選煤廠自動化系統(tǒng)的研究與設(shè)計

王志強

摘 要：目前我國選煤廠正朝著智能化、集成化的方向發(fā)展，要求選煤廠自動化系統(tǒng)具有非常強大的功能，這樣才能為生產(chǎn)管理提供有效依據(jù)，本文以某選煤廠為研究對象，結(jié)合系統(tǒng)的基本特點，針對選煤廠自動化系統(tǒng)展開了一系列分析和研究，希望可以為同行的研究帶來一些參考。

關(guān)鍵詞：選煤廠；自動化系統(tǒng)；設(shè)計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.055

0 引言

近年來隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，重工業(yè)的發(fā)展速度越來越快，煤炭作為重工業(yè)的主要能源，在重工業(yè)發(fā)展過程中起到了關(guān)鍵性的作用，因此，這些年我國選煤廠的發(fā)展也越來越快。近年來隨著社會與時代的不斷發(fā)展，選煤廠的工藝技術(shù)水平也不斷提高，并對選煤工藝進行了改進與創(chuàng)新，這種情況下傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中發(fā)生了一些變化，尤其是新時期計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開始引入到選煤廠中，對選煤廠集中控制系統(tǒng)的工作提出了新的要求，目前我國選煤廠開始朝著集成化與智能化的方向發(fā)展，經(jīng)過改進與創(chuàng)新的自動化系統(tǒng)，其功能將會越來越強大，從而更好的為生產(chǎn)管理提供科學依據(jù)。

1 系統(tǒng)概述

某選煤廠采用國內(nèi)外先進選煤技術(shù)，以精煤產(chǎn)率的提高為根本目的對設(shè)計方案進行選擇。該選煤廠礦井井型結(jié)合實際生產(chǎn)規(guī)模選擇，預(yù)計年處理原煤120萬噸，采用動篩跳汰入洗塊煤（+50mm），選煤廠主要由原煤系統(tǒng)、重介系統(tǒng)以及壓濾系統(tǒng)等部分構(gòu)成。設(shè)計過程中對礦井生產(chǎn)能力保留了一定的余量，通過比較來看，原煤層比較分散，且不同煤層煤質(zhì)存在很多木塊、大塊矸石等雜質(zhì)，其質(zhì)量無法確定。而選煤廠精煤率及選煤成本主要由原煤的優(yōu)劣來決定，為了使存在的問題得到有效解決，需要針對原煤展開預(yù)處理，挑出其中的雜物，提高精煤產(chǎn)率。重介系統(tǒng)主要包括煤泥水循環(huán)、沒留以及水循環(huán)等過程，原煤緩沖倉中會儲存一些煤，這些煤經(jīng)過倉下給料機之后會被送到主廠房，進行重介選煤。為了進一步保證重介旋流器選煤的精度，通暢會在原煤進入旋流器之前會進行一系列的脫泥處理，在脫泥之后分成兩路，小顆粒煤會沖下來形成煤泥水，最后對原煤煤泥中的精煤進行回收，同時另一路精煤會進入無壓三產(chǎn)品重介旋流器中，按照密度的不同分成密度大的矸石、密度小的矸石、中煤三種產(chǎn)品，重介系統(tǒng)利用重介質(zhì)密度及TBS懸浮密度控制對三種產(chǎn)品的產(chǎn)率加以控制，最終提高精煤的產(chǎn)率。

2 選煤廠自動化系統(tǒng)分析

2.1 控制系統(tǒng)

近年來隨著選煤廠集中中控制系統(tǒng)的普遍應(yīng)用，我國也對其引起了廣泛的關(guān)注，在系統(tǒng)中利用PLC邏輯關(guān)系可以實現(xiàn)選煤廠中相關(guān)設(shè)備的啟停，技術(shù)主要應(yīng)用在存在連鎖關(guān)系的生產(chǎn)設(shè)備中，主要利用控制室中的上位軟件，實現(xiàn)對事故的遠程處理和啟停。設(shè)備啟停具要按照規(guī)定的流程進行，因此為了保證操作的安全性必須對流程進行合理選擇，在自動啟車前后，兩個設(shè)備之間應(yīng)該相隔一段時間，多臺設(shè)備同時啟動帶來的電流過大超載跳閘問題就可以得到有效的避免，電機啟動瞬間電流為額定電流的3～7倍，這種情況下如果配電系統(tǒng)容量較小，電壓會隨之降低，這無疑會對設(shè)備的正常運行造成不良影響，因此，在啟動下一臺設(shè)備時一定要保證將其錯開，電流得到穩(wěn)定之后再啟動下一臺。停車時應(yīng)對停留在設(shè)備上的煤通過設(shè)備時間進行充分考慮，在對選煤廠設(shè)備進行控制過程中，PLC邏輯關(guān)系的優(yōu)勢非常大，它還具有簡單易行、邏輯性比較強等特點，利用PLC控制可以最大程度的節(jié)省啟停時間，從而提高勞動生產(chǎn)率。

