煤機自動化控制系統(tǒng)改造方案

1、煤機自動化控制系統(tǒng)改造方案煤機自動化控制系統(tǒng)改造方案摘要本文針對東曲選煤廠原煤倉下給煤機手動給煤的缺點，提出對給煤機進行 自動化改造是提高原煤配洗精度的關(guān)鍵。往復(fù)式給煤機通過采用PLC控制的方 法，提高洗煤廠生產(chǎn)效率，實現(xiàn)遠(yuǎn)程自動化控制。關(guān)鍵詞給煤機；控制系統(tǒng)；改造東曲選煤廠原煤倉下給煤機設(shè)備陳舊，一直采用就地手動控制，給煤機的啟停、 給煤量的大小，均需現(xiàn)場操作人員控制，工人勞動強度較高，加之選煤廠生產(chǎn)系 統(tǒng)環(huán)節(jié)較多，相互聯(lián)絡(luò)不便，調(diào)度人員無法及時全面的掌握整個生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)備 運行狀況，導(dǎo)致整個系統(tǒng)開車時間延長，同時,很多設(shè)備處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，易產(chǎn)生 不必要的設(shè)備損耗和電耗，對整個洗煤系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)

2、度產(chǎn)生不利影響。原煤倉下 給煤機自動化控制改造有利于統(tǒng)一調(diào)度指揮，可有效縮短系統(tǒng)啟停時間，減少設(shè) 備空投損耗，提高生產(chǎn)效率。同時，采用自動化控制系統(tǒng)可以減少現(xiàn)場操作人員， 減輕工人勞動強度，進一步提高原煤配洗的精準(zhǔn)度和自動化控制水平，是當(dāng)前該 廠發(fā)展面臨的最大挑戰(zhàn)，有助于該廠實現(xiàn)跨越式發(fā)展。1控制系統(tǒng)現(xiàn)狀原煤1號倉到4號倉的15臺給煤機原有控制方式均為就地直接啟動，不參與主 洗系統(tǒng)的集中統(tǒng)一控制。給煤機的啟停主要通過控制室與現(xiàn)場操作人員通過電話 聯(lián)絡(luò)，控制室司機將浮選液密度、介質(zhì)泵工作壓力、磁性物質(zhì)含量等各項參數(shù)調(diào) 節(jié)設(shè)置完成后，通過電話通知現(xiàn)場操作人員啟停給煤機。采用手動控制方式啟停 采煤機

3、基本依靠現(xiàn)場操作人員的經(jīng)驗來實現(xiàn)給煤量的控制，基本無法實現(xiàn)原煤精 準(zhǔn)入洗；同時，原煤倉作業(yè)環(huán)境陰暗潮濕，對常年工作的操作人員身心健康產(chǎn)生 不利影響。夜班生產(chǎn)時.,操作人員在運轉(zhuǎn)的設(shè)備旁通過調(diào)節(jié)圓環(huán)鏈節(jié)數(shù)調(diào)節(jié)煤量 時，存在安全隱患。從現(xiàn)場生產(chǎn)實際情況出發(fā)，綜合考慮機電設(shè)備精準(zhǔn)控制的需 求，更為重要的是現(xiàn)場操作人員的身心健康及人身安全，實現(xiàn)煤倉給煤機自動化 控制是該廠當(dāng)前發(fā)展的迫切要求。2給煤機的自動化改造方案根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)過程中給煤機存在的諸多問題，通過給煤機加裝變頻器和可編程控 制器PLC實現(xiàn)遠(yuǎn)程自動化控制，具體的控制過程如下圖1所示。根據(jù)目前現(xiàn)場生 產(chǎn)實際情況，原煤的入洗量主要由控制室根據(jù)實時

4、情況通過電話通知現(xiàn)場操作人 員進行調(diào)配，自動化改造完成后給煤量的控制由控制室掌握，實現(xiàn)集中控制，可 以省掉現(xiàn)場人工給煤的環(huán)節(jié)。具體執(zhí)行過程是，煤倉給煤機的給煤量調(diào)節(jié)可在控 制室加裝變頻器增減速按鈕進行控制，使用可編程控制器PLC實現(xiàn)變頻器的啟 停，同時，安裝頻率顯示儀監(jiān)測煤倉給煤機的實時運行情況。給煤機集中控制系 統(tǒng)改造完成后具有集控、就地兩種工作方式，集控、就地兩種方式可在現(xiàn)場控制 箱上進行切換。變頻器選用MICROMASTER44O型，該型變頻器采用高性能的矢量 控制技術(shù)，具備超強的過載能力，工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。核心工藝采用先進的絕緣 柵雙極型晶體管作為主要的功率輸出器件，具有極高的運行可靠

