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[摘 要] 随着我国经济的不断发展,对煤炭的需求量加大,传统的通过消耗大量人力、物力开采煤矿的方法已经远远不能满足时代的需求,于是煤矿自动化技术应运而生,而许多企业的运行都离不开煤炭的使用,这就推动了以机械化、技术化为主题的煤矿自动化新技术的发展。本文主要对选煤厂设备自动化控制新技术进行分析,包括自动配煤装车系统、生产集中控制系统、供配电系统及其配套的供配电控制系统、跳汰机系统及其配套的跳汰机控制系统整体性能优化,除此之外,本文还着重分析了选煤厂设备在自动化生产过程中的具体应用情况、相关仪器仪表的使用情况、实时监测系统的运行情况以及计算机自动化控制系统的宏观管理情况,希望能够对广大同行起到借鉴与参考的作用。
[关键词]选煤厂;设备;自动化控制;新技术
中图分类号:F407文献标识码: A
1.我国煤矿自动化的现状
自上世纪六十年代,我国便开始了对于煤矿自动化技术的研究,但被多种原因所干扰阻碍,致其发展略带畸形,进度缓慢。煤矿事业的春天直至七十年代末出现,经过研究者与技术工人的不懈努力,技术研究有了重大突破,并取得了一些成果,煤矿生产机械化程度得到质的飞跃,煤矿产业也逐步实现了自动化。我国并且也已付诸在了生产中,也取得了一些成就。
检测矿井环境和基础生产监控系统等技术都已经可以用于实地生产中。促使我国的化石能源产业经济市场结构的改变,缓解了国内对此的需求。可尽管如此,对世界其他国家的同产业相比,我国的技术水平还相对较低,生产率达不到世界的平均水平。这些主要表现在以下几个方面:对微机的研发才处于起步阶段;生产矿井内与外界联络设备不先进,经常不定地失去信号,并且信号普及面少,不利于安全生产;运输和提升工具单一,还处于手动操作阶段,浪费了劳动力,提高了生产成本;检测工况和生产环境参数的传感器种类少,参数的可靠性低;煤矿生产设备的装置结构配件等相关技术落后,多需进口;产品无良好的系列体系,不利于开拓海外市场和长期可持续发展。
2.煤矿的自动化可持续发展
煤矿的自动化主要是以可持续发展为目标,通过对生产设备、远程输送子系统的集中控制,从而达到对整个煤矿工程的一体化的管理。这样选煤厂设备自动化控制需要遵循三项基本原则,即在保证选煤质量的基础上提升选煤效率、在保证选煤质量和选煤效率的基础上降低选煤成本、在保证选煤质量、效率、成本的基础上提高系统运行的安全性与连续性。通过在我厂应用设备自动化控制新技术,取得了极为显著的成效,不仅提高了我厂选煤质量,而且还在很大程度上提升了我厂选煤效率,保证了选煤系统的连续性与安全性,具有极高的推广价值。
我厂原本使用的生产系统主要有三个部分,第一个部分为洗煤集中控制系统,第二个部分为原煤集中控制系统,第三个部分为储存与运输集中控制系统。再未实行选煤厂生产集中控制系统性能优化之前,旧的生产集中系统三个主要组成部分之间并不存在任何通讯联系,都由独立的控制站进行控制,这无疑在很大程度上制约了选煤厂生产集中控制系统的产量。随着自动化技术、信息技术的长足发展,我厂通过对生产集中控制系统进行性能优化改造,利用PLC系统使得生产集中控制系统由计算机分布式控制,实现了对生产集中控制系统的宏观控制与管理。
将生产系统作平面图来看,表现为极为明显的双层网格结构网络,上层由上位机与PLC主机构成,表现为分布式网格形式,下层由PLC主机以及诸多分布站构成,也表现为分布式网格形式。原生产集中系统三个主要组成部分均设有一台独立的PLC主控机,从整体上来看,生产集中控制系统主要由五大系统共同构成,即压滤车间控制系统、沉降离心脱水系统、储装运系统、筛分系统以及原煤重介选矸系统。
