煤矿洗煤厂自动控制系统
一、系统概述:
煤(mei)炭洗(xi)选(xuan)是利用(yong)煤(mei)和矸石的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)、化学(xue)(xue)性质的(de)(de)(de)(de)差异，通过物(wu)理(li)和表面(mian)化学(xue)(xue)方(fang)法将原煤(mei)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)可(ke)燃(ran)物(wu)和非可(ke)燃(ran)物(wu)（灰(hui)分(fen)）进行分(fen)离，使洗(xi)迁产(chan)(chan)(chan)品(pin)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)灰(hui)分(fen)、硫分(fen)、水份尽可(ke)能(neng)降(jiang)低，以满足煤(mei)炭燃(ran)烧对大气地面(mian)环境(jing)的(de)(de)(de)(de)污染控制要(yao)(yao)求(qiu)，并加工成质量均匀、用(yong)途不同(tong)的(de)(de)(de)(de)煤(mei)炭产(chan)(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)一(yi)种加工技术(shu)。高(gao)产(chan)(chan)(chan)、优(you)质、安全、节能(neng)、省力，减(jian)少岗位(wei)人员(yuan)，最(zui)终达到(dao)降(jiang)低成本的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)，提高(gao)劳动生(sheng)(sheng)产(chan)(chan)(chan)率(lv)以获取最(zui)大利润是今后煤(mei)炭企业(ye)在竞争中(zhong)(zhong)生(sheng)(sheng)存(cun)(cun)的(de)(de)(de)(de)基础，煤(mei)矿(kuang)要(yao)(yao)发展、要(yao)(yao)生(sheng)(sheng)存(cun)(cun)，必须(xu)走安全、高(gao)产(chan)(chan)(chan)、高(gao)效、实现(xian)(xian)选(xuan)煤(mei)自(zi)(zi)动化之(zhi)路，通过自(zi)(zi)动化建设实现(xian)(xian)减(jian)员(yuan)增效、降(jiang)低成本，提高(gao)劳动生(sheng)(sheng)产(chan)(chan)(chan)率(lv)，而选(xuan)煤(mei)自(zi)(zi)动控制系统是煤(mei)矿(kuang)自(zi)(zi)动化的(de)(de)(de)(de)一(yi)个重要(yao)(yao)组成部分(fen)。
随(sui)着计算机控制(zhi)技术及(ji)以微处理器(qi)(qi)为(wei)核心的(de)(de)(de)可编程(cheng)序控制(zhi)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)普遍应用，结合选(xuan)煤(mei)(mei)系(xi)统(tong)的(de)(de)(de)特点，在确保(bao)先进(jin)性与可靠性的(de)(de)(de)基础(chu)上，采用PLC控制(zhi)器(qi)(qi)庞大的(de)(de)(de)软(ruan)硬件资源(yuan)，对运(yun)(yun)输皮(pi)带、给煤(mei)(mei)机、破(po)碎机及(ji)振动筛等(deng)原(yuan)煤(mei)(mei)系(xi)统(tong)设备(bei)配备(bei)传感器(qi)(qi)、保(bao)护装置、扩音、视(shi)频等(deng)设备(bei)组成选(xuan)煤(mei)(mei)自动控制(zhi)系(xi)统(tong)。该自动控制(zhi)系(xi)统(tong)可有效地保(bao)证(zheng)生产设备(bei)的(de)(de)(de)正常运(yun)(yun)行，减少安全隐患，降低工人劳动强度，加快启、停车(che)进(jin)程(cheng)，缩短(duan)设备(bei)的(de)(de)(de)空运(yun)(yun)转时间(jian)，从而(er)降低电(dian)能消耗及(ji)设备(bei)磨损，为(wei)选(xuan)煤(mei)(mei)厂安全、高效生产奠定(ding)坚实的(de)(de)(de)基础(chu)。
