睢金曉

（冀中能源峰峰集團(tuán)有限公司邯鄲洗選廠(chǎng)，河北 邯鄲 056000）

電氣控制自動(dòng)化技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，洗煤廠(chǎng)作為煤炭加工的重要環(huán)節(jié)，其生產(chǎn)過(guò)程涉及大量的機(jī)械設(shè)備和控制系統(tǒng)。通過(guò)引入電氣控制自動(dòng)化技術(shù)，不僅可以提高生產(chǎn)效率，降低能耗，還能確保生產(chǎn)過(guò)程的安全與穩(wěn)定。本文對(duì)洗煤廠(chǎng)電氣控制自動(dòng)化技術(shù)的幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行深入探討，旨在為實(shí)際應(yīng)用提供有益的參考。

1 洗煤廠(chǎng)自動(dòng)化改造的必要性

1.1 提高洗煤效率、質(zhì)量

傳統(tǒng)洗煤廠(chǎng)的生產(chǎn)過(guò)程往往依賴(lài)于大量的人工操作，這不僅導(dǎo)致了生產(chǎn)效率低下，而且容易因?yàn)槿藶橐蛩貙?dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。通過(guò)引入電氣控制自動(dòng)化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的精確控制，提高洗煤效率，并確保產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定[1]。自動(dòng)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)洗煤過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)整，使得各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)能夠更加協(xié)調(diào)地運(yùn)行，避免了傳統(tǒng)生產(chǎn)方式中因?yàn)槿斯げ僮鞑划?dāng)而導(dǎo)致的各種問(wèn)題。人工操作不僅效率低下，而且容易受到人為因素的影響，導(dǎo)致操作失誤和產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。通過(guò)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，可以大大減少人為操作失誤，提高生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性和可靠性[2]。自動(dòng)化技術(shù)能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的程序和參數(shù)自動(dòng)完成生產(chǎn)過(guò)程，避免了因?yàn)槿藶橐蛩囟鴮?dǎo)致的各種生產(chǎn)問(wèn)題。傳統(tǒng)洗煤廠(chǎng)的生產(chǎn)過(guò)程需要大量的人工操作，因此人力成本較高。通過(guò)引入電氣控制自動(dòng)化技術(shù)，可以大大減少人力成本，提高生產(chǎn)效率，從而降低洗煤成本并提升經(jīng)濟(jì)效益。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用還可以減少對(duì)高技能工人的依賴(lài)，使得企業(yè)能夠更加靈活地應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化和生產(chǎn)需求。

1.2 減少人為操作失誤

傳統(tǒng)的洗煤廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中，人為操作失誤是不可避免的問(wèn)題。由于人工操作的不穩(wěn)定性和不可靠性，往往會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)過(guò)程的異常和產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。這些操作失誤不僅影響了企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，而且可能對(duì)企業(yè)的安全生產(chǎn)帶來(lái)重大隱患。電氣控制自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，可以有效地減少人為操作失誤，提高生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性和可靠性[3]。自動(dòng)化系統(tǒng)能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的程序和參數(shù)自動(dòng)完成生產(chǎn)過(guò)程，避免了因?yàn)槿藶橐蛩囟鴮?dǎo)致的各種生產(chǎn)問(wèn)題。同時(shí)，自動(dòng)化系統(tǒng)還能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)和記錄生產(chǎn)數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決潛在問(wèn)題，進(jìn)一步提高了生產(chǎn)過(guò)程的可靠性和安全性。具體來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)以下幾個(gè)方面減少人為操作失誤：首先，自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)洗煤過(guò)程的精確控制，根據(jù)預(yù)設(shè)的工藝參數(shù)自動(dòng)調(diào)整設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，避免了因?yàn)槿斯げ僮鞑划?dāng)而導(dǎo)致的設(shè)備異常和生產(chǎn)問(wèn)題。其次，自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)洗煤過(guò)程中的各種數(shù)據(jù)，如流量、壓力、溫度等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況并進(jìn)行調(diào)整，避免了因?yàn)槿斯けO(jiān)測(cè)不準(zhǔn)確而導(dǎo)致的生產(chǎn)問(wèn)題[4]。最后，自動(dòng)化系統(tǒng)能夠記錄設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和操作歷史，便于對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行追溯和分析，有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決人為操作失誤問(wèn)題，提高生產(chǎn)過(guò)程的可靠性和安全性。

