紀(jì) 琛

（1.太原理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院，山西 太原 030024；2.大同煤礦集團(tuán)煤炭洗選分公司，山西 大同 037001）

概況

塔山選煤廠由約翰芬雷公司總承包建設(shè)，于2003年11月開(kāi)工建設(shè)，2006年4月開(kāi)始試運(yùn)轉(zhuǎn)，2008年12月通過(guò)驗(yàn)收。設(shè)計(jì)能力1 500萬(wàn)t／年，屬于礦井型動(dòng)力煤選煤廠，服務(wù)年限120 年。全廠占地面積約23萬(wàn)m2，總投資5.2億。主要生產(chǎn)工藝為：采用分級(jí)入選，150～13mm 塊煤重介淺槽分選；13～1.5 mm 末煤三產(chǎn)品重介旋流器分選；1.5～0.2 mm 粗煤泥通過(guò)煤泥分選機(jī)分選；－0.2mm細(xì)煤泥采用加壓過(guò)濾機(jī)與板框壓濾機(jī)聯(lián)合工藝。

1 現(xiàn)用泥煤分選機(jī)存在問(wèn)題

塔山選煤廠RC1800煤泥分選機(jī)，是國(guó)內(nèi)第一家引進(jìn)澳大利亞Ludowici粗煤泥分選設(shè)備，它利用顆粒通過(guò)一個(gè)自生的流態(tài)固體床層時(shí)的沉降速度來(lái)完成分選［1，3］。自2006年安裝投產(chǎn)以來(lái)，煤泥分選機(jī)分選達(dá)不到穩(wěn)定狀態(tài)，一是控制閥門(mén)開(kāi)關(guān)不穩(wěn)定，造成設(shè)備內(nèi)部煤泥堆積；二是分選效果不好，精礦進(jìn)入尾礦，造成離心機(jī)瞬間過(guò)載停機(jī)等事故，自動(dòng)控制功能不能實(shí)現(xiàn)，設(shè)備必須人工手動(dòng)操作，無(wú)法保證分選效果，制約選煤廠生產(chǎn)。

2 問(wèn)題分析

RC1800煤泥分選機(jī)是選煤廠粗煤泥分選設(shè)備，控制設(shè)備包括主機(jī)控制器、壓力傳感器與各種控制閥門(mén)，密度的設(shè)定由槽體內(nèi)兩個(gè)壓力探針之間的DP（微分壓力）讀數(shù)來(lái)計(jì)算。這個(gè)DP讀數(shù)表明兩個(gè)探針間的平均礦漿密度。因?yàn)榭刂破髡{(diào)節(jié)不穩(wěn)定，經(jīng)常造成機(jī)內(nèi)煤泥堆積，壓力傳感機(jī)變形損壞［2，4］。

原裝控制器采用是美國(guó)紅獅公司DLC，操作為英文界面（見(jiàn)圖1），控制比較繁瑣。

圖1 控制器及控制面板

修改參數(shù)及程序相對(duì)復(fù)雜，傳感器反應(yīng)速度慢，控制柜空間有限（見(jiàn)下頁(yè)圖2），維護(hù)力度大，閥門(mén)開(kāi)關(guān)控制不到位，控制面板調(diào)節(jié)繁瑣，顯示不穩(wěn)定，引起RC1800煤泥分選機(jī)分選效果不好，造成事故停車(chē)。

3 解決方案

圖2 原控制柜內(nèi)布線(xiàn)圖

針對(duì)以上問(wèn)題研究分析，必須改造現(xiàn)有控制系統(tǒng)，保證控制器操作簡(jiǎn)單、閥門(mén)控制合理。采用西門(mén)子S7－200系列PLC，控制面板采用mcgsTpc嵌入式一體化觸摸屏，在不影響生產(chǎn)的情況下，設(shè)計(jì)安裝控制柜與編輯程序，分步修改。以控制簡(jiǎn)單，實(shí)用為主的原則入手，改造硬件設(shè)備。

軟件以現(xiàn)有成熟技術(shù)，西門(mén)子PLC 控制器為核心，以Step7－Micro／Win.v4.0版開(kāi)發(fā)，以設(shè)備工藝要求編輯邏輯程序，觸摸屏采用上位機(jī)組態(tài)編輯畫(huà)面，并下載到主機(jī)內(nèi)。設(shè)置與S7－200控制器通訊連接完成程序改造，見(jiàn)圖3。

圖3 RC1800控制流程圖

調(diào)試是最關(guān)鍵的部分，安裝改造完成的控制柜，保證與原有的外部控制設(shè)備可靠連接，并修改對(duì)應(yīng)相關(guān)程序參數(shù)及設(shè)定值與工藝參數(shù)相結(jié)合，設(shè)置觸摸屏參數(shù)與PLC 控制器參數(shù)做到通訊無(wú)縫連接，集中控制上位機(jī)監(jiān)測(cè)RC1800煤泥分選機(jī)數(shù)據(jù)，保證設(shè)備與上一級(jí)聯(lián)鎖可靠，見(jiàn)圖4、圖5。

圖4 改造后HMI觸摸屏

圖5 S7－200邏輯梯形簡(jiǎn)易圖

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)一個(gè)月的安裝調(diào)試，3 臺(tái)RC1800 控制器改造圓滿(mǎn)完成，也得到了很好的效果，煤泥分選機(jī)事故基本排出，維護(hù)也簡(jiǎn)單化，提高了生產(chǎn)率，保證了選煤廠正常生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)。本次改造利用現(xiàn)在技術(shù)大膽改造國(guó)外進(jìn)口設(shè)備，攻克了技術(shù)難題，通過(guò)這次改造，使今后電氣的維護(hù)非常方便，操作也簡(jiǎn)單。為將來(lái)國(guó)內(nèi)選煤行業(yè)同型號(hào)的設(shè)備，在安裝維護(hù)方面有例可循，起到了很好的借鑒作用。

［1］謝廣元.選礦學(xué)［M］.北京：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2004.

［2］匡亞莉.選煤工藝設(shè)計(jì)與管理［M］.北京：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2007.

［3］孫玉波.重力選礦［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，1998.

［4］王振生.選煤廠生產(chǎn)技術(shù)管理［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，2010.