二、选(xuan)煤工(gong)艺介绍(shao):
洗煤厂(chang)的设计生(sheng)产(chan)规(gui)模一般为(wei)1000万～20000万吨，与矿(kuang)井原煤生(sheng)产(chan)能(neng)力相适应(ying)。
煤炭洗选(xuan)(xuan)可(ke)分为跳(tiao)汰(tai)选(xuan)(xuan)煤、重介质选(xuan)(xuan)煤和浮选(xuan)(xuan)选(xuan)(xuan)煤三(san)种主(zhu)要方式；
主要工艺组成部分：
（1）原煤准备：包括原煤的接受、储存、破碎(sui)和筛分。
（2）原煤(mei)的分(fen)选：主要分(fen)选工艺包括跳汰(tai)--浮选联合流(liu)(liu)程；重(zhong)(zhong)(zhong)介--浮选联合流(liu)(liu)程；跳汰(tai)--重(zhong)(zhong)(zhong)介--浮选联合流(liu)(liu)程；块(kuai)煤(mei)重(zhong)(zhong)(zhong)介--末(mo)煤(mei)重(zhong)(zhong)(zhong)介旋(xuan)流(liu)(liu)器分(fen)选流(liu)(liu)程；此外还有单跳汰(tai)和单重(zhong)(zhong)(zhong)介流(liu)(liu)程。
（3）粉煤(mei)(mei)脱水(shui)(shui)：包括块煤(mei)(mei)和末煤(mei)(mei)的(de)脱水(shui)(shui)，浮选精煤(mei)(mei)脱水(shui)(shui)，煤(mei)(mei)泥脱水(shui)(shui)。
（4）粉煤干(gan)燥：利用热能对煤进行干(gan)燥，一般在比较严(yan)寒的地(di)区采用。
（5）煤泥(ni)水处理。
（6）粉煤(mei)装(zhuang)车。
按(an)工艺要求划(hua)分为与之相(xiang)对应的：原煤储存、动筛(shai)车(che)(che)间、主洗车(che)(che)间、浓缩压滤车(che)(che)间、装车(che)(che)系统等部分。
三、系统组成:
煤(mei)矿(kuang)洗(xi)煤(mei)厂自(zi)动控制系统(tong)是(shi)由五部分组成：地(di)面监控设(she)(she)备(bei)、传输信道、洗(xi)选(xuan)监控设(she)(she)备(bei)、及可选(xuan)扩音通讯、视频监控设(she)(she)备(bei)。系统(tong)组成框(kuang)图(tu)如下(xia)：
地面监控设备：
上位监(jian)控(kong)(kong)管理系统(tong)(tong)由计算(suan)机监(jian)控(kong)(kong)管理站、集控(kong)(kong)调度(du)控(kong)(kong)制(zhi)台、工业(ye)控(kong)(kong)制(zhi)计算(suan)机、大屏幕工业(ye)控(kong)(kong)制(zhi)显示器等组成。监(jian)控(kong)(kong)计算(suan)机安装(zhuang)Windows操作系统(tong)(tong)和(he)洗(xi)煤(mei)(mei)厂(chang)自动控(kong)(kong)制(zhi)系统(tong)(tong)组态软件，系统(tong)(tong)完成原煤(mei)(mei)准备(bei)(bei)、洗(xi)选、煤(mei)(mei)泥水处理设备(bei)(bei)的监(jian)控(kong)(kong)和(he)对(dui)装(zhuang)车站设备(bei)(bei)的监(jian)测，装(zhuang)车站可设置计算(suan)机完成对(dui)装(zhuang)车系统(tong)(tong)设备(bei)(bei)监(jian)控(kong)(kong)。
组(zu)态(tai)软件：选用主流组(zu)态(tai)软件（西门子Wincc），工(gong)作于Window2000/XP平台(tai)，完成所需的图(tu)(tu)形(xing)监控、动态(tai)图(tu)(tu)形(xing)显示、历史数据(ju)采集、状(zhuang)态(tai)趋势图(tu)(tu)、自诊断、报警等(deng)诸多(duo)功能。
通过OPC、FTP等接口(kou)，将监控(kong)主(zhu)机的数(shu)据在局域网上传输到(dao)其它(ta)部门，以共(gong)享监测数(shu)据。
传输信道：
地面调度中心(xin)站监控(kong)主机至洗煤厂现场的数(shu)据传(chuan)输(shu)信(xin)道(dao)基于千兆工业以太环网平台，利用(yong)单(dan)模普(pu)通(tong)光缆，通(tong)讯计算机与环网平台间传(chuan)输(shu)介质采用(yong)光缆或阻燃信(xin)号电缆（带(dai)双绞功(gong)能）进行传(chuan)输(shu)。
