選煤廠自動化系統的研究與設計

王志強

摘 要：目前我國選煤廠正朝著智能化、集成化的方向發展，要求選煤廠自動化系統具有非常強大的功能，這樣才能為生產管理提供有效依據，本文以某選煤廠為研究對象，結合系統的基本特點，針對選煤廠自動化系統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。

關鍵詞：選煤廠；自動化系統；設計

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

0 引言

近年來隨著我國社會經濟的快速發展，重工業的發展速度越來越快，煤炭作為重工業的主要能源，在重工業發展過程中起到了關鍵性的作用，因此，這些年我國選煤廠的發展也越來越快。近年來隨著社會與時代的不斷發展，選煤廠的工藝技術水平也不斷提高，并對選煤工藝進行了改進與創新，這種情況下傳統控制系統中發生了一些變化，尤其是新時期計算機技術、網絡技術開始引入到選煤廠中，對選煤廠集中控制系統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展，經過改進與創新的自動化系統，其功能將會越來越強大，從而更好的為生產管理提供科學依據。

1 系統概述

某選煤廠采用國內外先進選煤技術，以精煤產率的提高為根本目的對設計方案進行選擇。該選煤廠礦井井型結合實際生產規模選擇，預計年處理原煤120萬噸，采用動篩跳汰入洗塊煤（+50mm），選煤廠主要由原煤系統、重介系統以及壓濾系統等部分構成。設計過程中對礦井生產能力保留了一定的余量，通過比較來看，原煤層比較分散，且不同煤層煤質存在很多木塊、大塊矸石等雜質，其質量無法確定。而選煤廠精煤率及選煤成本主要由原煤的優劣來決定，為了使存在的問題得到有效解決，需要針對原煤展開預處理，挑出其中的雜物，提高精煤產率。重介系統主要包括煤泥水循環、沒留以及水循環等過程，原煤緩沖倉中會儲存一些煤，這些煤經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、中煤三種產品，重介系統利用重介質密度及TBS懸浮密度控制對三種產品的產率加以控制，最終提高精煤的產率。

2 選煤廠自動化系統分析

2.1 控制系統

近年來隨著選煤廠集中中控制系統的普遍應用，我國也對其引起了廣泛的關注，在系統中利用PLC邏輯關系可以實現選煤廠中相關設備的啟停，技術主要應用在存在連鎖關系的生產設備中，主要利用控制室中的上位軟件，實現對事故的遠程處理和啟停。設備啟停具要按照規定的流程進行，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，兩個設備之間應該相隔一段時間，多臺設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容量較小，電壓會隨之降低，這無疑會對設備的正常運行造成不良影響，因此，在啟動下一臺設備時一定要保證將其錯開，電流得到穩定之后再啟動下一臺。停車時應對停留在設備上的煤通過設備時間進行充分考慮，在對選煤廠設備進行控制過程中，PLC邏輯關系的優勢非常大，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省啟停時間，從而提高勞動生產率。

2.2 調度監控系統和信息管理系統

2.2.1 上位監控系統

從本選煤廠的工藝流程中看來，上位機顯示了所有PLC監測點的情況，對流程進行動態的模擬，并對故障進行診斷與分析，可以利用工作站對控制系統參數設定，利用以太網通信方式建立起數據連接，形成對參數報警的約束，在此基礎上建立起與數據信號相對應的關系。要實現的功能主要有報警畫面、系統診斷畫面、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軟件與PLC產品，這樣一來通信過程中很多不必要的麻煩就能得到避免，直接利用組態軟件將PLC程序中變量導入其中，數據庫的建立時間得到了有效節省。

2.2.2 工業電視監控系統

該系統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、矩陣控制器等組件的配置。工業電視監控系統的組成部分非常多，例如現場前端監控設備、信號傳輸等，本選煤廠大屏幕拼接顯示系統選用50英寸DLP50臺，按照長寬為4×3的方式排列，兩邊分別配置32英寸液晶監視器3臺，按照長寬為1×3的方式排列。

2.2.3 調度電話系統

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

2.2.4 信息管理系統

信息管理系統可以實現對各項業務的統一管理，以有效提高作業率，最終實現選煤廠管理現代化的實現，實現對選煤廠設備的統一的規劃與管理，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、科學的數據，并及時將這些信息和數據上報給相關部門，主要任務為對信息進行上傳及下載，向上傳遞生產管理等相關信息，向下傳達生產任務，這項工作在選煤廠管理工作中起到了很重要的作用。

3 結語

綜上所述，選煤廠自動化的實現有效提高了生產效率，利用集控室進行PLC現場控制和動態監控，生產的自動化得到了有效實現。對設備進行嚴格的控制，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，很多方面尚需進一步研究。

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