1.3 降低洗煤成本、提升經(jīng)濟(jì)效益

系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)洗煤廠(chǎng)電氣控制自動(dòng)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，它決定了整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性。在系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要充分考慮系統(tǒng)的功能需求、技術(shù)實(shí)現(xiàn)和未來(lái)發(fā)展等因素，以確保設(shè)計(jì)出的系統(tǒng)架構(gòu)能夠滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)的需求。

硬件架構(gòu)是系統(tǒng)架構(gòu)的基礎(chǔ)，它需要具備穩(wěn)定、可靠和擴(kuò)展性等特點(diǎn)。在硬件架構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求和設(shè)備數(shù)量等因素，合理選擇和配置各種硬件設(shè)備，如PLC 控制器、傳感器、執(zhí)行器等[5]。同時(shí)，還需要考慮設(shè)備之間的通信協(xié)議和接口標(biāo)準(zhǔn)，以確保設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸和信號(hào)交換能夠順利進(jìn)行。

軟件架構(gòu)是實(shí)現(xiàn)電氣控制自動(dòng)化的核心，它需要具備良好的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。在軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求和系統(tǒng)功能，設(shè)計(jì)出合理的軟件模塊和功能接口。同時(shí)，還需要考慮軟件的安全性和可靠性，通過(guò)數(shù)據(jù)加密、權(quán)限控制等手段確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行。此外，為了方便系統(tǒng)的升級(jí)和維護(hù)，軟件架構(gòu)還應(yīng)具備良好的可定制性和可擴(kuò)展性。

系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)還需要考慮實(shí)際生產(chǎn)中的可操作性和可維護(hù)性。在系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要充分考慮操作人員的操作習(xí)慣和技能水平，設(shè)計(jì)出易于操作和維護(hù)的系統(tǒng)界面和功能模塊。同時(shí)，還需要提供完善的故障診斷和預(yù)警功能，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決系統(tǒng)故障，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)洗煤廠(chǎng)電氣控制自動(dòng)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，它決定了整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性。在系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要充分考慮系統(tǒng)的功能需求、技術(shù)實(shí)現(xiàn)和未來(lái)發(fā)展等因素，以確保設(shè)計(jì)出的系統(tǒng)架構(gòu)能夠滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)的需求。首先，硬件架構(gòu)是系統(tǒng)架構(gòu)的基礎(chǔ)，它需要具備穩(wěn)定、可靠和擴(kuò)展性等特點(diǎn)。在硬件架構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求和設(shè)備數(shù)量等因素，合理選擇和配置各種硬件設(shè)備，如PLC 控制器、傳感器、執(zhí)行器等。同時(shí)，還需要考慮設(shè)備之間的通信協(xié)議和接口標(biāo)準(zhǔn)，以確保設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸和信號(hào)交換能夠順利進(jìn)行。其次，軟件架構(gòu)是實(shí)現(xiàn)電氣控制自動(dòng)化的核心，它需要具備良好的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。在軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求和系統(tǒng)功能，設(shè)計(jì)出合理的軟件模塊和功能接口。同時(shí)，還需要考慮軟件的安全性和可靠性，通過(guò)數(shù)據(jù)加密、權(quán)限控制等手段確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行。最后，系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)還需要考慮實(shí)際生產(chǎn)中的可操作性和可維護(hù)性。在系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要充分考慮操作人員的操作習(xí)慣和技能水平，設(shè)計(jì)出易于操作和維護(hù)的系統(tǒng)界面和功能模塊。同時(shí)，還需要提供完善的故障診斷和預(yù)警功能，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決系統(tǒng)故障，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 主要控制回路分析

在洗煤廠(chǎng)的電氣控制自動(dòng)化技術(shù)中，主要控制回路是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的核心部分。每個(gè)主要控制回路都有其特定的功能和作用，共同協(xié)作以完成整個(gè)洗煤過(guò)程的自動(dòng)化控制。（1）給煤機(jī)控制回路通過(guò)調(diào)節(jié)給煤機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速或流量控制閥的開(kāi)度，以實(shí)現(xiàn)對(duì)給煤機(jī)給料量的精確控制。在控制回路中，通常采用PID控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速或流量控制閥的調(diào)節(jié)，以確保給煤機(jī)給料量與實(shí)際生產(chǎn)需求的匹配。（2）皮帶秤控制回路通過(guò)調(diào)節(jié)皮帶輸送機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速或調(diào)速裝置的開(kāi)度，以實(shí)現(xiàn)對(duì)皮帶輸送機(jī)速度和輸送量的精確控制。與給煤機(jī)控制回路類(lèi)似，皮帶秤控制回路中也采用PID控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速或調(diào)速裝置的調(diào)節(jié)。（3）液位控制回路通過(guò)調(diào)節(jié)水泵的開(kāi)關(guān)狀態(tài)或電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以實(shí)現(xiàn)對(duì)液位的精確控制。液位控制回路的實(shí)現(xiàn)通常采用PID 控制器或模糊控制器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)液位的快速、穩(wěn)定調(diào)節(jié)。

