一、項目簡述
選煤的目的是將原煤用機(jī)械方法除去其中有害物質(zhì)，得到符合質(zhì)量要求的商品煤，滿足各類工業(yè)用煤的質(zhì)量要求，近年來，我國選煤工業(yè)迅猛發(fā)展，選煤廠數(shù)量增加，選煤技術(shù)進(jìn)一步加快;但仍存在不少問題。隨著計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)、集散控制技術(shù)、PLC等高新技術(shù)的不斷發(fā)展，為選煤自動化奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。
項目地點(diǎn)位于山西北部朔州市山陰縣北周莊鎮(zhèn)的中煤金集團(tuán)金海洋工業(yè)園區(qū)內(nèi)，該項目是一座原煤處理能力為1200萬t/a的選煤廠，采用重介質(zhì)旋流器及壓濾聯(lián)合工藝流程。如下圖所示，
項目采用南大傲拓NA400系列可編程控制器為核心，一方面上位機(jī)平臺通過以太網(wǎng)與PLC進(jìn)行通訊，接收操作員的控制命令，完成對全廠設(shè)備的起停及過程參數(shù)的調(diào)節(jié);另一方面通過以太網(wǎng)，可以將生產(chǎn)過程中的各種產(chǎn)品指數(shù)和過程參數(shù)傳送至調(diào)度室，從而使全礦能夠統(tǒng)一地安排人力資源及物力資源，實(shí)現(xiàn)安全、高效的生產(chǎn)。
二、系統(tǒng)配置與說明
本系統(tǒng)包括配電系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)、上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)以及現(xiàn)場設(shè)備系統(tǒng)等組成。系統(tǒng)框圖如下圖所示。
2.1 配電系統(tǒng)
實(shí)現(xiàn)對各PLC柜、皮帶機(jī)、刮板機(jī)、泵類及傳感器等設(shè)備供電。
配電柜如下圖所示。
配電柜
2.2 PLC控制系統(tǒng)
PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)洗選現(xiàn)場密度、壓力、按鈕采集和對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行實(shí)時控制。原煤系統(tǒng)、主洗系統(tǒng)、濃縮系統(tǒng)、壓濾系統(tǒng)及其它輔助生產(chǎn)系統(tǒng)的PLC站構(gòu)成車間設(shè)備層網(wǎng)絡(luò);該層采用了當(dāng)今國際上應(yīng)用最為廣泛的PROFIBUS總線技術(shù)。采用南大傲拓公司最先進(jìn)的NA-400系列控制系統(tǒng)和工業(yè)以太網(wǎng)作為洗煤廠的自動化系統(tǒng)硬件平臺。洗選控制系統(tǒng)PLC柜網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如下圖所示。
全廠集控(含閉環(huán))系統(tǒng)設(shè)置下列PLC站：
(1)原煤重介分選控制系統(tǒng)PLC站：設(shè)在主廠房配電室，為0號DP主站PLC柜和1和2號DP分站PLC柜，主要對主廠房內(nèi)原煤分級篩、重介淺槽、脫介篩、磁選機(jī)、塊精煤離心機(jī)、合介泵、稀介泵以及主廠房內(nèi)的皮帶機(jī)、刮板機(jī)等設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控及相關(guān)信號的檢測，還對5臺分流箱和13臺自動調(diào)節(jié)閥進(jìn)行分流和自動補(bǔ)水調(diào)節(jié)控制;
(2)煤泥重介系統(tǒng)PLC站：設(shè)在主廠房配電室，為3號DP分站PLC柜，主要對13mm以下末煤進(jìn)行分選設(shè)備進(jìn)行控制;
(3)水力旋流器分離系統(tǒng)PLC站：設(shè)在主廠房配電室，為4號DP分站PLC柜，主要對0.5mm以下末煤進(jìn)行分選設(shè)備進(jìn)行控制;
(4)原煤準(zhǔn)備系統(tǒng)PLC站：設(shè)在原煤車間配電室，為5號和6號DP分站PLC柜內(nèi)，主要對13臺給煤機(jī)、皮帶機(jī)、刮板機(jī)、排污泵、膠帶運(yùn)輸機(jī)除鐵器、分級篩等設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控及相關(guān)信號的檢測;
(5)濃縮、尾煤壓濾系統(tǒng)PLC站：設(shè)在壓濾車間配電室，主要對尾煤壓濾系統(tǒng)和相關(guān)的泵、皮帶、刮板進(jìn)行監(jiān)控;
(6)劣質(zhì)煤與矸石儲運(yùn)系統(tǒng)PLC站：設(shè)劣質(zhì)煤倉頂配電室。為7號DP分站PLC柜內(nèi)，主要對皮帶等設(shè)備控制和檢測。
(7)末煤與塊煤儲運(yùn)系統(tǒng)PLC站：設(shè)末煤倉頂配電室。為8號DP分站PLC柜內(nèi)，主要對皮帶等設(shè)備控制和檢測。
(8)空壓機(jī)房PLC站：設(shè)在空壓機(jī)房配電室,為9號和10號DP分站PLC柜內(nèi)，主要對低壓風(fēng)機(jī)進(jìn)行控制，并對軸溫進(jìn)行檢測。
上述PLC主站、上位監(jiān)控系統(tǒng)計算機(jī)監(jiān)控管理站、數(shù)據(jù)采集站都通過以太網(wǎng)或者光纖通信，構(gòu)成控制層網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)場層則采用PROFI- BUS總線。該總線系統(tǒng)由傳輸技術(shù)、通訊技術(shù)協(xié)議、通用行規(guī)和專用行規(guī)組成。
項目選用南大傲拓NA400高性能可編程控制器中的冗余PLC:CPU401-0501作為全廠集中控制器;其中系統(tǒng)中使用大量帶有Devicenet通信接口的E3和變頻器，選用南大傲拓NA400系列中的CMM401-0106通訊模塊進(jìn)行組網(wǎng)控制;系統(tǒng)中各類皮帶的拉繩、跑偏、失速及堵塞等保護(hù)是通過Dupline總線進(jìn)行采集，選用南大傲拓NA400系列中的CMM401-0411串口通訊模塊與其主站通信，實(shí)時采集現(xiàn)場保護(hù)信號，大大提高了系統(tǒng)的可靠性和生產(chǎn)的安全性。
2.3 上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)
上位機(jī)由1臺工程師站和3臺操作員站組成。選用GE的IFIX組態(tài)軟件，采用工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場控制器和4臺上位機(jī)間的通訊對系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài).
主要畫面包括
?、僦鲝S房1界面
?、谥鲝S房2界面
?、蹆\(yùn)系統(tǒng)界面
三、小結(jié)
通過自動化集中控制系統(tǒng)，不但可在集控室實(shí)現(xiàn)對子控制系統(tǒng)的監(jiān)視，還可使用軟件對系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控、調(diào)試和編程。降低了設(shè)備維護(hù)和維修量，減輕了運(yùn)營人員的負(fù)擔(dān)。
該系統(tǒng)自投運(yùn)行以來，設(shè)備運(yùn)行良好，整個系統(tǒng)沒有出現(xiàn)任何故障。得到選煤中心領(lǐng)導(dǎo)及運(yùn)營人員的一致好評。
（轉(zhuǎn)載）