5、性，可滿足多種 不同的功能；具有過電壓/欠電壓保護、變頻器過熱保護、電動機過熱保護等多 種保護特性。給煤量的大小主要通過給煤機下部運輸皮帶安裝的電子秤反饋的煤 量數(shù)據(jù)，通過單臺或多臺給煤機的頻率進行調(diào)整，通過改變電機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)給煤機 的曲柄快慢實現(xiàn)給煤量的及時調(diào)整。選用可編程控制器PLC主要實現(xiàn)變頻器的啟 停及給煤機的集中控制。將煤倉所有的給煤機參與主洗集中控制系統(tǒng)，提高設(shè)備 遠(yuǎn)程控制能力，減少現(xiàn)場操作人員的勞動強度。施耐德ModiconM340可靠性強， 具有較強的抗電磁干擾的能力，更加適合洗煤廠這類復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境；反應(yīng)速度 較快，PLC將傳統(tǒng)意義上的機械觸電繼電器替換為內(nèi)部自定義的輔助繼電器

6、，有 效節(jié)省了節(jié)點變位時間；操作方式相對簡便，PLC控制技術(shù)通過簡潔的'指令、 直觀的控制程序完成現(xiàn)場操作，有效避免現(xiàn)場作業(yè)人員誤操作帶來的損失。施耐 德ModiconM340實現(xiàn)了給煤機的集中控制，技術(shù)先進，運行可靠。自投入使用以 來，整個系統(tǒng)運行狀態(tài)良好，控制程序簡單，便于日常維護。在原煤倉下新建配 電室，并為給煤機新安裝了 5套配電柜（4套使用1套備用）和1臺PC柜，更 換了原煤1號倉到4號倉的15臺給煤機。集中控制系統(tǒng)將各個控制分站設(shè)置在 單個配電點，構(gòu)成分散型控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其最大優(yōu)勢是當(dāng)某個獨立分站出現(xiàn)故障 后不會導(dǎo)致整個生產(chǎn)系統(tǒng)發(fā)生癱瘓，進一步提高了控制系統(tǒng)的可靠性，尤其適

7、宜 空間布置上較為分散、各生產(chǎn)環(huán)節(jié)乂具有獨立性的設(shè)備群。同時.，各獨立控制分 站具有自主的控制功能，當(dāng)所屬區(qū)域設(shè)備發(fā)生故障后，能夠立即觸發(fā)故障保護， 同步將故障信息上傳上位機，提高整個系統(tǒng)的響應(yīng)速度。同時.,基于原煤倉下給 煤機改造經(jīng)驗，積極總結(jié)，針對調(diào)度人員控制給煤量不精準(zhǔn)的問題，在給煤機旁 加裝工業(yè)（防爆）網(wǎng)絡(luò)攝像機，對給煤機的給煤量調(diào)節(jié)過程進行實時監(jiān)控，以確 保給煤機穩(wěn)定、有效的運行。3應(yīng)用效果（1）節(jié)能效果顯著。單臺給煤機功率為3kW,本次合計改造15臺，總功率45kWo 按每年12個月，每月30d,電費價格0.5元/（kW.h）計算，每年節(jié)電 45X12><30X12=194400度，可節(jié)約電費194400X0. 5=97200元，經(jīng)濟效益顯著。（2）給煤量通過控制室人員調(diào)節(jié)變頻器頻率來進行實時調(diào)節(jié)，多臺給煤機實現(xiàn) 集中統(tǒng)一控制，一旦出現(xiàn)故障可實現(xiàn)聯(lián)鎖停車，可將對設(shè)備的損壞降到最低。同 時，變頻器調(diào)速范圍較廣，操作簡便，故障率低，可有效降低設(shè)備額外的機械磨 損。（3）實現(xiàn)給煤機遠(yuǎn)程自動化控制。由控制室根據(jù)皮帶秤的顯示量大小，結(jié)合 配煤比例，通過調(diào)節(jié)變頻器頻率進而實現(xiàn)對給煤機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，減少了現(xiàn)場操作 人員的勞動強度，提高作業(yè)人員的安全系數(shù)。4結(jié)論通過本次系統(tǒng)的優(yōu)化改造，施耐德ModiconM340實現(xiàn)了給煤機的集中控制，給煤 機的控制