智慧工業(yè) 煤炭工業(yè)園區(qū)選煤自動化控制平臺建設(shè)方案

1、煤炭工業(yè)園區(qū)選煤自動化控制平臺建設(shè)方案單位主體（或部門）撰寫負責(zé)人編制版本草稿J正式發(fā)布正在修改編制時間目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark0 o Current Document 第一章供配電系統(tǒng)1 HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 1.1.10KV 電源1原煤存儲系統(tǒng)1 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 原煤洗選系統(tǒng)2 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 鐵路裝車系統(tǒng)4 HYPERLINK l bookmark8

2、 o Current Document 設(shè)備容量4 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 13.用電負荷5 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 原煤倉上用電負荷5 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 主井驅(qū)動機房用電負荷5裝車站用電負荷6開閉所用電負荷6 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 供配電系統(tǒng)7 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 技術(shù)措施10高壓供配

3、電10低壓供配電11照明系統(tǒng)12防雷接地系統(tǒng)12 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 第二章設(shè)計原則14 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 控制方式15 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 信號系統(tǒng)15 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 數(shù)據(jù)管理16 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 起停車順序16 HYPERLINK l bookmark30 o C

4、urrent Document 第三章控制系統(tǒng)17 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 系統(tǒng)構(gòu)成17 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 原煤上倉控制系統(tǒng)18主洗控制系統(tǒng)18裝車控制系統(tǒng)18 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 設(shè)備選型20集控裝備水平20控制主機20 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)20信息層22 HYPERLINK l bookmark40 o Current Docu

5、ment 自動化和控制層22設(shè)備層22 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 檢測、計量及保護裝置23 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 磁含量、密度、壓力檢測23 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 煤位、水位檢測23 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 煤量、灰分檢測23 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 流量、濃度檢測24檢測保護24 HYPERLI

6、NK l bookmark52 o Current Document 第四章自動化控制25 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 工藝要求25 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 控制原理25 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 重介密度自動調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)25 HYPERLINK l bookmark60 o Current Document 水池水位自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)26 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 4.

7、3.10kV變電所綜合自動化保護系統(tǒng)26 HYPERLINK l bookmark64 o Current Document 技術(shù)要求26 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 系統(tǒng)功能27 HYPERLINK l bookmark68 o Current Document 調(diào)節(jié)系統(tǒng)29 HYPERLINK l bookmark70 o Current Document 計算機信息管理系統(tǒng)29 HYPERLINK l bookmark72 o Current Document 生產(chǎn)調(diào)度通信系統(tǒng)29 HYPERLINK l bookmark74 o

8、Current Document 廣播系統(tǒng)30 HYPERLINK l bookmark76 o Current Document 工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)30 HYPERLINK l bookmark78 o Current Document 第五章平臺功能32 HYPERLINK l bookmark80 o Current Document 實時運行參數(shù)監(jiān)測32 HYPERLINK l bookmark82 o Current Document 實時過程控制32 HYPERLINK l bookmark84 o Current Document 歷史數(shù)據(jù)查詢32 HYPERLINK l book

9、mark86 o Current Document 設(shè)備故障及模擬量超限報警32 HYPERLINK l bookmark88 o Current Document 生產(chǎn)實時畫面監(jiān)測32 HYPERLINK l bookmark90 o Current Document 優(yōu)化生產(chǎn)計劃33第一章供配電系統(tǒng)40KV 電源選煤廠設(shè)計生產(chǎn)能力為原煤16.00Mt/a,用電負荷為二級。設(shè)計范圍：從麥垛山主井驅(qū)動機房至選煤廠轉(zhuǎn)載點、原煤倉、原 煤準備車間、主廠房、濃縮車間、殲石倉、產(chǎn)品倉、鐵路裝車倉、裝 車站及其相關(guān)棧橋、生產(chǎn)輔助設(shè)施等所有建筑物防雷、照明、配電、 控制、通信及電視監(jiān)測等電氣設(shè)計。供電電壓

10、等級：高壓10KV,低壓660V,控制照明及輔助設(shè)施 380/220Vo原煤存儲系統(tǒng)原煤存儲系統(tǒng)分為本礦井來煤(原煤8.00Mt/a)和外來原煤 (8.00MVa)兩部分，根據(jù)其用電負荷分布情況，分別在1#原煤倉 上、2#原煤倉上及麥垛山主井驅(qū)動機房至選煤廠轉(zhuǎn)載點設(shè)高壓配電室。 具體系統(tǒng)如下：(1) 1#原煤倉上高低壓配電室：內(nèi)裝7臺KYN28-12Z型高壓 開關(guān)柜；4臺MNS (690)型低壓開關(guān)柜；1臺ZBN-GB-100/10-1, 10/0.69KV, 100KVA型變壓器柜和一臺3.3KV中壓變頻器柜。其兩 回10KV電源用丫JV2210KV,3X50mm2電力電纜引自主斜井驅(qū)動 機

11、房高壓配電室10KV二段不同母線段上，系統(tǒng)采用單母線結(jié)線方式, 為1#原煤上倉膠帶及倉上設(shè)備提供電源。2#原煤倉上高低壓配電室：內(nèi)裝7臺KYN28-12Z型高壓開關(guān)柜；5臺MNS (690)型低壓開關(guān)柜；1臺ZBN-GB-100/10-1,10/0.69KV, 100KVA型變壓器柜和一臺3.3KV中壓變頻器柜。其兩 回10KV電源用丫JV2210KV,3X50mm2電力電纜引自麥垛山主井 驅(qū)動機房至選煤廠轉(zhuǎn)載點高低壓配電室10KV母線段上，系統(tǒng)采用單 母線結(jié)線方式，為2#原煤上倉膠帶及倉上設(shè)備提供電源。麥垛山主井驅(qū)動機房至選煤廠轉(zhuǎn)載點高低壓配電室：內(nèi)裝8臺KYN28-12Z型髙壓開關(guān)柜；4臺

