淺談集中自動化控制系統在選煤廠的應用

李曉亮

摘 要：隨著我國煤炭行業發展越來越快，煤炭資源儲量也逐漸減少，因此必須合理控制煤炭資源的高效利用，提升在生產過程中的工作效率，做好新技術的研究工作。煤炭集中自動化控制戲弄能夠實現自動化管理機制，大幅度提升生產效率。本文將針對目前集中自動化控制系統進行分析，闡述其在選煤廠的具體應用，提升集中自動化控制系統的應用范圍。

關鍵詞：集中自動化控制系統；選煤廠；構成；應用

集中自動化控制系統是提升選煤廠生產效率的重要構成，通過該系統能夠大幅度降低人工成本投入，避免生產安全隱患的出現，降低設備空運行時間，同時也在一定程度上降低設備的損耗和電力資源消耗。在煤炭企業中，集中自動化控制系統能夠有效的生產運行的可靠性和先進性，采用先進的PLC控制系統軟、硬件相結合，能夠保證給煤機、運輸皮帶、破碎機、振動篩等設備與先進的保護裝置、傳感器等設備相連接，形成統一的選煤自動化控制系統。

1 集中控制系統網絡結構

選煤廠集中控制網絡結構主要由三個層級構成，分別為信息層、控制層和現場設備控制層。其中，信息層是由相關計算機構成，能夠對整個數據信息管理系統進行信息處理，是全場網絡信息的控制中心，能夠在信息層實現信息數據的共享和交換，將測量、傳輸和控制集中管理。控制層主要負責對相應數據的直接采集，對采集獲得的數據信息進行處理和傳遞，匯總在中間監控管理站，利用PLC內部控制程序和監控，實現數據分析功能，接收相關反饋產生效果。現場設備控制層是直接與生產現場相聯系，數據基礎設備。

2 選煤廠自動控制系統的功能

根據選煤操作中的工藝環節管理，可以實現在不同設備條件下集中控制，達到自動化生產的目的，在每種設備中都設置有兩種控制模式，并且能夠自由進行切換。集中自動化控制系統的控制方式為集中控制和就地控制，集中控制需要進行解鎖、連鎖和自動三個步驟。通常情況下選煤廠自動化控制系統的通信方式采用工業以太網和現場總線技術的結合，保證對全局的控制操作。技術人員可以不用前往現場，直接在控制室對計算機進行實時監控，檢查運行設備是否正常運行，及時根據現場實際情況進行生產工藝的優化，使生產效果最佳。工藝參數可以利用監控軟件來實現快讀對原料量、料位、流量和液位進行信息采集和數據模型建立。并且集中自動控制系統還能實現打印功能、記錄功能、表格輸出功能和故障報警功能。

3 集中控制系統的構成

選煤廠集中自動化控制系統采用傳輸信道、地面監控設備、可選擴音通訊、洗選監控設備和視頻監控設備等部分構成。通過不同的連接方式將不同類型的設備組合在一起，形成完善的集中控制系統。地面監控設備能夠控制原煤準備工作，完成煤泥水的處理和清潔，監控整個洗選過程。傳輸信道是以強大的網絡平臺上的數據傳遞路徑，利用計算機和平臺的控制作用在電纜或光纜內傳送。選煤設備監控管理中PLC控制柜能夠實現對于分系統各個站點之間的集中設置，有效管理原煤準備和煤水處理工作。在完成相關設置后可以實現交流電源凈化裝置，避免在系統斷電時發生信息丟失，保證設備正常運轉，使社會的連續性和可靠性得到保證。為了避免現場各種其他運行設備的干擾作用，可以利用PLC開關量和現場信號的收集檢測，啟動繼電器實現一定的隔離作用，避免模擬信號的影響，降低系統干擾。就地控制箱具有較強的靈活性，能夠通過就地控制箱實現實時工作方式切換，使得人員工作更加便捷，提升系統的安全性。傳感器是集中自動化控制系統的重要組成部分，是對現場所有運行狀態良好展示，保證供電狀態和設備電流，有效的保護皮帶，降低磨損程度，延長使用時間。

4 集中自動化控制系統的運行

4.1 振動篩水量自動控制

選煤效率提升的基本條件是保證對加水量的自動控制管理，結合帶式運輸機運行頻率，實現自動調節加水量，煤炭輸送量隨振動篩變化而變化。在自動控制系統中，利用流量的操作屬于大慣性環節，一般利用流量閉環作用可以實現，當輸送機變頻器的運行頻率設置為預設值時，數據為穩定狀態，在管道中的流量為反饋值，通過對比兩項數據的情況，得到數據差，然后根據PID調節閥門的開度，調節過程都是建立在PLC 控制系統的基礎上而實現的。

4.2 選煤自動化控制系統通訊功能設計

集中自動控制系統主要包括兩種網絡結構，分別是監控管理層和現場管理層，不同的管理層采用的不同的信號傳輸方式。監控管理層采用的是以太網傳輸，必須在設備中安裝工業以太網卡實現在交換機和接口的連接，保證PLC系統了解時正常運行。該信息傳輸方式能夠實現遠距離的信息傳遞，最長能夠超過千米，另外工業以太網具有很強的拓展性，升級方式比較簡單和快捷，利用TCP協議即可實現通信工作。現場控制層不同設備采用的是現場總線進行傳輸的，在PLC總站和分站之間傳遞速度快，長度可以根據實際需要進行改變，如果系統內加入中繼器可以實現十千米以上的傳遞距離。

主控站和現場控制層開展通信工作時，一般線路具有較長，遠距離的通信導致線路中阻抗變大，傳遞過程容易受到信號干擾，導致整體信號穩定性降低，因此必須通過繼電器將無關信號隔離，才能確保信號傳遞的穩定和準確。其原理為繼電器功率超過1W，但是在現場內產生的干擾信號產生電流較小，因此不會觸發繼電器的動作，依然避免干擾問題。

5 結束語

通過對選煤廠的集中自動化控制系統的分析，對集中自動化控制系統的具有結構進行說明，分別介紹不同組成部分的實際作用。PLC系統是目前公認系統穩定性和可靠性最佳的系統，本身具有較強的抗干擾能力，在選煤廠集中自動化控制系統中，本身的自動化水平，能夠對各項環節進行有效的控制，在控制效果方面具有重要的保障。此外，PLC系統能夠良好的使用于復雜的工業環境中，系統的設計和構建相對難度較小，在維護管理方面也比較簡單，加上支持眾多擴展項，因此在企業中的應用比較廣泛。采用集中自動化控制系統能夠提升生產效率，大大降低人員安全問題發生，實現對于社會效益和經濟效益有效控制。

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