2.2 調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)和信息管理系統(tǒng)

2.2.1 上位監(jiān)控系統(tǒng)

從本選煤廠的工藝流程中看來，上位機顯示了所有PLC監(jiān)測點的情況，對流程進行動態(tài)的模擬，并對故障進行診斷與分析，可以利用工作站對控制系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定，利用以太網(wǎng)通信方式建立起數(shù)據(jù)連接，形成對參數(shù)報警的約束，在此基礎(chǔ)上建立起與數(shù)據(jù)信號相對應(yīng)的關(guān)系。要實現(xiàn)的功能主要有報警畫面、系統(tǒng)診斷畫面、在線幫助畫面、歷史趨勢畫面以及報表畫面等。選用同一家公司的上位組態(tài)軟件與PLC產(chǎn)品，這樣一來通信過程中很多不必要的麻煩就能得到避免，直接利用組態(tài)軟件將PLC程序中變量導入其中，數(shù)據(jù)庫的建立時間得到了有效節(jié)省。

2.2.2 工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)

該系統(tǒng)的基本配置組件有低照度礦用隔爆光纖攝像儀、礦用阻燃光纜等，同時還能對配置進行適當擴展，例如大屏幕背投電視墻系統(tǒng)、矩陣控制器等組件的配置。工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)的組成部分非常多，例如現(xiàn)場前端監(jiān)控設(shè)備、信號傳輸?shù)龋具x煤廠大屏幕拼接顯示系統(tǒng)選用50英寸DLP50臺，按照長寬為4×3的方式排列，兩邊分別配置32英寸液晶監(jiān)視器3臺，按照長寬為1×3的方式排列。

2.2.3 調(diào)度電話系統(tǒng)

為了能夠使選煤廠生產(chǎn)調(diào)度通信的需求得到滿足，將一套調(diào)度電話系統(tǒng)設(shè)置在集控中心，其功能有全呼、組呼等相關(guān)功能。將自動電話機設(shè)置在選煤廠的電氣樓、辦公樓等處，將防爆抗噪聲電話設(shè)置在煤倉，將防爆電話設(shè)置在主廠房，這樣的設(shè)置主要是出于對生產(chǎn)過程中設(shè)備噪聲大的考慮，因此，應(yīng)該將抗噪聲電話設(shè)置在主廠房，而煤倉對防爆的要求比較高，應(yīng)采用防爆電話。

2.2.4 信息管理系統(tǒng)

信息管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)對各項業(yè)務(wù)的統(tǒng)一管理，以有效提高作業(yè)率，最終實現(xiàn)選煤廠管理現(xiàn)代化的實現(xiàn)，實現(xiàn)對選煤廠設(shè)備的統(tǒng)一的規(guī)劃與管理，為其提供方便的查詢方式，從而更好的為選煤廠提供全面的、科學的數(shù)據(jù)，并及時將這些信息和數(shù)據(jù)上報給相關(guān)部門，主要任務(wù)為對信息進行上傳及下載，向上傳遞生產(chǎn)管理等相關(guān)信息，向下傳達生產(chǎn)任務(wù)，這項工作在選煤廠管理工作中起到了很重要的作用。

3 結(jié)語

綜上所述，選煤廠自動化的實現(xiàn)有效提高了生產(chǎn)效率，利用集控室進行PLC現(xiàn)場控制和動態(tài)監(jiān)控，生產(chǎn)的自動化得到了有效實現(xiàn)。對設(shè)備進行嚴格的控制，其安全運行才能得到充分的保證。因為篇幅有限，很多理論和控制方法沒有在本文中得以體現(xiàn)，很多方面尚需進一步研究。

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