12、MNS (690)型低壓開關(guān)柜；1 臺 ZBN-GB-100/10-1 , 10/0.69KV, 100KVA 型變壓器柜和兩臺 3.3KV中壓變頻器柜。其兩回10KV電源用YJV2210KV,3X95mm2 電力電纜引自選煤廠35KV變電站10KV二段不同母線段上，系統(tǒng)采 用單母線結(jié)線方式，為麥垛山主井驅(qū)動機房至選煤廠轉(zhuǎn)載點及2#原 煤倉上設(shè)備提供電源。高壓開關(guān)柜的控制均采用PLC+微機綜合自動化保護系統(tǒng)，二次 回路采用220V直流電源操作。1.1.2.原煤洗選系統(tǒng)根據(jù)選煤廠用電負荷分布，選煤廠主廠房附近設(shè)一座集控樓，電 氣樓一層為低壓配電室，二層為10kV開閉所和高壓配電室，三層為全廠集中

13、控制室。集控樓10KV開閉所：內(nèi)裝16臺KYN2812Z型高壓開關(guān) 柜；其四回10KV電源用丫JV22-10KV, 3X150mm2電力電纜引自 選煤廠35KV變電站10KV二段不同母線段上。本開閉所除為電控樓 四臺變壓器提供四回10KV電源外，同時向原煤準備車間高低壓配電 室提供兩回10KV電源，為產(chǎn)品倉上高低壓配電室提供兩回10KV電 源。高壓系統(tǒng)采用單母線分段結(jié)線方式。原煤準備車間高低壓配電室：內(nèi)裝7臺KYN2&12Z型高 壓開關(guān)柜；18臺MNS (690)型低壓開關(guān)柜；兩臺S11-1600KVA 10/0.69KV1600KVA 變壓器。其兩回 10KV 電源用 YJV22-10KV,

14、 3 X95mm2電力電纜引自集控樓10KV開閉所10KV不同母線段上， 系統(tǒng)采用單母線結(jié)線方式，為原煤準備車間及1#、2#原煤倉下設(shè)備 提供電源。產(chǎn)品倉上高低壓配電室：內(nèi)裝9臺KYN2&12Z型髙壓開 關(guān)柜；6臺MNS (690)型低壓開關(guān)柜；1臺ZBN-GB-1250/10-1, 10/0.69KV, 1250KVA型變壓器柜和一臺中壓變頻器柜。其兩回 10KV電源用YJV2210KV, 3X95mm2電力電纜引自集控樓10KV 開閉所10KV不同母線段上，系統(tǒng)采用單母線結(jié)線方式，為產(chǎn)品倉上 設(shè)備提供電源。高壓開關(guān)柜的控制均采用PLC+微機綜合自動化保護系統(tǒng)，二次回路采用220V直流電源操

15、作。1.1.3.鐵路裝車系統(tǒng)在鐵路裝車站附近建一 10kV配電室，配電室內(nèi)裝8臺 KYN28-12Z型高壓開關(guān)柜；7臺MNS (690)型低壓開關(guān)柜；1臺ZBN-GB-1000/10-1, 10/0.69KV, 1000KVA 型變壓器柜。其兩回 10KV電源用YJV2210KV, 3X95mm2電力電纜選煤廠35KV變電 站10KV二段不同母線段上，系統(tǒng)采用單母線結(jié)線方式，為裝車站及 產(chǎn)品倉下設(shè)備提供電源。高壓開關(guān)柜的控制均采用PLC+微機綜合自動化保護系統(tǒng)，二次 回路采用220V直流電源操作。1.2.設(shè)備容量根據(jù)選煤廠工藝布置及負荷情況，高壓供電系統(tǒng)分五大部分：1#原煤上倉膠帶和原煤倉上設(shè)

16、備用電:在1#原煤倉上設(shè)10KV 高、低壓配電室，其兩回10KV電源引自主斜井驅(qū)動機房10KV高壓 配電室；2#原煤上倉膠帶和原煤倉上設(shè)備用電:在2#原煤倉上設(shè)10KV 高、低壓配電室，其兩回10KV電源引自麥垛山主井驅(qū)動機房至選煤 廠轉(zhuǎn)載點10KV高壓配電室；麥垛山主井驅(qū)動機房至選煤廠轉(zhuǎn)載點設(shè)備用電：在轉(zhuǎn)載點設(shè) 10KV高、低壓配電室，其兩回10KV電源引自選煤廠35KV變電站；裝車系統(tǒng)設(shè)備用電：在裝車站旁設(shè)10KV高、低壓配電室，其 兩回10KV電源引自選煤廠35KV變電站；除上述選煤廠設(shè)備外其它負荷用電：在集控樓設(shè)10KV開閉所, 其四回10KV電源選煤廠35KV變電站，10KV開閉所再

