摘要：隨著社會(huì)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(wèn)題。其中選煤設(shè)備自動(dòng)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(duì)這種現(xiàn)象，本文闡述了一種選煤廠自動(dòng)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)用顯示，該自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了選煤廠總體環(huán)節(jié)的控制功能，并具有自動(dòng)調(diào)節(jié)的性能，安全可靠。
　　關(guān)鍵詞：選煤廠；自動(dòng)控制；實(shí)現(xiàn)
　　中圖分類號(hào): TD948文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791(2011)03(a)-0000-00
　　1、選煤工藝和設(shè)備
　　應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品要求及煤質(zhì)特征，對(duì)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，則脫泥入洗時(shí)，0.5mm以下應(yīng)選用浮選工藝，對(duì)尾煤進(jìn)行壓濾濃縮，從而實(shí)現(xiàn)全廠洗水的閉路循環(huán)。50-0.5mm選用無(wú)壓分選工藝。此時(shí)選煤廠的控制對(duì)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(dòng)控制系統(tǒng)的組成
　　該自動(dòng)控制系統(tǒng)分為兩部分，分別為重介密度測(cè)控系統(tǒng)部分和生產(chǎn)集中控制系統(tǒng)部分。重介密度測(cè)控系統(tǒng)部分是選煤廠實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的核心部分。本設(shè)計(jì)將重介密度測(cè)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(cè)控系統(tǒng)由電動(dòng)分流器、超聲波液位計(jì)、補(bǔ)水閥門、泵前加水電動(dòng)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(guò)數(shù)據(jù)采集及邏輯運(yùn)算，并通過(guò)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(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，來(lái)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)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(yíng)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)備車間配電室等安放PLC分控制柜。集控室內(nèi)安放PLC的控制主機(jī)，PLC采用西門子S7-300系列。分別在運(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(guò)光纖形成以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)。控制分站及控制主機(jī)以就近原則接入環(huán)網(wǎng)交換機(jī)，并通過(guò)以太環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行通信。安放兩臺(tái)上位工控機(jī)于調(diào)度中心，一套運(yùn)行版，一套開(kāi)發(fā)版，終端連接到以太環(huán)網(wǎng)，通過(guò)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(chǎng)膠帶機(jī)沿線。為實(shí)現(xiàn)煤倉(cāng)煤位的監(jiān)視功能，對(duì)煤倉(cāng)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(duì)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(hào)根據(jù)就近原則與PLC控制分站進(jìn)行連接。
　　3、自動(dòng)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(hào)方面存在無(wú)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(guò)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(dòng)控制系統(tǒng)中。以太網(wǎng)CP343-1模塊具有較高的性價(jià)比，通過(guò)以太網(wǎng)接口結(jié)構(gòu)，可將其與環(huán)網(wǎng)交換機(jī)進(jìn)行便利的連接。
　　4、自動(dòng)控制系統(tǒng)的功能
　　4.1、順序控制
　　生產(chǎn)應(yīng)用中，按照工藝要求對(duì)設(shè)備進(jìn)行先后啟停的控制叫做順序控制。一般來(lái)講，順序控制系統(tǒng)可分為集中自動(dòng)及集中手動(dòng)兩種控制方式。集中自動(dòng)控制方式通過(guò)對(duì)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(dòng)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。
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　　4.2、過(guò)程控制
　　（1）壓力自動(dòng)控制。設(shè)置壓力傳感器于重介旋流器入料管路上，用來(lái)對(duì)變頻器進(jìn)行調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)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。
　?。?）合格介質(zhì)桶液位超限控制。合格介質(zhì)桶的液位不能過(guò)高，同時(shí)也不能過(guò)低，否則會(huì)出現(xiàn)溢流或打空泵現(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(dòng)打開(kāi)，同時(shí)分流裝置將自動(dòng)關(guān)閉。
　?。?）煤泥含量自動(dòng)控制。合格介質(zhì)懸浮液中磁性物含量通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)安裝的磁性物含量計(jì)測(cè)量。通過(guò)數(shù)學(xué)模型將密度信號(hào)及磁性物含量進(jìn)行計(jì)算，以實(shí)現(xiàn)對(duì)分流裝置的控制，從而保證懸浮液中煤泥含量的穩(wěn)定。
　?。?）介質(zhì)密度控制。由選煤工藝流程的特點(diǎn)可知，合格介質(zhì)桶中液體密度呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，液位呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。因此，系統(tǒng)可通過(guò)對(duì)清水閥門開(kāi)度的自動(dòng)調(diào)節(jié)來(lái)對(duì)加水量進(jìn)行改變以保證懸浮液密度的穩(wěn)定。
　　總結(jié)：
　　本文介紹的選煤廠自動(dòng)控制系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能優(yōu)良的特點(diǎn)。經(jīng)試驗(yàn)，該系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)中運(yùn)行可靠，大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，明顯改善了員工的工作環(huán)境，其性能完全滿足用戶需求。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]韓朝暉.選煤廠自動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J].工礦