2.3 軟件與界面開(kāi)發(fā)

在洗煤廠(chǎng)的電氣控制自動(dòng)化技術(shù)中，軟件與界面開(kāi)發(fā)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的重要組成部分。軟件與界面是操作人員與自動(dòng)化系統(tǒng)交互的媒介，它們的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)質(zhì)量直接影響到自動(dòng)化系統(tǒng)的易用性和可維護(hù)性。首先，軟件的開(kāi)發(fā)需要選擇合適的編程語(yǔ)言和開(kāi)發(fā)工具。常用的編程語(yǔ)言包括C、C++、Java 等，而開(kāi)發(fā)工具則可以選擇如Visual Studio、Eclipse 等集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。在選擇編程語(yǔ)言和開(kāi)發(fā)工具時(shí)，需要根據(jù)自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)際需求和開(kāi)發(fā)人員的技能水平進(jìn)行綜合考慮。其次，軟件的開(kāi)發(fā)需要設(shè)計(jì)合理的算法和數(shù)據(jù)處理方式。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求，軟件需要實(shí)現(xiàn)各種控制算法，如PID 控制、模糊控制等。同時(shí)，還需要對(duì)各種傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理和存儲(chǔ)，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。在軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要考慮算法的精度、計(jì)算復(fù)雜度和實(shí)時(shí)性等方面的因素。此外，界面的開(kāi)發(fā)也需要注重易用性和可維護(hù)性。界面應(yīng)該提供清晰、直觀(guān)的操作和控制方式，以便操作人員能夠快速掌握系統(tǒng)的操作和維護(hù)。同時(shí)，界面還應(yīng)該提供必要的信息和提示，以便操作人員能夠及時(shí)了解系統(tǒng)的狀態(tài)和故障信息。為了方便界面的定制和修改，可以采用圖形化界面設(shè)計(jì)工具，如Qt、Swing 等。最后，軟件與界面開(kāi)發(fā)還需要考慮安全性和可靠性。自動(dòng)化系統(tǒng)需要具備防止非法入侵和數(shù)據(jù)篡改的能力，以確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行。同時(shí)，軟件和界面也需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試和驗(yàn)證，以確保其穩(wěn)定性和可靠性。

3 自動(dòng)化實(shí)施中的質(zhì)量控制

3.1 設(shè)備調(diào)試、系統(tǒng)集成測(cè)試

在完成電氣控制自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)后，需要進(jìn)行設(shè)備調(diào)試和系統(tǒng)集成測(cè)試，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。設(shè)備調(diào)試和系統(tǒng)集成測(cè)試是保證自動(dòng)化系統(tǒng)正常運(yùn)行的必要環(huán)節(jié)。設(shè)備調(diào)試是確保每個(gè)設(shè)備能夠正常、穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在設(shè)備調(diào)試過(guò)程中，需要對(duì)每個(gè)設(shè)備進(jìn)行單體測(cè)試，檢查設(shè)備的電氣連接、機(jī)械結(jié)構(gòu)、傳感器和執(zhí)行器等是否正常工作。同時(shí)，還需要對(duì)設(shè)備的性能參數(shù)進(jìn)行測(cè)試和調(diào)整，以確保設(shè)備能夠滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)的需求。對(duì)于一些關(guān)鍵設(shè)備，如PLC 控制器、變頻器等，需要進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)試和驗(yàn)證，以確保其穩(wěn)定性和可靠性。系統(tǒng)集成測(cè)試是在設(shè)備調(diào)試的基礎(chǔ)上，對(duì)整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行集成測(cè)試。系統(tǒng)集成測(cè)試的目的是檢查各個(gè)設(shè)備之間的通信和協(xié)調(diào)是否正常，以及整個(gè)系統(tǒng)的性能和功能是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在系統(tǒng)集成測(cè)試中，需要模擬實(shí)際生產(chǎn)中的各種工況，對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證。同時(shí)，還需要對(duì)系統(tǒng)的安全性和可靠性進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估，以確保系統(tǒng)在異常情況下能夠自動(dòng)處理或報(bào)警提示操作人員處理。