17、向其它車間 高低壓配電室供電。1.3.用電負荷1.3.1.原煤倉上用電負荷設(shè)備安裝容量：1508.6KW設(shè)備工作容量：1478KW有功功率：1034.60KW無功功率：775.95kVar視在功率：1293.25kVA13.2.主井驅(qū)動機房用電負荷設(shè)備安裝容量：2990.2KW設(shè)備工作容量：2963.6KW有功功率：2074.52KW無功功率：1555.89kVar視在功率：2593.15kVA13.3.裝車站用電負荷設(shè)備安裝容量：3608.2KW設(shè)備工作容量：3579KW有功功率：2576.88KW無功功率：1731.67kVar視在功率：3104.67kVA1.3.4.開閉所用電負荷設(shè)備安

18、裝容量：12649.6KW設(shè)備工作容量：12481.6KW有功功率：8592.34KW無功功率：4424.13kVar視在功率：9712.52kVA選煤廠總負荷為：設(shè)備安裝容量：19248KW設(shè)備工作容量：19024.2KW有功功率:11919.37KW無功功率：6940.52kVar視在功率:13869.31 kVA全年電耗：62934273.6度噸煤電耗：3.93度（按年產(chǎn)1600萬噸計）1.4.供配電系統(tǒng)根據(jù)工藝布置及負荷分布情況，選煤廠共設(shè)7個高、低壓配電室:集控樓10KV開閉所；集控樓低壓配電室；（3）1#原煤倉上髙低壓 配電室；（4）2#原煤倉上高低壓配電室；（5）1 #原煤倉旁低

19、壓配電室；2#原煤倉旁低壓配電室；原煤準備車間高低壓配電室；產(chǎn)品倉 上高低壓配電室；（9）產(chǎn)品倉旁低壓配電室；（10）裝車站旁高低壓配電室;（11）麥垛山主井驅(qū)動機房至選煤廠轉(zhuǎn)載點高低壓配電室。各配電室具體 配置如下：集控樓10KV開閉所：內(nèi)裝16臺KYN28-12Z型高壓開關(guān)柜；其四回10KV電源用YJV22-10KV, 3X150mm2電力電纜引自選煤 廠35KV變電站10KV二段不同母線段上。本開閉所除為電控樓四臺 變壓器提供四回10KV電源外，同時向原煤準備車間高低壓配電室提 供兩回10KV電源，為產(chǎn)品倉上高低壓配電室提供兩回10KV電源。 高壓系統(tǒng)采用單母線分段結(jié)線方式。集控樓內(nèi)設(shè)四

20、臺S11-1600KVA 10/0.69KV 1600KVA變壓器，擔(dān)負主廠房、殲石倉、濃縮車間等所有低壓負荷。四臺變壓器分列運行。集控樓低壓配電室：內(nèi)裝50臺MNS (690)型低壓開關(guān)柜，其 進線電源引自四臺1600KVA變壓器低壓側(cè)母線。此配電室負責(zé)向主 廠房、殲石倉、濃縮車間等所有設(shè)備提供電源，系統(tǒng)采用單母線分段 結(jié)線方式。1#原煤倉上高低壓配電室：內(nèi)裝7臺KYN2&12Z型高壓開關(guān)柜;4臺MNSC690)型低壓開關(guān)柜;1 臺 ZBN-GB-100/10-1,10/0.69KV,100KVA型變壓器柜和一臺中壓變頻器柜。其兩回10KV電源用 YJV22-10KV, 3X50mm2電力電

21、纜引自主斜井驅(qū)動機房高壓配電室 10KV二段不同母線段上，系統(tǒng)采用單母線結(jié)線方式，為1#原煤上倉 膠帶及倉上設(shè)備提供電源。2#原煤倉上高低壓配電室：內(nèi)裝7臺KYN28-12Z型高壓開關(guān)柜;5 臺 MNSC690)型低壓開關(guān)柜；4 臺 ZBN-GB-100/10-1,10/0.69KV, 100KVA型變壓器柜和一臺中壓變頻器柜。其兩回10KV電源用 YJV22-10KV, 3X50mm2電力電纜引自麥垛山主井驅(qū)動機房至選煤 廠轉(zhuǎn)載點高低壓配電室10KV母線段上，系統(tǒng)采用單母線結(jié)線方式， 為2#原煤上倉膠帶及倉上設(shè)備提供電源。1#原煤倉旁低壓配電室：內(nèi)裝8臺MNS (690)型低壓開關(guān)柜； 其一

22、回660V電源用電纜VV22-1000, 3X120+1 X70mm2電力電纜 引自原煤準備車間高低壓配電室，為1#原煤倉倉下設(shè)備提供電源。2#原煤倉旁低壓配電室：內(nèi)裝8臺MNS (690)型低壓開關(guān)柜； 其一回660V電源用電纜VV22-1000, 3X120+1 X70mm2電力電纜 引自原煤準備車間高低壓配電室，為2#原煤倉倉下設(shè)備提供電源。原煤準備車間高低壓配電室：內(nèi)裝7臺KYN2812Z型高壓開關(guān) 柜;18 臺 MNSC690)型低壓開關(guān)柜；兩臺 S11-1600KVA10/0.69KV 1600KVA變壓器。其兩回10KV電源用丫JV2210KV, 3X95mm2 電力電纜引自集控

