洗煤廠集中自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：為了提高洗煤廠工作效率，采用可編程序控制器構(gòu)成具有一定自動(dòng)化水平的工業(yè)生產(chǎn)線，結(jié)合洗煤廠特點(diǎn)，簡述了可編程序控制器系統(tǒng)的開發(fā)過程、注意事項(xiàng)及應(yīng)用實(shí)例，并對(duì)其進(jìn)行了論證，以供參考。介紹了以三菱PLC和工控機(jī)構(gòu)成的洗煤廠分布式集中控制系統(tǒng)，給出了設(shè)計(jì)要求、硬件配置及軟件設(shè)計(jì)等，具有控制可靠，運(yùn)行良好的特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：洗煤廠；設(shè)計(jì)；工控機(jī)；PLC

洗煤廠是煤炭深加工的主要場(chǎng)所之一，通過對(duì)原煤的洗選對(duì)增加煤炭生產(chǎn)企業(yè)的煤炭品種和提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有重要作用。洗煤廠各部分的地理位置相對(duì)比較分散、測(cè)控點(diǎn)多、工藝要求復(fù)雜，對(duì)洗煤廠實(shí)行集中控制，可有效地提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和控制煤品的質(zhì)量。本文介紹的集中控制方案簡潔明了，設(shè)備投資成本較低，有一定的推廣價(jià)值。

1 PLC工作原理及功能
PLC控制系統(tǒng)具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)，使用方便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的優(yōu)點(diǎn)，因此，當(dāng)被控制系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)時(shí)，宜優(yōu)先選用。
(1)輸入輸出以開關(guān)量為主；
(2)輸入輸出點(diǎn)數(shù)較多，一般應(yīng)大于20點(diǎn)；
(3)控制系統(tǒng)使用環(huán)境較差，可靠性要求高；
(4)系統(tǒng)工藝流程復(fù)雜，用常規(guī)的繼電器接觸器控制難以實(shí)現(xiàn)；
(5)系統(tǒng)工藝有可能改進(jìn)或系統(tǒng)的控制要求有可能擴(kuò)充。
洗選生產(chǎn)工藝相對(duì)復(fù)雜，測(cè)控點(diǎn)多，即使是中小型洗煤廠車間的測(cè)控點(diǎn)，也超過20點(diǎn)，一條新型洗選生產(chǎn)線的測(cè)控點(diǎn)大約在3 000點(diǎn)左右，隨規(guī)模大小、主機(jī)設(shè)備及工藝流程的不同而有所變化，測(cè)控點(diǎn)的類型以開關(guān)量點(diǎn)為主，洗煤廠用于電機(jī)順序控制的測(cè)點(diǎn)數(shù)占所有測(cè)控點(diǎn)的80％以上，同時(shí)洗選工藝設(shè)備單機(jī)容量大，生產(chǎn)的協(xié)調(diào)性、快速性和連續(xù)性強(qiáng)，而環(huán)境條件惡劣，高溫、高粉塵、大振動(dòng)、強(qiáng)干擾等，洗選生產(chǎn)線所有這些特點(diǎn)，客觀上要求采用高水平的自控系統(tǒng)，另一方面，中小洗煤廠由于缺乏高素質(zhì)的自動(dòng)化技術(shù)人員，主觀上迫切需要設(shè)計(jì)容易、安裝簡單、調(diào)試周期短、現(xiàn)場(chǎng)檢查維修方便、擴(kuò)充改進(jìn)容易的控制系統(tǒng)，而PLC控制系統(tǒng)正是適應(yīng)和迎合了中小洗煤廠的需要，成為中小洗煤廠技術(shù)改造、提高自動(dòng)化水平的優(yōu)選控制系統(tǒng)方案。PLC控制系統(tǒng)與其他控制系統(tǒng)的比較見表1。

2 洗煤廠控制系統(tǒng)組成和工作原理
2．1 洗煤廠控制對(duì)象和設(shè)計(jì)要求
洗煤廠主要包括三大部分功能：一是主洗廠房，是洗煤廠的核心部分用來對(duì)入洗原煤進(jìn)行分篩選取，主要控制設(shè)備有原煤入洗皮帶、高頻篩、跳汰機(jī)、撈坑斗式提升機(jī)以及末煤、精煤和混煤刮板運(yùn)輸機(jī)等；二是泵站房，用來提供主洗廠房所需的水循環(huán)系統(tǒng)和煤泥的濃縮等，主要控制設(shè)備有濾液泵、煤泥泵和液位計(jì)等；三是裝車房，用來對(duì)已洗煤進(jìn)行裝車控制，主要控制設(shè)備有配倉刮板機(jī)、給煤機(jī)、裝車皮帶、牽牛和稱重計(jì)等。
系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求有：上位機(jī)作為主站與三個(gè)PLC分站構(gòu)成分布式集中控制系統(tǒng)，可對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制，并對(duì)運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)視。三個(gè)PLC從站分別用來控制主洗廠房、泵站和裝車房的運(yùn)行和對(duì)相關(guān)的運(yùn)行信息進(jìn)行采集。整個(gè)系統(tǒng)須逆向起動(dòng)，順向停車。當(dāng)任一設(shè)備出現(xiàn)停機(jī)故障時(shí)，其上級(jí)的所有設(shè)備必須立即停止，而下級(jí)所有設(shè)備順向延時(shí)停車，具有集中控制和單機(jī)控制功能，上位機(jī)應(yīng)有清晰的工藝流程畫面和相關(guān)的信號(hào)指示及信息顯示。