PLC监控柜之(zhi)间的通(tong)讯采用(yong)矿用(yong)阻燃信号电(dian)缆或Profibus专用(yong)电(dian)缆传输，支持Profibus-DP总线(xian)协议；
接入PLC监控柜的模拟量及开关量信(xin)(xin)号采(cai)用传感(gan)器(qi)信(xin)(xin)号电(dian)缆(lan)或(huo)矿用阻燃信(xin)(xin)号电(dian)缆(lan)；
控制设备(bei)起停(ting)等信(xin)号采用KVV或MKVV系列控制电缆；
洗选监控设备：
PLC控制柜
整个控(kong)制(zhi)系(xi)(xi)统设计原煤(mei)准备、主厂(chang)房水洗、煤(mei)水处(chu)理(li)等分系(xi)(xi)统，在每个分系(xi)(xi)统的PLC分站(zhan)点设置PLC控(kong)制(zhi)柜(ju)；柜(ju)内安(an)装电源装置、PLC分站(zhan)、I/O模块(kuai)及(ji)隔(ge)离继电器。设有后(hou)备交流电源净化装置，当系(xi)(xi)统电网掉电后(hou)，柜(ju)内设备保持正常工作，以保证系(xi)(xi)统工作可(ke)靠(kao)性和(he)控(kong)制(zhi)的连续性；接(jie)线(xian)端子均使用德国菲尼(ni)克斯端子。柜(ju)体尺寸为800×2000×600、前后(hou)单开门。
为避免来自现(xian)场(chang)的(de)干(gan)扰电(dian)压窜入PLC系统损坏(huai)PLC的(de)开关(guan)量模(mo)块，PLC的(de)所(suo)有(you)开关(guan)量I/O与现(xian)场(chang)信(xin)号(hao)采(cai)用进(jin)口中间继(ji)电(dian)器隔离，隔离继(ji)电(dian)器有(you)吸(xi)合指示、强制(zhi)闭(bi)合功能(neng)，触点(dian)容(rong)量不低于AC220V10A。模(mo)拟量信(xin)号(hao)也(ye)采(cai)用隔离器进(jin)行(xing)隔离。
就地控(kong)制箱（按钮箱）
现(xian)(xian)场控(kong)制箱的(de)主(zhu)要(yao)作(zuo)用是(shi)提供灵活的(de)控(kong)制功(gong)能，控(kong)制箱上有工作(zuo)方式转(zhuan)(zhuan)换(huan)开(kai)关，当转(zhuan)(zhuan)换(huan)开(kai)关在“集控(kong)”位置时，该设(she)备由(you)集控(kong)系统(tong)控(kong)制，现(xian)(xian)场可以(yi)停车，但不可以(yi)开(kai)车；当转(zhuan)(zhuan)换(huan)开(kai)关在“就(jiu)地(di)”位置时，该设(she)备由(you)岗(gang)位操作(zuo)人员就(jiu)地(di)控(kong)制；当转(zhuan)(zhuan)换(huan)开(kai)关在“停止(zhi)”位置时，就(jiu)地(di)和集控(kong)均无法实现(xian)(xian)对该设(she)备的(de)控(kong)制。此(ci)外，通过(guo)转(zhuan)(zhuan)换(huan)工作(zuo)方式，系统(tong)还(hai)能自动产(chan)生禁起信号(hao)，使系统(tong)的(de)安全性得到了保(bao)证。就(jiu)地(di)控(kong)制箱的(de)防护(hu)等级(ji)不低于IP54。
传感器
现(xian)场传感器的配置(zhi)待(dai)获得选煤(mei)厂工艺(yi)设(she)计(ji)资(zi)料后进行，配置(zhi)的传感器主要用于检测供电状(zhuang)况(kuang)、关键设(she)备电流、过(guo)程参(can)数（诸如压(ya)力、温度(du)、仓位、液位、密度(du)、负(fu)压(ya)、流量(liang)(liang)、灰份、开度(du)、转速等(deng)）生(sheng)产(chan)计(ji)量(liang)(liang)（如入洗(xi)量(liang)(liang)、外运量(liang)(liang)、产(chan)品分类计(ji)量(liang)(liang)、用电量(liang)(liang)等(deng)）、皮带保护（如堵煤(mei)、打(da)滑、纵撕、拉绳、跑偏、烟雾(wu)等(deng)）。