23、樓10KV開閉所10KV不同母線段上，系統(tǒng)采用單 母線結(jié)線方式，為原煤準備車間及1#、2#原煤倉下設(shè)備提供電源。產(chǎn)品倉上高低壓配電室：內(nèi)裝9臺KYN2&12Z型高壓開關(guān)柜；6 臺 MNSC690)型低壓開關(guān)柜；1 臺 ZBN-GB-1250/10-1,10/0.69KV, 1250KVA型變壓器柜和一臺中壓變頻器柜。其兩回10KV電源用 YJV22-1OKV, 3X95mm2電力電纜引自集控樓10KV開閉所10KV 不同母線段上，系統(tǒng)采用單母線結(jié)線方式，為產(chǎn)品倉上設(shè)備提供電源。產(chǎn)品倉旁低壓配電室：內(nèi)裝11臺MNS (690)型低壓開關(guān)柜; 其一回660V電源用電纜VV22-1000, 3X12

24、0+1 X70mm2電力電纜 引自裝車站旁高低壓配電室，為產(chǎn)品倉下設(shè)備提供電源。裝車站旁高低壓配電室：內(nèi)裝8臺KYN2&12Z型高壓開關(guān)柜; 7 臺 MNSC690)型低壓開關(guān)柜;1 臺 ZBN-GB-1000/10-1 J0/0.69KV, 1000KVA型變壓器柜。其兩回10KV電源用YJV2210KV, 3X 95mm2電力電纜選煤廠35KV變電站10KV二段不同母線段上，系 統(tǒng)采用單母線結(jié)線方式，為裝車站及產(chǎn)品倉下設(shè)備提供電源。麥垛山主井驅(qū)動機房至選煤廠轉(zhuǎn)載點高低壓配電室：內(nèi)裝8臺 KYN28-12Z型高壓開關(guān)柜；4臺MNS (690)型低壓開關(guān)柜；1臺 ZBN-GB-100/10-1

25、, 10/0.69KV, 100KVA型變壓器柜和兩臺中壓變 頻器柜。其兩回10KV電源用丫JV2210KV, 3X95mm2電力電纜引 自選煤廠35KV變電站10KV二段不同母線段上，系統(tǒng)采用單母線結(jié) 線方式，為麥垛山主井驅(qū)動機房至選煤廠轉(zhuǎn)載點及2#原煤倉上設(shè)備 提供電源。1.5.技術(shù)措施1.5.1.高壓供配電所有電力變壓器選用S11系列全密封變壓器，帶有瓦斯、溫度 檢測裝置，干式變壓器須設(shè)溫度保護。高壓開關(guān)柜選用KYN28-12Z型中置式結(jié)構(gòu)開關(guān)柜，柜內(nèi)主要元 器件選用ZN73A-12高壓真空斷路器和VCF高壓真空接觸器，高壓 進線開關(guān)柜需裝設(shè)多功能智能電度表。220KW及以上的電動機要采

26、用高壓(10KV)供電，但需變頻的 電動機可采用低壓(660V)供電。大于630KW需變頻的電動機要采用ABB中壓(3.3KV)變頻器 供電，否則可用低壓(660V)變頻器供電。髙壓開關(guān)柜采用微機保護裝置進行保護，該保護系統(tǒng)與AB公司 PLC進行實時通訊并上傳各種測量值，在集控室工控機上可進行各 種保護值的設(shè)定。對10k V電纜線路裝設(shè)零序電流保護；保護裝置在爆炸性粉塵 環(huán)境1 0區(qū)內(nèi)動作于跳閘，在爆炸性粉塵環(huán)境1 1區(qū)內(nèi)作用于信號。1.5.2.低壓供配電全廠所有低壓配電柜均選用MNS型抽屜柜。所有破碎機、刮板輸送機、電動閘門全部設(shè)置正反轉(zhuǎn)配電回路。原煤倉下、產(chǎn)品倉下和鐵路裝車倉下的給煤機需設(shè)

27、置變頻調(diào)速設(shè) 施，以利于給料量的自動調(diào)節(jié)。合格介質(zhì)泵設(shè)置變頻調(diào)速設(shè)施，以利于調(diào)整壓力和流量。變頻調(diào)速裝置要設(shè)置電抗器，用于抑制諧波干擾。全廠所有按扭選用AB公司生產(chǎn)800H系列產(chǎn)品。各高低配電室內(nèi)要設(shè)有電采暖設(shè)施，保證PLC控制模塊、變頻 器等特殊設(shè)備的運行環(huán)境溫度符合要求。生產(chǎn)車間每層、單獨的建筑物內(nèi)都要設(shè)有充足的660V和 380/220V檢修電源。所有電動機回路設(shè)過載、短路及漏電保護。660VAC供配電系統(tǒng)采用高阻接地方式。在爆炸性粉塵環(huán)境1 0區(qū)內(nèi)，單相網(wǎng)絡(luò)中的相線及中性線均裝設(shè) 短路保護，并使用雙極開關(guān)同時切斷相線和中性線。照明系統(tǒng)電氣照明采用動照合一供電方式，照明系統(tǒng)采用380/2

28、20V三相 四線制，燈頭電壓為220VACo廠房內(nèi)不設(shè)單獨的事故照明，主要人 行通道采用應(yīng)急照明。照明回路的相線及中性線均裝設(shè)短路保護，并 使用雙極開關(guān)同時切斷相線和中性線。防雷接地系統(tǒng)本選煤廠按第三類工業(yè)建、構(gòu)建筑物防雷措施設(shè)防，在易遭受雷擊的部位裝設(shè)避雷帶，利用建、構(gòu)建筑物主鋼筋作為引下線。所有正常不帶電的電氣設(shè)備金屬外殼均應(yīng)可靠接地。變電所高低壓系統(tǒng)共用接地裝置，接地電阻不大于4歐姆。第二章設(shè)計原則系統(tǒng)必須滿足下列基本技術(shù)要求：（1）滿足工藝要求，系統(tǒng)簡單靈活，操作方便；（2）集中控制設(shè)備應(yīng)性能可靠，技術(shù)先進，維護方便；（3）控制系統(tǒng)必須能夠?qū)崿F(xiàn)有嚴格閉鎖關(guān)系的集中控制、就地 控制、集中