3.2 技術(shù)人員培訓(xùn)

在電氣控制自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)施過(guò)程中，技術(shù)人員的培訓(xùn)也是不可或缺的一環(huán)。通過(guò)培訓(xùn)，技術(shù)人員可以掌握自動(dòng)化系統(tǒng)的操作、維護(hù)和管理技能，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和高效生產(chǎn)。培訓(xùn)內(nèi)容需要根據(jù)技術(shù)人員的實(shí)際需求和技能水平進(jìn)行定制。對(duì)于新入職的技術(shù)人員，需要進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)和技能的培訓(xùn)，如電氣原理、控制原理、系統(tǒng)操作等。對(duì)于已經(jīng)有一定基礎(chǔ)的技術(shù)人員，需要進(jìn)行進(jìn)階技能和高級(jí)應(yīng)用的培訓(xùn)，如故障診斷、系統(tǒng)優(yōu)化、高級(jí)控制算法等。培訓(xùn)方式可以采取多種形式，如理論授課、實(shí)踐操作、案例分析等。理論授課可以幫助技術(shù)人員系統(tǒng)地了解自動(dòng)化系統(tǒng)的基本原理和操作方法；實(shí)踐操作可以讓技術(shù)人員在實(shí)際操作中掌握系統(tǒng)的使用和維護(hù)技能；案例分析則可以幫助技術(shù)人員了解實(shí)際生產(chǎn)中遇到的問(wèn)題和解決方法。

3.3 運(yùn)行維護(hù)與持續(xù)優(yōu)化

在電氣控制自動(dòng)化系統(tǒng)的長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，運(yùn)行維護(hù)與持續(xù)優(yōu)化是確保系統(tǒng)穩(wěn)定、高效運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過(guò)合理的運(yùn)行維護(hù)和持續(xù)優(yōu)化，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決系統(tǒng)存在的問(wèn)題，提高系統(tǒng)的性能和可靠性，降低生產(chǎn)成本。首先是運(yùn)行維護(hù)。在運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中，需要定期對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢查、清潔、潤(rùn)滑等維護(hù)工作，確保設(shè)備的狀態(tài)良好、運(yùn)行穩(wěn)定。同時(shí)，還需要對(duì)系統(tǒng)的軟件進(jìn)行更新和升級(jí)，以修復(fù)潛在的漏洞和缺陷，提高系統(tǒng)的安全性。對(duì)于出現(xiàn)故障的設(shè)備，需要及時(shí)進(jìn)行維修或更換，以確保系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行。其次是持續(xù)優(yōu)化。在系統(tǒng)的長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，需要不斷收集和分析系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，了解系統(tǒng)的性能和存在的問(wèn)題。根據(jù)分析結(jié)果，可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行針對(duì)性的優(yōu)化和改進(jìn)，如調(diào)整控制參數(shù)、改進(jìn)算法等。同時(shí)，還可以引入新技術(shù)、新設(shè)備等，以提高系統(tǒng)的技術(shù)水平和競(jìng)爭(zhēng)力。最后是人員培訓(xùn)。維護(hù)和優(yōu)化人員需要具備專(zhuān)業(yè)的技能和知識(shí)，以便能夠正確地進(jìn)行維護(hù)和優(yōu)化工作。因此，需要定期對(duì)人員進(jìn)行培訓(xùn)和考核，提高他們的技能水平和綜合素質(zhì)。

4 結(jié)語(yǔ)

電氣控制自動(dòng)化技術(shù)在洗煤廠(chǎng)中的應(yīng)用是一個(gè)系統(tǒng)工程，涉及多個(gè)環(huán)節(jié)和方面。從系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)到技術(shù)人員的培訓(xùn)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和高效生產(chǎn)起到關(guān)鍵作用。通過(guò)深入探討這些關(guān)鍵環(huán)節(jié)，我們可以更好地理解電氣控制自動(dòng)化技術(shù)在洗煤廠(chǎng)中的實(shí)際應(yīng)用，并為未來(lái)的技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用推廣提供有益的啟示。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，我們期待電氣控制自動(dòng)化技術(shù)在洗煤廠(chǎng)中發(fā)揮更大的作用，為工業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。