选煤厂自动化系统的研究与设计

王志强

摘 要：目前我国选煤厂正朝着智能化、集成化的方向发展，要求选煤厂自动化系统具有非常强大的功能，这样才能为生产管理提供有效依据，本文以某选煤厂为研究对象，结合系统的基本特点，针对选煤厂自动化系统展开了一系列分析和研究，希望可以为同行的研究带来一些参考。

关键词：选煤厂；自动化系统；设计

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

0 引言

近年来随着我国社会经济的快速发展，重工业的发展速度越来越快，煤炭作为重工业的主要能源，在重工业发展过程中起到了关键性的作用，因此，这些年我国选煤厂的发展也越来越快。近年来随着社会与时代的不断发展，选煤厂的工艺技术水平也不断提高，并对选煤工艺进行了改进与创新，这种情况下传统控制系统中发生了一些变化，尤其是新时期计算机技术、网络技术开始引入到选煤厂中，对选煤厂集中控制系统的工作提出了新的要求，目前我国选煤厂开始朝着集成化与智能化的方向发展，经过改进与创新的自动化系统，其功能将会越来越强大，从而更好的为生产管理提供科学依据。

1 系统概述

某选煤厂采用国内外先进选煤技术，以精煤产率的提高为根本目的对设计方案进行选择。该选煤厂矿井井型结合实际生产规模选择，预计年处理原煤120万吨，采用动筛跳汰入洗块煤（+50mm），选煤厂主要由原煤系统、重介系统以及压滤系统等部分构成。设计过程中对矿井生产能力保留了一定的余量，通过比较来看，原煤层比较分散，且不同煤层煤质存在很多木块、大块矸石等杂质，其质量无法确定。而选煤厂精煤率及选煤成本主要由原煤的优劣来决定，为了使存在的问题得到有效解决，需要针对原煤展开预处理，挑出其中的杂物，提高精煤产率。重介系统主要包括煤泥水循环、没留以及水循环等过程，原煤缓冲仓中会储存一些煤，这些煤经过仓下给料机之后会被送到主厂房，进行重介选煤。为了进一步保证重介旋流器选煤的精度，通畅会在原煤进入旋流器之前会进行一系列的脱泥处理，在脱泥之后分成两路，小颗粒煤会冲下来形成煤泥水，最后对原煤煤泥中的精煤进行回收，同时另一路精煤会进入无压三产品重介旋流器中，按照密度的不同分成密度大的矸石、密度小的矸石、中煤三种产品，重介系统利用重介质密度及TBS悬浮密度控制对三种产品的产率加以控制，最终提高精煤的产率。

2 选煤厂自动化系统分析

2.1 控制系统

近年来随着选煤厂集中中控制系统的普遍应用，我国也对其引起了广泛的关注，在系统中利用PLC逻辑关系可以实现选煤厂中相关设备的启停，技术主要应用在存在连锁关系的生产设备中，主要利用控制室中的上位软件，实现对事故的远程处理和启停。设备启停具要按照规定的流程进行，因此为了保证操作的安全性必须对流程进行合理选择，在自动启车前后，两个设备之间应该相隔一段时间，多台设备同时启动带来的电流过大超载跳闸问题就可以得到有效的避免，电机启动瞬间电流为额定电流的3～7倍，这种情况下如果配电系统容量较小，电压会随之降低，这无疑会对设备的正常运行造成不良影响，因此，在启动下一台设备时一定要保证将其错开，电流得到稳定之后再启动下一台。停车时应对停留在设备上的煤通过设备时间进行充分考虑，在对选煤厂设备进行控制过程中，PLC逻辑关系的优势非常大，它还具有简单易行、逻辑性比较强等特点，利用PLC控制可以最大程度的节省启停时间，从而提高劳动生产率。

2.2 调度监控系统和信息管理系统

2.2.1 上位监控系统

从本选煤厂的工艺流程中看来，上位机显示了所有PLC监测点的情况，对流程进行动态的模拟，并对故障进行诊断与分析，可以利用工作站对控制系统参数设定，利用以太网通信方式建立起数据连接，形成对参数报警的约束，在此基础上建立起与数据信号相对应的关系。要实现的功能主要有报警画面、系统诊断画面、在线帮助画面、历史趋势画面以及报表画面等。选用同一家公司的上位组态软件与PLC产品，这样一来通信过程中很多不必要的麻烦就能得到避免，直接利用组态软件将PLC程序中变量导入其中，数据库的建立时间得到了有效节省。

2.2.2 工业电视监控系统

该系统的基本配置组件有低照度矿用隔爆光纤摄像仪、矿用阻燃光缆等，同时还能对配置进行适当扩展，例如大屏幕背投电视墙系统、矩阵控制器等组件的配置。工业电视监控系统的组成部分非常多，例如现场前端监控设备、信号传输等，本选煤厂大屏幕拼接显示系统选用50英寸DLP50台，按照长宽为4×3的方式排列，两边分别配置32英寸液晶监视器3台，按照长宽为1×3的方式排列。

2.2.3 调度电话系统

为了能够使选煤厂生产调度通信的需求得到满足，将一套调度电话系统设置在集控中心，其功能有全呼、组呼等相关功能。将自动电话机设置在选煤厂的电气楼、办公楼等处，将防爆抗噪声电话设置在煤仓，将防爆电话设置在主厂房，这样的设置主要是出于对生产过程中设备噪声大的考虑，因此，应该将抗噪声电话设置在主厂房，而煤仓对防爆的要求比较高，应采用防爆电话。

2.2.4 信息管理系统

信息管理系统可以实现对各项业务的统一管理，以有效提高作业率，最终实现选煤厂管理现代化的实现，实现对选煤厂设备的统一的规划与管理，为其提供方便的查询方式，从而更好的为选煤厂提供全面的、科学的数据，并及时将这些信息和数据上报给相关部门，主要任务为对信息进行上传及下载，向上传递生产管理等相关信息，向下传达生产任务，这项工作在选煤厂管理工作中起到了很重要的作用。

3 结语

综上所述，选煤厂自动化的实现有效提高了生产效率，利用集控室进行PLC现场控制和动态监控，生产的自动化得到了有效实现。对设备进行严格的控制，其安全运行才能得到充分的保证。因为篇幅有限，很多理论和控制方法没有在本文中得以体现，很多方面尚需进一步研究。

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