29、單個控制、就地檢修控制等多種控制方式，集中控制方式 應(yīng)能方便地進行轉(zhuǎn)換，確?？刂葡到y(tǒng)既有嚴格的閉鎖關(guān)系，又有靈活 性。（4）在集中控制方式下應(yīng)按逆煤流起車，順煤流停車；（5）在任何控制方式下，設(shè)備旁停車按鈕都必須有效；（6）各類機械設(shè)備的全部安全措施必須納入控制系統(tǒng)；（7）設(shè)備啟動前應(yīng)有預(yù)告信號，有關(guān)崗位人員可以中斷集中控 制；啟動時間應(yīng)短，停車分段進行，確保正常停車時輸煤線上無煤;（8）應(yīng)設(shè)置模擬信號，包括設(shè)備的運行信號，閘門位置信號和 料位、液位、壓力、密度信號等。任何方式下被控設(shè)備都可以在集控 室內(nèi)顯不。各控制系統(tǒng)均按滿足上述基本要求設(shè)計，除此之外，還要從先進 性、實用性、開放性、安全性

30、等方面考慮，設(shè)計出完整的安全、實用、 可靠、先進、開放的選煤廠綜合自動化系統(tǒng)。原煤上倉控制系統(tǒng)、主 洗控制系統(tǒng)、裝車控制系統(tǒng)等各大系統(tǒng)均按此原則設(shè)計。具體設(shè)計原則如下：控制方式系統(tǒng)采用PLC集中/就地聯(lián)鎖控制。設(shè)備控制具有集控、就地與 檢修三種控制方式。操作方式：取消按鈕操作臺方式，系統(tǒng)控制指令均由智能圖形終 端輸入。信號系統(tǒng)信號系統(tǒng)包括生產(chǎn)過程實時畫面監(jiān)測、生產(chǎn)設(shè)備的運行參數(shù)實時 監(jiān)測、主要數(shù)據(jù)的存儲與查詢、設(shè)備故障與模擬量超限報警。運行信號顯示：集控室設(shè)大型投影儀，設(shè)備運行信號均由投影儀 模擬顯示，取消傳統(tǒng)的模擬盤方式。這種方式更為靈活方便，可以進 行局部放大、任意調(diào)用和修改。起停車預(yù)告信

31、號：正常起停車時各部位設(shè)預(yù)告電笛和信號燈，集 控起車時發(fā)出聲光報警，同時集控室設(shè)有蜂鳴器復(fù)示。禁起信號：當(dāng)設(shè)備有故障時，現(xiàn)場崗位通過就地箱上操作開關(guān)或急停按鈕發(fā)出。故障信號報警：當(dāng)設(shè)備有故障時，集控室監(jiān)視器上故障設(shè)備閃爍。數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)實時監(jiān)測和記錄各種模擬量，統(tǒng)計各種生產(chǎn)報表, 并將各種檢測值、計算數(shù)據(jù)、統(tǒng)計表進行自動存儲、顯示和打印。起停車順序集控室設(shè)有多種起停車方式，包括：逆煤流起車，順煤流停車連 鎖方式；在集控室由操作員執(zhí)行單機遙控起、停車連鎖（或解鎖方式）。 設(shè)備起、停車順序嚴格按工藝流程設(shè)定。第三章控制系統(tǒng)3.1.系統(tǒng)構(gòu)成根據(jù)工藝系統(tǒng)流程劃分，選煤廠集控系統(tǒng)范圍包括三大部分：

32、1. 原煤上倉膠帶和原煤倉上配倉設(shè)備，稱為原煤上倉系統(tǒng)；2.從原煤倉 下給煤機一一原煤準備車間一一主廠房一一產(chǎn)品倉上配倉刮板全部 生產(chǎn)過程，稱為主洗系統(tǒng)；3.從產(chǎn)品倉下給煤機一一，快速裝車站，稱 為裝車系統(tǒng)。各系統(tǒng)均采用PLC控制，按高低壓配電室分設(shè)PLC分站。選煤 廠部分共設(shè)11個PLC分站，它們分別是：（1）1#原煤倉上高低壓配電 室PLC分站；（2）2#原煤倉上高低壓配電室PLC分站；1#原煤倉旁 低壓配電室PLC分站；2#原煤倉旁低壓配電室PLC分站；原煤 準備車間高低壓配電室PLC分站;（6）集控樓10KV開閉所PLC分站； 產(chǎn)品倉上高低壓配電室PLC分站；產(chǎn)品倉旁低壓配電室PLC分