生产集中控制系统的上位机是由2台具有较高运算能力的计算机组成,上位机作为PLC系统的编程器,可以修改离线状态的PLC系统以及在线编制过程中的逻辑程序,提高PLC系统的整体性能,进而达到精确控制设备运转的目的。选煤厂集控室主要是用途是储存主机柜,主机柜由多种模块组成,包括电源、RIO接口、CPU、开关量输出等一系列模块。在原煤车间、选煤车间以及储运车间分别设置有相应的远程I/O系统,I/O系统与主机柜的模块构成基本上相同,即电源模块、RIO接口模块、开关量输出模块与模拟量输入模块等,但是I/O系统不具备独立的CPU处理能力,仅能够根据主机柜CPU中预先编制好的程序模块输入信号进行逻辑处理,然后将经过处理的信号输出,信号传输至其他相应的模块组中,进而实现了选煤厂设备的全面自动化控制。
另外,I/O系统通过模拟量输入模块能够将选煤厂一系列工艺流程中多种参数转化为数字信号输入,使得PLC系统能够根据数字信号实现对选煤厂整体运转情况的实时监测,提高了自动化系统运行的可靠性。如果系统在运行过程中出现了故障信息,那么相应的参数就会发生变化,数字信号也会发生变化,PLC系统在接收到异常数字信号后就会使故障信号灯闪烁并发出声音报警,以便维修与管理人员及时的开展检修工作,同时,PLC还能够确定故障发生环节,便于维修与管理人员更有针对性的进行检修,提高了检修工作的质量与效率。
3.严格把握自动化设备质量
质量的好坏是一个新设备的命脉,煤矿自动化技术自然也离不开施工设备,新设备的质量越好那么它的使用年命越长,反之如果一个设备的质量越低那么它的使用年命越短,更有甚者还没出现萌芽就被会淘汰。我们用科学研究中的可靠性来表示一个新设备的质量好坏,比如说一种新设备的可靠性就是靠它们的寿命和性能这两方面来体现的。影响设备的可靠性的因素很多,元器件的正确选择,合理的加工制造方法。而通过相关的研究:以上因素中研究设计只占整体的百分之四十,选择正确的元器件要占到占整体因素的百分之三十,剩下的便是加工制造德影响了。从上面的数据中我们可以得出,要想提高可靠性还是得从设备本身去考虑。
提高新设备的可靠性我们总结以下三点:
最初的研究十分重要,首先刚开始设计的原理得符合一定的规律、对电路元件的使用及检测要及时,在制造的时候,必须严格的把质量。加工之前可以先根据情况画出施工图纸,做到有计划、有步骤。对其中的材料使用和装配必须实时监督;最后的就是对设备的使用了。等设备正式启用的,当然离不开操作人员和必要的维修人员,只有对相应的人员进行培训指导,并頒发合格证后才能上岗操作。
4.供配电系统及其控制系统优化
由于我厂生产规模逐年扩大,原有的供配电系统已经无法充分满足现阶段生产需求,另外由于生产条件较为恶劣,一些电子元件都出现了不同程度的老化、破损的情况,对生产安全与生产的连续性都产生了极大的威胁。
目前,我厂主要使用的有真空断路器,保证了开关站高压开关柜的安全,一旦出现了电流过大的情况就会迅速切断电流,避免系统被强大的瞬时电流冲击造成损坏,保证了系统的运营可靠性。另外,利用计算机监控的方式实时监测开关柜的电流、电压参数,一旦出现了异常情况就可以输送信号至警报灯并保持警报灯闪烁,然后发出警报声通知调度人员进行处理,落实选煤厂设备自动化运行的安全保障。
另外,部分模块还设置有相应的继电保护装置与智能测控装置,全面保护系统运行的安全性。智能测控装置主要是收集相应模块的实时运转参数并将其转化为数字信号输送至PLC系统中,经过计算机处理后展示在面板上,然后由专业的调度人员进行操作,实现了对选煤厂设备整体自动化控制的根本目的,全面的监测了选煤厂设备运行参数。
结束语
本文主要从选煤厂设备自动化控制新技术切入,重分析了选煤厂设备在自动化生产过程中的具体应用情况、相关仪器仪表的使用情况、实时监测系统的运行情况以及计算机自动化控制系统的宏观管理情况,希望能够对广大同行起到借鉴与参考的作用。
参考文献
[1] 李剑峰.选煤厂设备自动化控制新技术[J].矿业装备,2013,03:83-85.
