选煤厂自动化控制技术的应用与实践路龙波

选煤厂自动化控制技术的应用与实践路龙波

路龙波

（陕西黄陵二号煤矿有限公司陕西省727307）

摘要：随着市场对能源的需求量不断增加，确保煤矿资源供应的稳定性与可靠性成为了维系社会稳定与持续发展的重要基础。依托自动化控制技术，可以提高选煤厂自动化控制水平，有助于降低空载损耗，提高选煤作业效率，降低生产成本与劳动强度，以实现更好的整体效益。基于此，本文就选煤厂自动化控制技术的应用进行深入分析，以供参考。

关键词：选煤厂；自动化控制技术；应用

1选煤应用自动化控制技术的现实意义

自动化控制技术之所以能够在选煤厂中广泛应用是两者双向选择的必然趋势。因为一方面，目前的社会发展离不开煤矿资源，且随着市场对煤矿资源需求的与日俱增，无论对其产品质量还是生产效率和综合效益均提出了更为严苛的要求，故在科技时代选择自动化控制技术是现实所需；另一方面，科学技术是第一生产力，其存在的意义和目的便是服务于现实生产活动，所以在选煤厂中应用该技术是大势所趋；更重要的是实践证明，通过将自动化控制技术融入到选煤生产活动中，不仅提升了指挥调度和作业效率，减少了空载损耗和生产成本，还改善了产品质量和环境效益。

2选煤厂自动化控制技术的应用探究

2.1生产集中控制系统

随着自动化技术、计算机技术的发展，选煤厂自动化系统在选煤生产过程中起着越来越重要的作用，是工艺生产系统可靠运行的重要保证。自1992年以来，选煤厂生产系统的生产设备、运输设备等均由集控系统进行控制。旧生产系统由于建设时间不同，分为洗煤集控、原煤集控、储运集控。三个部分为各自独立的控制站，互不通讯。由于使用时间长，存在许多的问题和不足之处，已经不能满足目前生产的需要，为有效的解决上述问题，引入新集控系统采用计算机分布式控制系统，使用施耐德的Quantum系列PLC系统。系统网络拓扑结构如图1。

整个生产系统网络配置为双层网络结构网络，第一层是由上位机和PLC主机构成的分布式网络；第二层是由PLC主机和其分布站构成的分布式网络。本系统有三套PLC工控主机，原煤系统、选煤系统、储运系统各使用一台。集控系统整体分为：原煤重介选矸系统、筛分系统、储装运系统、跳汰（水洗）系统、捞坑系统、沉降离心脱水系统、除木杂系统及压滤车间监控系统。

图1系统网络拓扑结构图

该系统的上位机由四台高配置的多媒体计算机（INTELPⅡ733M），4台17英寸高分辨率三星显示器组成。上位机是PLC的编程器，可对PLC进行离线组态和离线、在线编制系统的应用程序或修改逻辑程序，使PLC能够准确地控制设备。主机柜设在集控室，由CPU模块、电源模块、RIO接口模块、开关量输出模块等组成。远程I/O分别设在原煤车间、选煤车间和储运车间，由电源模块、RIO接口模块、开关量输出模块、模拟量输入模块组成。输入模块采集现场信号，送入PLC，按照事先编好的应用程序CPU模块对输入信号进行逻辑处理，处理结果经输出模块输出，直接驱动交流接触器或声光设备，实现生产的自动化。通讯调度系统采用有线、无线、声光信号和扩音喇叭相结合的呼叫/通话调度系统，扩大呼叫范围提高呼叫率，使通讯系统更加灵活、有效，实现了重点岗位定人、其他岗位巡检相结合，有效地达到了减少岗位人员的目的。该系统具有控制简单、操作方便、性能优良、工作可靠等特点，大大优化了操作系统，降低了工人的劳动强度，减少了启、停车时间及故障维修时间，提高了生产效率，降低了产品成本，达到了减人、增效、保安全的目的。

2.2自动配煤装车系统

该系统主要利用了可编程控制器与变频电路的原理，并吸收了该领域的有关方法，引入变频器调速技术与在线灰分仪，PLC编程自动控制，达到配煤自动化。引入现场总线技术，利用1根双绞线实现全部控制设备的连接，在很大程度上减少了硬件与装配费用，提高了灵活性，并且便于进行维护；更换分布式模块非常容易。该系统先通过人工将目标灰分输入，决定配煤煤种与给煤机数量，通过求解获得将准备装车的产品灰分，然后按照各煤仓煤与所配煤的灰分求得每一种煤的给煤数，通过启动给煤机的台数粗略的调整给煤量，然后对装车皮带上煤配比后的灰分的动态变化状况进行检测，对比目标灰分和实际灰分两个数值，接着利用变频器细调给煤量，最终使配煤尽可能与目标灰分接近。

该系统能够根据不同的配煤灰分要求，来设定给煤量，求解给煤量和变频器的频率两者存在的关系，并且构建起系统全面的配煤数学模型，利用水分、灰分相关数据，再加上人工调节的特点，设计出相应的软件。通过在实践中应用该系统，在很大程度上减小了配煤装车时间，并且还使配煤灰分的稳定率有所提高，极大地满足了市场要求。

2.3综合信息管理系统

选煤厂和科研机构合作，设计出系统集成接口，能够利用厂级网络与管理数据库来集中经营运作各个方面的信息，选煤厂管理人员能够利用综合查询系统随时对生产、管理信息进行查询。选煤厂经营运作过程中，设备、调度以及质量管理属于其中的重中之重。所以，应当构建选煤厂管理网硬件平台，便于集成管理网和生产控制系统，同时与管理和监控信息进行有机结合，设计出设备、调度、质量管理系统。该系统的网络具体如图2，其主要包括服务器、生产管理终端与生产控制系统计算机三个方面。在这里，服务器是，是后台数据库，主要负责汇总后面两个子系统的管理与生产数据，在此基础上，还能够为这两个子系统进行数据交换提供服务。另一方面，服务器还是生产控制系统的对外接口，能够将生产与管理方面的数据提供给煤矿，并且能够防止直接访问生产控制系统电脑，对其产生无谓的影响。

生产管理终端主要包括十台电脑，其中，技术组、技检车间、仓库三者分别为4，4，2台。每一个终端依次利用服务器得到自己需要的生产相关信息，在此基础上，然后按照自己承担的生产管理责任进一步处理数据，接着就会向服务器上传有价值的数据，为选煤厂管理者以及别的单位做决策提供参考依据。

图2综合信息管理网络结构

3结束语

总之，自动化控制技术在选煤厂中的应用是大势所趋，更是现实所需，那么当下最重要的任务便是从选煤厂实际情况出发，应用与之相适应的自动化控制技术和系统，同时进一步加强技术的研究与创新，不断提高技术的实用性和成熟度，并将其合理的应用于生产作业中，以此确保选煤厂安全、高效生产，从而不断满足社会发展的能源需求。

参考文献：

[1]徐洪纪.选煤厂自动化控制技术的应用与实践[J].煤矿现代化，2012，1：53-56.

[2]刘阳.选煤厂自动化控制技术的应用与实践[J].经济与社会发展研究，2014，10：206.

作者简介：

路龙波（1988.09），男，陕西杨凌人，西安科技大学，矿物加工工程，单位：陕西黄陵二号煤矿有限公司