33、 站；裝車站旁高低壓配電室PLC分站；（10）麥垛山主井驅(qū)動機房至 選煤廠轉(zhuǎn)載點高低壓配電室PLC分站。本設(shè)計I/O信號采集的狀態(tài)量包括斷路器、接觸器、熱繼電器、 漏電繼電器、就地按鈕和設(shè)備保護（如皮帶保護、堵轉(zhuǎn)）等信號。各控制系統(tǒng)詳細敘述如下:原煤上倉控制系統(tǒng)1#原煤倉上PLC分站設(shè)在1#原煤倉上高低壓配電室，該PLC 分站通過CN網(wǎng)絡(luò)接入礦井主斜井驅(qū)動機房主PLC系統(tǒng)，負責(zé)1#原 煤上倉膠帶、原煤倉上配倉刮板輸送機及其他輔助工藝設(shè)備的控制及 保護。2#原煤倉上PLC分站設(shè)在2#原煤倉上高低壓配電室，該PLC 分站通過CN網(wǎng)絡(luò)接入麥垛山主井驅(qū)動機房至選煤廠轉(zhuǎn)載點PLC系 統(tǒng)，負責(zé)2#原煤上倉

34、膠帶、原煤倉上配倉刮板輸送機及其他輔助工 藝設(shè)備的控制及保護。主洗控制系統(tǒng)主洗控制系統(tǒng)按一個主站和六個PLC分站配置。在電控樓10KV 開閉所、原煤準備車間低壓配電室、1#原煤倉旁低壓配電室、2#原 煤倉旁低壓配電室、產(chǎn)品倉上高低壓配電室及麥垛山主井驅(qū)動機房至 選煤廠轉(zhuǎn)載點高低壓配電室各設(shè)一個PLC分站；主控站設(shè)在集控樓 控制室內(nèi)。該系統(tǒng)負責(zé)從麥垛山主井驅(qū)動機房至選煤廠轉(zhuǎn)載點一一2# 原煤倉上；原煤倉下給煤機一一原煤準備車間一一主廠房一一產(chǎn)品倉 上配倉刮板全部生產(chǎn)過程工藝設(shè)備的控制及保護。裝車控制系統(tǒng)裝車控制系統(tǒng)包括兩大部分，即裝車塔塔外部分和塔內(nèi)部分。塔 內(nèi)部分PLC設(shè)為主控站，該部分設(shè)備由

35、裝車塔內(nèi)定量裝車系統(tǒng)配套 提供。同時負責(zé)與外圍倉下給煤機與皮帶PLC分站控制聯(lián)網(wǎng)。塔外 部分共設(shè)兩個PLC分站，即產(chǎn)品倉下分站和裝車站旁高、低壓配電 室分站，兩個分站均與裝車塔主站PLC聯(lián)網(wǎng)通訊。產(chǎn)品倉下PLC分站：負責(zé)產(chǎn)品倉下給煤機給煤量的控制。裝車站旁高、低壓配電室PLC分站：負責(zé)裝車產(chǎn)品倉下至裝車 站髙壓皮帶的控制及保護，同時控制快速裝車系統(tǒng)。裝車系統(tǒng)控制室設(shè)在裝車塔內(nèi)裝車漏斗附近。控制系統(tǒng)硬件設(shè)備主要包括：PLC控制裝置（I/O模塊等）、工 控機、網(wǎng)絡(luò)適配器、圖形操作屏、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機、打印機、 UPS電源、PLC柜及電源切換裝置、就地按鈕盒、皮帶保護裝置等 等。3.2.設(shè)備選型集

36、控裝備水平選煤廠是一座年產(chǎn)16.0Mt/a的特大型選煤廠，按規(guī)范要求應(yīng)按 一級水平裝備。控制主機選煤廠集中控制自動化系統(tǒng)覆蓋了選煤工藝流程順序控制、工藝 參數(shù)自動調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)采集、變配電所電力監(jiān)測與保護以及信息管理等 各大子系統(tǒng)。選用先進的技術(shù)和設(shè)備是實現(xiàn)煤礦綜合自動化的根本保 證。先進的技術(shù)和設(shè)備能使整個系統(tǒng)安全可靠正常地運行，同時降低 了運行管理和維護費用，減輕工作人員的勞動強度，生產(chǎn)力水平大大 提高。按照安全、實用、可靠、先進、開放的指導(dǎo)思想設(shè)計，選煤廠 PLC設(shè)計選用AB公司ControlLogix作為集中控制系統(tǒng)的主控裝置。AB公司的PLCX業(yè)控制產(chǎn)品已在國內(nèi)成功運行多年，在國際上 也

37、處于領(lǐng)先地位。多年的運行經(jīng)驗表明，美國AB公司的PLC以其 優(yōu)越的性價比為我們所優(yōu)選。3.3.控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)PLC在工業(yè)控制系統(tǒng)中得到了非常廣泛的運用，一般在工業(yè)現(xiàn) 場中，人們往往采用一種網(wǎng)絡(luò)通信方式進行信息共享，這樣的控制方 式對于較小的系統(tǒng)而言不會發(fā)生任何問題；然而在某些復(fù)雜的系統(tǒng)中, 由于系統(tǒng)的各個組成部分所實現(xiàn)的功能不同，尤其是各部分對時間、 延遲、通訊量的需求不同，當(dāng)僅使用一種網(wǎng)絡(luò)時，常常信息高速公路 也會出現(xiàn)堵塞不暢、響應(yīng)慢等現(xiàn)象，導(dǎo)致系統(tǒng)各部分會無法完好協(xié)調(diào) 的情況，即一種網(wǎng)絡(luò)可能不能滿足系統(tǒng)整體的控制需求。因而，在一 個系統(tǒng)中釆用兩種或多種網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造，可以解決一些信息需求量大而可

