PDF下载
洗煤厂集中自动化控制系统设计分析

苏斌

山东国瓷功能材料股份有限公司

摘要: 我国煤炭资源丰富,待开采数量大,但存在开采品质不一的缺陷,需要通过洗煤深加工提高煤炭品质。随着煤炭开采业的发展,对洗煤厂工作提出了更高的要求,传统洗煤厂依靠人力+设备的劳作方式自动化水平低、工作任务量大、洗煤效率低,已经不符合洗煤厂发展需求。本文将围绕洗煤厂集中自动化控制系统设计进行分析。
关键词: 洗煤厂作业;集中自动化控制系统;设计优化
DOI:10.12721/ccn.2021.157102
基金资助:
文章地址:

要完成从原煤到精煤的转换,需要通过洗煤这一加工步骤,利用洗煤作业,能够将煤炭进行有效分类,降低运输成本,大大提高煤炭利用率。但就实际情况来看,洗煤厂地理位置分散、测控点广,成本损耗量较高,对其进行集中自动化控制很有必要。下面,将针对洗煤厂集中自动化控制系统设计展开研究。

1 集中自动化控制系统在洗煤厂中的应用分析

1.1 PLC控制系统

PLC控制系统由原本的继电器逐渐发展演变形成,它是可编程序的控制器,由监控层、现场设备层及PLC控制层三个层面共同组成,其在洗煤厂集中自动化控制系统中的作用,能够对通信进行良好控制,从而保证各级别系统的通信稳定性。满足不同规模洗煤厂分布测控点不同、主机设备差距要求,对环境的适应性较强,能够实现快速连续生产,有助于提高洗煤厂作业效率。同时,PLC控制系统的模拟量和开关量在洗煤厂原有设备和各类非智能化设备控制方面也由重要的影响作用,它能够解决中小规模洗煤厂部分设备更新滞后的问题,满足洗煤厂的工作需求,有效提高洗煤厂集中自动化生产效率和水平。

1.2 信息系统

为实现选煤厂集中自动化控制管理,需要完善信息管理系统设置,以便建立提供各个生产部门沟通合作的平台,便于各个部门及时接收到洗煤作业中的设备运行信息和数据,有效提高洗煤厂生产效率。此外,为了调度人员指挥生产,帮助集中控制室掌握洗煤生产情况,现场配备电话机联络控制、对讲机联络控制,管理人员可通过联系集中自动化中央控制室,反馈洗煤厂生产作业情况,由集控室行统一指挥调度,能够较好的解决问题,保证洗煤作业顺利开展进行。

1.3 智能报警系统

在洗煤厂生产作业的过程中,要实现对其集中自动化控制管理,对每一个生产工艺、生产实际情况进行掌握,及时合理的解决其中存在的缺陷和问题,还需要依靠智能报警系统。智能报警系统与现场监控设备、集中自动化中央控制室相联系,对洗煤厂现场工作情况、设备运行状况等进行实时监控管理,能够预测异常状况,并向中央控制室发出警报,便于工作人员进行进一步处理,减少洗煤厂生产安全隐患,避免生产安全事故发生。

2 洗煤厂集中自动化控制系统设计优化

2.1 选煤厂集中自动化控制系统通讯功能设计

保证选煤厂的通讯稳定性,以便于对生产实际状况进行及时的报告,能够有效保证洗煤厂通信工作水平,提高选煤厂生产效率和质量,优化选煤厂集中自动化控制系统通讯功能设计,已经成为设计工作的重点。

