三恒产品系统
煤矿洗煤厂自动控制系统

  一、系统概述:

  煤炭洗选是利用煤和矸石的物理、化学性质的差异,通过物理和表面化学方法将原煤中的可燃物和非可燃物(灰分)进行分离,使洗迁产品中的灰分、硫分、水份尽可能降低,以满足煤炭燃烧对大气地面环境的污染控制要求,并加工成质量均匀、用途不同的煤炭产品的一种加工技术。高产、优质、安全、节能、省力,减少岗位人员,最终达到降低成本的目的,提高劳动生产率以获取最大利润是今后煤炭企业在竞争中生存的基础,煤矿要发展、要生存,必须走安全、高产、高效、实现选煤自动化之路,通过自动化建设实现减员增效、降低成本,提高劳动生产率,而选煤自动控制系统是煤矿自动化的一个重要组成部分。

  随着计算机控制技术及以微处理器为核心的可编程序控制器的普遍应用,结合选煤系统的特点,在确保先进性与可靠性的基础上,采用PLC控制器庞大的软硬件资源,对运输皮带、给煤机、破碎机及振动筛等原煤系统设备配备传感器、保护装置、扩音、视频等设备组成选煤自动控制系统。该自动控制系统可有效地保证生产设备的正常运行,减少安全隐患,降低工人劳动强度,加快启、停车进程,缩短设备的空运转时间,从而降低电能消耗及设备磨损,为选煤厂安全、高效生产奠定坚实的基础。

  二、选煤工艺介绍:

  洗煤厂的设计生产规模一般为1000万~20000万吨,与矿井原煤生产能力相适应。

  煤炭洗选可分为跳汰选煤、重介质选煤和浮选选煤三种主要方式;

  主要工艺组成部分:

  (1)原煤准备:包括原煤的接受、储存、破碎和筛分。

  (2)原煤的分选:主要分选工艺包括跳汰--浮选联合流程;重介--浮选联合流程;跳汰--重介--浮选联合流程;块煤重介--末煤重介旋流器分选流程;此外还有单跳汰和单重介流程。

  (3)粉煤脱水:包括块煤和末煤的脱水,浮选精煤脱水,煤泥脱水。

  (4)粉煤干燥:利用热能对煤进行干燥,一般在比较严寒的地区采用。

  (5)煤泥水处理。

  (6)粉煤装车。

  按工艺要求划分为与之相对应的:原煤储存、动筛车间、主洗车间、浓缩压滤车间、装车系统等部分。


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  三、系统组成:

  煤矿洗煤厂自动控制系统是由五部分组成:地面监控设备、传输信道、洗选监控设备、及可选扩音通讯、视频监控设备。系统组成框图如下:


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  地面监控设备:

  上位监控管理系统由计算机监控管理站、集控调度控制台、工业控制计算机、大屏幕工业控制显示器等组成。监控计算机安装Windows操作系统和洗煤厂自动控制系统组态软件,系统完成原煤准备、洗选、煤泥水处理设备的监控和对装车站设备的监测,装车站可设置计算机完成对装车系统设备监控。

  组态软件:选用主流组态软件(西门子Wincc),工作于Window2000/XP平台,完成所需的图形监控、动态图形显示、历史数据采集、状态趋势图、自诊断、报警等诸多功能。

  通过OPC、FTP等接口,将监控主机的数据在局域网上传输到其它部门,以共享监测数据。

  传输信道:

  地面调度中心站监控主机至洗煤厂现场的数据传输信道基于千兆工业以太环网平台,利用单模普通光缆,通讯计算机与环网平台间传输介质采用光缆或阻燃信号电缆(带双绞功能)进行传输。

  PLC监控柜之间的通讯采用矿用阻燃信号电缆或Profibus专用电缆传输,支持Profibus-DP总线协议;

  接入PLC监控柜的模拟量及开关量信号采用传感器信号电缆或矿用阻燃信号电缆;

  控制设备起停等信号采用KVV或MKVV系列控制电缆;

  洗选监控设备:

  PLC控制柜

  整个控制系统设计原煤准备、主厂房水洗、煤水处理等分系统,在每个分系统的PLC分站点设置PLC控制柜;柜内安装电源装置、PLC分站、I/O模块及隔离继电器。设有后备交流电源净化装置,当系统电网掉电后,柜内设备保持正常工作,以保证系统工作可靠性和控制的连续性;接线端子均使用德国菲尼克斯端子。柜体尺寸为800×2000×600、前后单开门。

  为避免来自现场的干扰电压窜入PLC系统损坏PLC的开关量模块,PLC的所有开关量I/O与现场信号采用进口中间继电器隔离,隔离继电器有吸合指示、强制闭合功能,触点容量不低于AC220V10A。模拟量信号也采用隔离器进行隔离。

  就地控制箱(按钮箱)

  现场控制箱的主要作用是提供灵活的控制功能,控制箱上有工作方式转换开关,当转换开关在“集控”位置时,该设备由集控系统控制,现场可以停车,但不可以开车;当转换开关在“就地”位置时,该设备由岗位操作人员就地控制;当转换开关在“停止”位置时,就地和集控均无法实现对该设备的控制。此外,通过转换工作方式,系统还能自动产生禁起信号,使系统的安全性得到了保证。就地控制箱的防护等级不低于IP54。

  传感器

  现场传感器的配置待获得选煤厂工艺设计资料后进行,配置的传感器主要用于检测供电状况、关键设备电流、过程参数(诸如压力、温度、仓位、液位、密度、负压、流量、灰份、开度、转速等)生产计量(如入洗量、外运量、产品分类计量、用电量等)、皮带保护(如堵煤、打滑、纵撕、拉绳、跑偏、烟雾等)。

  

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