38、以不同層次的工業(yè)現(xiàn)場問題。AB公司的工業(yè)控制產(chǎn)品ControlLogix 系列PLC具有多種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，給選煤廠自動化系統(tǒng)提供了很好的解 決方案。選煤廠是一座年產(chǎn)16.0Mt/a的特大型選煤廠，自動化系統(tǒng)所需 覆蓋的范圍廣、規(guī)模大、控制距離長、涉及工藝多、信息量大，點對 點控制無法實現(xiàn)現(xiàn)場的實際要求，為了最大限度的保證系統(tǒng)的可靠性 和實時性，就必須采用多級異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并保證異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的互 聯(lián)互通。根據(jù)自動化系統(tǒng)各組成部分的不同需求，系統(tǒng)設(shè)計為多級異構(gòu)網(wǎng) 絡(luò)結(jié)構(gòu): 3.3.1.信息層采用以太網(wǎng)，用于全廠的數(shù)據(jù)采集和程序維修，通過實施企業(yè)資 源管理系統(tǒng)，將企業(yè)各方面的資源充分調(diào)配，平衡和控制，通

39、過柔性 的生產(chǎn)計劃實現(xiàn)及時生產(chǎn)，全面、實時控制業(yè)務(wù)過程、信息支持決策 以及支持創(chuàng)新體系。自動化和控制層采用控制網(wǎng)、ControlNet網(wǎng)和第三方SFK網(wǎng)等通訊技術(shù)，通過 實時I/O控制、控制器互鎖和報文傳送，實現(xiàn)全系統(tǒng)的高效集成。設(shè)備層采用設(shè)備網(wǎng)，用于底層設(shè)備的低成本、高效率信息集成，達到減 小費用和方便安裝之功效。三級網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)互通將由帶背板通訊功能的ControlLogix 網(wǎng)關(guān)來橋接或傳送網(wǎng)絡(luò)之間的控制及信息數(shù)據(jù)，通過軟件編程配置, 實現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間及異型數(shù)據(jù)庫之間的無障礙貫通。34檢測.計量及保護裝置選煤廠的數(shù)據(jù)全部由PLC系統(tǒng)完成，PLC的模擬量輸入模塊把 現(xiàn)場的磁含量、密度、煤

40、位、壓力、水位、流量、濃度、溫度、灰分、 煤量、電流等模擬量變換成PLC能夠處理的數(shù)字量信號，以完成對 各種參數(shù)的實時檢測。磁含量、密度、壓力檢測在主廠房重介系統(tǒng)的工藝管道上設(shè)磁含量計、密度計及壓力計等 檢測檢測儀表。將各儀表輸出的420mA模擬量信號接入PLC的模 擬量輸入模塊，即可檢測出重介系統(tǒng)的磁含量、密度及壓力。煤位、水位檢測原煤倉、產(chǎn)品倉設(shè)VEGA超聲波料位計，煤泥水池、循環(huán)水池 設(shè)VEGA超聲波水位計。將超聲波料（水）位計儀表輸出的420mA 模擬量信號接入PLC的模擬量輸入模塊，即可檢測出煤倉的煤位和 水池的水位。煤量、灰分檢測在原煤、入洗煤、塊煤等膠帶機上安裝皮帶稱和在線測灰儀

41、等設(shè) 備，將其儀表輸出的420mA模擬量信號接入PLC的模擬量輸入模 塊，即可檢測出煤量和灰分的大小。根據(jù)所稱重皮帶煤量的瞬時值和累計量，為選煤廠的生產(chǎn)管理報 表提供了比較完善的參數(shù)，使生產(chǎn)調(diào)度人員對原煤和精煤的量、質(zhì), 以及生產(chǎn)過程中參數(shù)的變化，能在顯示終端及表格上一目了然，并為 提高勞動生產(chǎn)率，提高經(jīng)濟效益的現(xiàn)代化管理方式提供了科學(xué)依據(jù)。流量、濃度檢測增設(shè)流量、濃度檢測裝置，為粗粒煤泥回收及細粒煤泥回收系統(tǒng) 的自動化提供控制參數(shù)，并且能自動計算出煤泥水系統(tǒng)的干煤泥量, 以補充煤質(zhì)煤量統(tǒng)計表中的混煤洗選量的累計量。檢測保護電力變壓器設(shè)有瓦斯、過電流、零序電流、過負荷保護。55kW以上的高低壓

42、電動機設(shè)電流監(jiān)視保護。第四章自動化控制工藝要求重介系統(tǒng)須對重介質(zhì)密度及合格介質(zhì)桶液位進行測控，介質(zhì)密度 跟蹤精煤產(chǎn)品灰分控制，給定預(yù)期灰分，灰分高降密度，灰分低提高 密度。控制原理4.2.1.重介密度自動調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)本控制系統(tǒng)是一個內(nèi)環(huán)以精煤產(chǎn)品預(yù)期灰分下的密度為給定、密 度變送器測量值為反饋信號，外環(huán)以精煤產(chǎn)品預(yù)期灰分為給定、灰分 測量儀測量值為反饋信號的雙閉環(huán)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。系統(tǒng)調(diào)節(jié)對象為精煤脫介篩篩下合格懸浮液的自動分流箱分流 閥及合格介質(zhì)桶補加循環(huán)水閥，精煤預(yù)期灰分為外環(huán)給定，灰分測量 儀測量值（反饋信號）與之比較，其偏差經(jīng)過PI調(diào)節(jié)后輸出作為內(nèi) 環(huán)給定輸入，密度變送器測量值（反饋信號）

