淺議選煤廠自動控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

淺議選煤廠自動控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)孫春霞(唐山國華科技有限公司河北唐山063020)摘要：隨著社會的進(jìn)步，選煤工業(yè)也得到了迅猛發(fā)展，但選煤技術(shù)仍存在諸多問題。其中選煤設(shè)備自動化程度低、可靠性差，大大影響了商品煤的質(zhì)量和產(chǎn)量。針對這種現(xiàn)象，本文闡述了一種選煤廠自動控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案和具體組成，介紹了實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)關(guān)鍵功能的步驟。經(jīng)生產(chǎn)應(yīng)應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品要求及煤質(zhì)特征，對選煤工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)確定。例如，選煤廠設(shè)計(jì)規(guī)模為1.0Mt/a,50mm～0.5mm選用無壓分選工藝。此時(shí)選煤廠的控制對象有重介旋流器、磁選機(jī)、篩子、離心機(jī)、刮板機(jī)、破碎機(jī)、閥、泵、帶式輸送機(jī)以及給煤機(jī)等。2自動控制系統(tǒng)的組成(如圖1)該自動控制系統(tǒng)分為兩部分，分別為重介密度測控系統(tǒng)部分和生產(chǎn)集中控制系統(tǒng)部分。重介密度測控系統(tǒng)部分是選煤廠實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)的核心部分。本設(shè)計(jì)將重介密度測控系統(tǒng)部分與生產(chǎn)集中控制系統(tǒng)部分融合為統(tǒng)一的整體，形成一套獨(dú)立的控制體系。該測控系統(tǒng)由電動分流器、超聲波液位計(jì)、補(bǔ)水閥門、泵前加水電動閥門、磁性物含量計(jì)、密度計(jì)、旋流器入選壓力表以及上位機(jī)等組成。通過數(shù)據(jù)采集及邏輯運(yùn)算，并通過安裝在旋流器料管上的壓力傳感器、超聲波液位計(jì)、磁性物含量計(jì)以及密度計(jì)對工藝參數(shù)進(jìn)行檢測，來對現(xiàn)場分流裝置及加水閥門進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)液位及密度的穩(wěn)定。生產(chǎn)集中控制系統(tǒng)主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、現(xiàn)場傳感器PLC、組態(tài)軟件以及上位機(jī)組成。根據(jù)設(shè)備的具體運(yùn)營情況，分別在主廠房配電室安放PLC主控制柜，在運(yùn)銷車間配電室、準(zhǔn)備車間配電運(yùn)銷車間配電室、主廠房配電室、準(zhǔn)備車間配電室以及集控室安放西門子環(huán)網(wǎng)交換機(jī)，并通過光纖形成以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)?？刂品终炯翱刂浦鳈C(jī)以就近原則接入環(huán)網(wǎng)交換機(jī)，并通過以太環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行PLC控制主機(jī)和以太網(wǎng)的通信功能，保證上位機(jī)發(fā)出控制指令以及迅速采集數(shù)據(jù)。安放全方位的膠帶保護(hù)裝置于現(xiàn)場膠帶機(jī)沿線。為實(shí)現(xiàn)煤倉煤位的監(jiān)視功能，對煤倉配置專門的雷達(dá)料位儀。為實(shí)現(xiàn)液位的監(jiān)視功能，對液位桶配置專門的超聲波液位計(jì)或者差壓液位計(jì)，監(jiān)控信號根據(jù)就近原則與PLC控制分站進(jìn)行連接。圖1地規(guī)廠自動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示3自動控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)根據(jù)工藝的不同，選煤廠可分為裝車站、濃縮車間、浮選車間、主洗車間以及篩分破碎等車間。每個(gè)車間中的控制設(shè)備應(yīng)安裝在一個(gè)配電室。由于實(shí)際運(yùn)行情況的原因，PLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)裝置也應(yīng)與配電室集中安置。傳統(tǒng)的Profibus總線電纜在傳輸其它信號方面存在無法克服的缺陷，它不能與配電柜諸多保護(hù)裝置進(jìn)行通信，因此需另架線纜。本方案選擇了以太網(wǎng)作為傳輸總線，并以光纖環(huán)網(wǎng)作為主導(dǎo)技術(shù)，保證了網(wǎng)絡(luò)的抗干擾性及可靠性。通過MOXA以太網(wǎng)換接模塊及環(huán)網(wǎng)交換機(jī)將配電柜的微機(jī)保護(hù)裝置及電子稱連接到組態(tài)軟件中去，同時(shí)將其它裝置系統(tǒng)的數(shù)據(jù)連接到自動控制系統(tǒng)中。以太網(wǎng)CP343-1模塊具有較高的4自動控制系統(tǒng)的功能4.1順序控制系統(tǒng)可分為集中自動及集中手動兩種控制方式。集中自動控制方式通過對工藝流程進(jìn)行優(yōu)選，達(dá)到選定流程內(nèi)工藝設(shè)備的自動啟停。期間啟停的間隔時(shí)間可根據(jù)實(shí)際情況靈活設(shè)定。4.2過程控制(1)壓力自動控制。設(shè)置壓力傳感器于重介旋流器入料管路上，用來對變頻器進(jìn)行調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)對重介旋流器入料泵轉(zhuǎn)速的調(diào)整，從而保證重介旋流器入料壓力始終高于工藝要求值。(2)合格介質(zhì)桶液位超限控制。合格介質(zhì)桶的液位不能過高，同時(shí)也不能過低，否流或打空泵現(xiàn)象。當(dāng)合格介質(zhì)桶出現(xiàn)上限液位報(bào)警時(shí)，循環(huán)懸浮液應(yīng)以最大分流量流至煤泥桶。當(dāng)合格介質(zhì)桶出現(xiàn)下限液位報(bào)警時(shí)，控制系統(tǒng)的補(bǔ)加水閥門將自動打開，同時(shí)分流裝置將自動關(guān)(3)煤泥含量自動控制。合格介質(zhì)懸浮液中磁性物含量通過現(xiàn)場安裝的磁性物含量計(jì)測量。通過數(shù)學(xué)模型將密度信號及磁性物含量進(jìn)行計(jì)算，以實(shí)現(xiàn)對分流裝置的控制，從而保證懸浮液中(4)介質(zhì)密度控制。