[2] 潘海军.PLC在神华乌海能源公司选煤厂控制系统的应用与研究[D].内蒙古大学,2012.
[关键词]选煤厂;设备;自动化控制;新技术
中图分类号:F407文献标识码: A
1.我国煤矿自动化的现状
自上世纪六十年代,我国便开始了对于煤矿自动化技术的研究,但被多种原因所干扰阻碍,致其发展略带畸形,进度缓慢。煤矿事业的春天直至七十年代末出现,经过研究者与技术工人的不懈努力,技术研究有了重大突破,并取得了一些成果,煤矿生产机械化程度得到质的飞跃,煤矿产业也逐步实现了自动化。我国并且也已付诸在了生产中,也取得了一些成就。
检测矿井环境和基础生产监控系统等技术都已经可以用于实地生产中。促使我国的化石能源产业经济市场结构的改变,缓解了国内对此的需求。可尽管如此,对世界其他国家的同产业相比,我国的技术水平还相对较低,生产率达不到世界的平均水平。这些主要表现在以下几个方面:对微机的研发才处于起步阶段;生产矿井内与外界联络设备不先进,经常不定地失去信号,并且信号普及面少,不利于安全生产;运输和提升工具单一,还处于手动操作阶段,浪费了劳动力,提高了生产成本;检测工况和生产环境参数的传感器种类少,参数的可靠性低;煤矿生产设备的装置结构配件等相关技术落后,多需进口;产品无良好的系列体系,不利于开拓海外市场和长期可持续发展。
2.煤矿的自动化可持续发展
煤矿的自动化主要是以可持续发展为目标,通过对生产设备、远程输送子系统的集中控制,从而达到对整个煤矿工程的一体化的管理。这样选煤厂设备自动化控制需要遵循三项基本原则,即在保证选煤质量的基础上提升选煤效率、在保证选煤质量和选煤效率的基础上降低选煤成本、在保证选煤质量、效率、成本的基础上提高系统运行的安全性与连续性。通过在我厂应用设备自动化控制新技术,取得了极为显著的成效,不仅提高了我厂选煤质量,而且还在很大程度上提升了我厂选煤效率,保证了选煤系统的连续性与安全性,具有极高的推广价值。
我厂原本使用的生产系统主要有三个部分,第一个部分为洗煤集中控制系统,第二个部分为原煤集中控制系统,第三个部分为储存与运输集中控制系统。再未实行选煤厂生产集中控制系统性能优化之前,旧的生产集中系统三个主要组成部分之间并不存在任何通讯联系,都由独立的控制站进行控制,这无疑在很大程度上制约了选煤厂生产集中控制系统的产量。随着自动化技术、信息技术的长足发展,我厂通过对生产集中控制系统进行性能优化改造,利用PLC系统使得生产集中控制系统由计算机分布式控制,实现了对生产集中控制系统的宏观控制与管理。
将生产系统作平面图来看,表现为极为明显的双层网格结构网络,上层由上位机与PLC主机构成,表现为分布式网格形式,下层由PLC主机以及诸多分布站构成,也表现为分布式网格形式。原生产集中系统三个主要组成部分均设有一台独立的PLC主控机,从整体上来看,生产集中控制系统主要由五大系统共同构成,即压滤车间控制系统、沉降离心脱水系统、储装运系统、筛分系统以及原煤重介选矸系统。
生产集中控制系统的上位机是由2台具有较高运算能力的计算机组成,上位机作为PLC系统的编程器,可以修改离线状态的PLC系统以及在线编制过程中的逻辑程序,提高PLC系统的整体性能,进而达到精确控制设备运转的目的。选煤厂集控室主要是用途是储存主机柜,主机柜由多种模块组成,包括电源、RIO接口、CPU、开关量输出等一系列模块。在原煤车间、选煤车间以及储运车间分别设置有相应的远程I/O系统,I/O系统与主机柜的模块构成基本上相同,即电源模块、RIO接口模块、开关量输出模块与模拟量输入模块等,但是I/O系统不具备独立的CPU处理能力,仅能够根据主机柜CPU中预先编制好的程序模块输入信号进行逻辑处理,然后将经过处理的信号输出,信号传输至其他相应的模块组中,进而实现了选煤厂设备的全面自动化控制。