43、與之比較，其偏差經(jīng)過 PID調(diào)節(jié)后輸出作用于執(zhí)行器（分流箱分流閥及合格介質(zhì)桶補水閥）, 內(nèi)環(huán)經(jīng)過PID調(diào)節(jié)后設(shè)一個偏差比較器，當(dāng)偏差/d為正偏差時，輸 出作用于合格介質(zhì)桶補水閥；當(dāng)偏差/d為負偏差時，輸出作用于分 流箱分流閥。PLC分站接收給定信號、反饋信號，發(fā)出執(zhí)行信號，所有偏差計 算、PI （PID）調(diào)節(jié)控制功能均由PLC完成。4.2.2.水池水位自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過安裝超聲波液位傳感器可測量水池水位，其420mA信號輸 入到PLC,即可進行實時監(jiān)測控制。10RV變電所綜合自動化保護系統(tǒng)技術(shù)要求1）綜合自動化系統(tǒng)設(shè)計標準按無人值班考慮，具備就地閉鎖功 能，當(dāng)處于就地閉鎖狀態(tài)時，現(xiàn)場檢修人員不能

44、解除閉鎖，集控員將 無法操作。硬件必須具有可擴展性，并留有后期接口，并專設(shè)遠動控 制柜及后臺監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。2）高壓開關(guān)柜采用微機保護裝置進行保護，該保護系統(tǒng)與PLC 進行實時通訊并上傳各種測量值；在工控機上可進行各種保護值的設(shè) 定。3）通訊規(guī)約及接口：留有遠動通訊接口，與洗煤廠集中控制室 PLC實現(xiàn)遠程通訊，且為兩個通信接口，一主一備，能在通信故障 時自動進行判別并切換。4）直流系統(tǒng)與綜自系統(tǒng)的通訊規(guī)約為CDT部頒規(guī)約或MODBUS協(xié)議，通訊接口為RS232或RS485。綜合自動化系統(tǒng)應(yīng) 配置RS-485和RS232接口，與綜合自動化系統(tǒng)通訊，實現(xiàn)監(jiān)測控 制。5）綜合自動化系統(tǒng)屏體為柜體型式，

45、防護等級不低于3級。柜 體結(jié)構(gòu)采用全封閉、全組合結(jié)構(gòu)，內(nèi)、外采用靜電噴塑。柜體顏色與 髙壓柜相同。6）微機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置單獨的接地線，與10kv配電室主接地網(wǎng) 分開。4.5.系統(tǒng)功能1）數(shù)據(jù)采集與處理：各間隔單元的電流、母線電壓、頻率、有 功功率、無功功率；有功功率總加、無功功率總加、有功和無功電能 量總加；可計算24小時最大值、最小值、平均值；月最大值、最小 值、平均值；負荷率的計算和功率因數(shù)的計算；2）統(tǒng)計計算：對實時數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析、計算；開關(guān)運行時 間統(tǒng)計；各開關(guān)分合閘次數(shù)分類統(tǒng)計（含手動和保護動作）；各線路 停電時間統(tǒng)計。3）畫面顯示：通過工控機的顯示器顯示各種信息畫面，顯示內(nèi) 容包

46、括各線路的電流、母線電壓、頻率、有功功率、無功功率及功率 因數(shù)；全部設(shè)備的位置狀態(tài)、變位信息、保護設(shè)備動作及復(fù)歸信息、 直流系統(tǒng)及所用電系統(tǒng)的信息，各測量值的實時數(shù)據(jù)、各種告警信息、 微機監(jiān)控系統(tǒng)的狀態(tài)信息。要求采用全中文顯示。4）顯示器畫面可由用戶在線以交互方式進行修改、定義、編輯、 生成、刪除，顯示的各種信息以報告、圖形、聲光等形式及時提供給 運行人員。5）事件順序記錄：報警處理：事故報警和預(yù)告報警；開關(guān)變位： 畫面閃爍提示，并有漢字提示的名稱及當(dāng)前變位狀態(tài)（報警框內(nèi)）。 電流越限：畫面閃爍提示，并顯示當(dāng)前越限值和越限給定值（畫面報 警框內(nèi)）；電壓越限：畫面閃爍提示，并顯示當(dāng)前越限值和越限

47、給定 值（畫面報警框內(nèi)）；周波越限：畫面閃爍提示，并顯示當(dāng)前越限值 和越限給定值（畫面報警框內(nèi)）；保護動作與告警：提示框顯示相應(yīng) 的內(nèi)容；各告警對象除能給出音響提示外，并可打印記錄相應(yīng)的告警 事件，并存盤保存；保護動作及開關(guān)跳閘發(fā)告警音響，其它發(fā)預(yù)告音 響。6）控制功能：控制功能分為四種：自動調(diào)節(jié)和控制、運行人員 操作、調(diào)度中心遠方控制、后備手動控制。所有斷路器、接觸器可進 行上述四種控制操作。四種操作均經(jīng)五防自動校核。但同時保留緊急 情況下不經(jīng)五防操作設(shè)備的功能，在進行此操作過程必須詳細記錄備 份。7）操作閉鎖：具有操作權(quán)限等級管理，當(dāng)輸入正確操作口令和監(jiān)護口令才有權(quán)進行操作控制、參數(shù)修改，并將信息予以記錄。8）監(jiān)控系統(tǒng)的故障診斷：監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，系統(tǒng)自診斷確 定故障發(fā)生的部位，并發(fā)出報警信號；檢查、診斷的結(jié)果可顯示、打 印出來。9）與其它設(shè)