目前我国选煤厂集中自动化控制系统主要包括两种网络结构,分别是监控管理层和现场管理层,设计人员需要根据监控管理方式和层面的不同,相应采用不同的信号传输方式,以便提高通信传输的稳定性。针对监控管理层采用以太网传输,设计人员需要在选煤厂相关设备中安装工业以太网卡,实现在交换机和接口的有效连接,保证PLC控制系统能够正常运行。在监控管理层安装以太网卡和PLC控制系统后,设计人员要对其运行状态进行检测,避免因以太网卡信号不稳定,无法支撑PLC控制系统运行,不能在洗煤厂集中自动化控制系统中发挥有效作用。同时,考虑到工业以太网的工作特性,为保证信息传递质量和效率,其安装长度不能超过千米,对TCP协议加以合理利用,能够提高工业以太网卡的拓展性,使其在洗煤厂集中自动化控制系统中发挥更大优势。而现场管理层的通讯功能设计,则采用现场总线方式进行传输,设计人员需要充分考虑PLC控制系统总站和分站之间的传递速度和通讯需求,结合洗煤厂作业实际情况进行调整,适当加入中继器,以实现扩大信息传递距离的目的。除此之外,受洗煤厂主控站和现场控制通信距离较远的影响,其通讯信号稳定性、通讯工作功能得不到良好保障,阻碍洗煤厂集中自动化控制系统发挥作业,降低了洗煤厂的工作效率,为解决这一问题,设计人员可在通讯系统中加装继电器,保证继电器与洗煤厂现场干扰信号不产生冲突,避免触发继电器动作,有效减少通讯系统受干扰问题,提升洗煤厂集中自动化控制系统通讯功能的稳定性,保证信息传递的确定性,真正有效的促进洗煤厂集中自动化控制系统合理发展。

2.2 振动峰水量自动控制

目前我国大多数洗煤厂使用带式运输机进行洗煤作业,实现自动调节加水量,需要根据煤炭输送量、不同的振动峰数值进行合理设计调整。在洗煤厂集中自动化控制系统中,可利用流量闭环作用实现振动峰水量自动控制,对输送机变频器的运行频率进行预设,保证其数值处于稳定状态,在管道中的流量为反馈值,设计人员需要对比两项数据的具体情况,以PLC控制系统为基础,根据数据反馈和PID,科学合理的调节阀门开度,保证振动峰水量自动化控制取得良好成效,帮助推动洗煤厂集中自动化控制系统优化建设。

2.3 集中控制室的控制模式优化

集中控制室是洗煤厂集中自动化控制系统的核心与命脉,分为自动控制和远程手动控制两种控制管理模式,在集中自动控制模式下,操作员可通过工控机将控制命令发送到集中控制室,实现对洗煤厂机械设备的顺序控制,能够有效控制设备的启动和停止状态。而远程手动控制则是由操控员在集中控制室的工控机发送控制指令,可对单个设备进行启动或停止控制。

目前我国洗煤厂集中自动化控制系统在正常工作情况下,以自动控制为主要控制模式,但当洗煤厂集中自动化控制系统个别设备出现运行故障时,则需要选用集中远程手动控制模式。设计人员需要将两种控制模式结合使用,避免出现洗煤厂集中自动化控制系统运行异常情况。针对集中远程手动模式,有以下三种工作模式,分别是就地手动控制、现场试验控制和纯手动控制。以现场试验控制为例进行说明,在该控制方式的作用下,单带或送料机的启动或停止,洗煤厂单皮带、给煤机与皮带组之间的锁紧关系以及皮带与给煤机之间的锁紧关系无效,主要用于控制分站皮带和皮带维修工作,在使用该种控制方式时,操作人员必须保证煤机或皮带处于无煤状态,否则可能因设备运作导致堆煤事故。设计人员需要根据洗煤厂实际工作情况的不同,优化各个控制模式的设计,使其在洗煤作业中发挥良好工作效果,推动洗煤厂集中自动化控制系统建设完善。

3 结束语

煤炭产业大力革新,带动了洗煤厂的发展,建设并完善洗煤厂集中自动化控制系统设计,解决其中存在的不足之处,大力推广PLC控制系统、通讯功能和预警警报功能在洗煤厂集中自动化控制系统中的作用,能够更好的发挥洗煤厂作业成效,提高洗煤厂生产工艺效率和水平,促进煤炭产业整体性发展。

参考文献:

[1] 王瀚.洗选煤厂集中自动化控制系统的应用与实践[J].东西南北:教育,2020(7):0394-0394.

[2] 史哲敏.关于洗煤厂集中自动化控制系统设计的探索[J].矿业装备,2019(2):36-37.

[3] 王伟江.PLC自动化控制在选煤厂中的应用分析[J].名城绘,2019,000(012):P.1-1.