另外,I/O系统通过模拟量输入模块能够将选煤厂一系列工艺流程中多种参数转化为数字信号输入,使得PLC系统能够根据数字信号实现对选煤厂整体运转情况的实时监测,提高了自动化系统运行的可靠性。如果系统在运行过程中出现了故障信息,那么相应的参数就会发生变化,数字信号也会发生变化,PLC系统在接收到异常数字信号后就会使故障信号灯闪烁并发出声音报警,以便维修与管理人员及时的开展检修工作,同时,PLC还能够确定故障发生环节,便于维修与管理人员更有针对性的进行检修,提高了检修工作的质量与效率。
3.严格把握自动化设备质量
质量的好坏是一个新设备的命脉,煤矿自动化技术自然也离不开施工设备,新设备的质量越好那么它的使用年命越长,反之如果一个设备的质量越低那么它的使用年命越短,更有甚者还没出现萌芽就被会淘汰。我们用科学研究中的可靠性来表示一个新设备的质量好坏,比如说一种新设备的可靠性就是靠它们的寿命和性能这两方面来体现的。影响设备的可靠性的因素很多,元器件的正确选择,合理的加工制造方法。而通过相关的研究:以上因素中研究设计只占整体的百分之四十,选择正确的元器件要占到占整体因素的百分之三十,剩下的便是加工制造德影响了。从上面的数据中我们可以得出,要想提高可靠性还是得从设备本身去考虑。
提高新设备的可靠性我们总结以下三点:
最初的研究十分重要,首先刚开始设计的原理得符合一定的规律、对电路元件的使用及检测要及时,在制造的时候,必须严格的把质量。加工之前可以先根据情况画出施工图纸,做到有计划、有步骤。对其中的材料使用和装配必须实时监督;最后的就是对设备的使用了。等设备正式启用的,当然离不开操作人员和必要的维修人员,只有对相应的人员进行培训指导,并頒发合格证后才能上岗操作。
4.供配电系统及其控制系统优化
由于我厂生产规模逐年扩大,原有的供配电系统已经无法充分满足现阶段生产需求,另外由于生产条件较为恶劣,一些电子元件都出现了不同程度的老化、破损的情况,对生产安全与生产的连续性都产生了极大的威胁。
目前,我厂主要使用的有真空断路器,保证了开关站高压开关柜的安全,一旦出现了电流过大的情况就会迅速切断电流,避免系统被强大的瞬时电流冲击造成损坏,保证了系统的运营可靠性。另外,利用计算机监控的方式实时监测开关柜的电流、电压参数,一旦出现了异常情况就可以输送信号至警报灯并保持警报灯闪烁,然后发出警报声通知调度人员进行处理,落实选煤厂设备自动化运行的安全保障。
另外,部分模块还设置有相应的继电保护装置与智能测控装置,全面保护系统运行的安全性。智能测控装置主要是收集相应模块的实时运转参数并将其转化为数字信号输送至PLC系统中,经过计算机处理后展示在面板上,然后由专业的调度人员进行操作,实现了对选煤厂设备整体自动化控制的根本目的,全面的监测了选煤厂设备运行参数。
结束语
本文主要从选煤厂设备自动化控制新技术切入,重分析了选煤厂设备在自动化生产过程中的具体应用情况、相关仪器仪表的使用情况、实时监测系统的运行情况以及计算机自动化控制系统的宏观管理情况,希望能够对广大同行起到借鉴与参考的作用。
参考文献
[1] 李剑峰.选煤厂设备自动化控制新技术[J].矿业装备,2013,03:83-85.
[2] 潘海军.PLC在神华乌海能源公司选煤厂控制系统的应用与研究[D].内蒙古大学,2012.