选煤厂控制系统功能要点分析

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【摘要】本文主要阐述了选煤厂集中控制系统的生产信号系统、设备之间的闭锁、设备运行模拟信号监视、控制方式、某些作业环节的调控及其功能，选煤厂调度监控系统，选煤厂管理监控系统软件采用的结构和主要完成功能等问题。

【关键词】选煤厂；计算机；控制系统；控制装置

中图分类号： G623.58文献标识码： A

随着科学技术的进步和管理水平的提高，我国各个大中型选煤厂控制系统，由集中控制系统、调度监控系统和管理监控系统构成。各个监控系统的硬件、软件配置密切相联，从功能上说，它们各自独立、互相依赖。在各个系统联合工作下，完成选煤厂设备运行控制、工艺参数检测及调控、生产工况分析等，形成全厂综合信息控制系统，使调度、管理数量化和实时化，实现集约型生产方式。

1、选煤厂集中控制系统及其功能

选煤厂集中控制系统即集控，是把工艺设备运行状态，运转参数、各液位状态、重介密度阀门启闭等控制操纵在控制室，由操作技术人员集中控制和监视。减少现场工人，缩短起、停车时间，降耗，保证生产安全。

1.1生产信号系统

为实施设备运行控制、确保安全，在系统中按约定规律动作的声、光指示信号及操作器件和与之相关的计算机屏幕显示信息等，即信号系统。包括向现场发送的集中起、停车和单机起、停车预告信号，现场返回的禁起或回答信号，事故报警信号，及显示在计算机屏幕的故障提示及报警信号等。

1.2设备之间的闭锁

选煤厂设备之间的闭锁，通常采用按逆煤流方向的起车闭锁和按顺煤流方向的停车闭锁关系。一些设备由于存料容易导致设备故障或由于设备急停导致跑水、跑料现象，这些设备具有特殊的闭锁关系。设备的安全和保护条件均纳入闭锁关系之中。

1.3设备运行模拟信号监视

采用模拟屏、大屏幕（CRT或LED）或两者兼有。设备运行信号在模拟屏上的显示，一般采用设备模拟图形单色“全亮”或“点亮”方式，而双色“点亮”方式应用最为广泛。在大屏幕上的显示则采用设备模拟图形单色或双色全填色或“点亮”的方式。现在，很少采用模拟屏信号监视方式，大屏幕投影系统的应用日趋广泛。

1.4控制方式

为单指令的自动发信号起、停车操作，具有通过智能控制器、触摸屏幕、上位微机键盘或鼠标进行设备的单起、单停或按闭锁关系的全部设备起、停操作功能。

为满足设备的检修试车，设有就地控制方式，这是确保生产的后备控制方式。我国现行“选煤厂设计规范”规定：集中控制设计必须具备集中（联锁）及就地（解锁）两种控制方式，并方便进行互换，并不可影响设备的运行状态。

该自动控制系统分为两部分，分别为重介密度测控系统部分和生产集中控制系统部分。重介密度测控系统部分是选煤厂实现自动化生产的核心部分。将重介密度测控系统部分与生产集中控制系统部分融合为统一的整体，形成一套独立的控制体系。该测控系统由电动分流器、超声波液位计、补水阀门、泵前加水电动阀门、磁性物含量计、密度计、旋流器入选压力表以及上位机等组成。通过数据采集及逻辑运算，并通过安装在旋流器料管上的压力传感器、超声波液位计、磁性物含量计以及密度计对工艺参数进行检测，来对现场分流装置及加水阀门进行控制，从而实现液位及密度的稳定。

生产集中控制系统主要由执行机构、现场传感器PLC、组态软件以及上位机组成。根据设备的具体运营情况，分别在主厂房配电室安放PLC主控制柜，在运销车间配电室、准备车间配电室等安放PLC分控制柜。集控室内安放PLC的控制主机，分别在运销车间配电室、主厂房配电室、准备车间配电室以及集控室安放环网交换机，并通过光纤形成以太网结构。控制分站及控制主机以就近原则接入环网交换机，并通过以太环网结构进行通信。安放两台上位工控机于调度中心，一套运行版，一套开发版，终端连接到以太环网，通过PLC控制主机和以太网的通信功能，保证上位机发出控制指令以及迅速采集数据。安放全方位的胶带保护装置于现场胶带机沿线。为实现煤仓煤位的监视功能，对煤仓配置专门的雷达料位仪。为实现液位的监视功能，对液位桶配置专门的超声波液位计或者差压液位计，监控信号根据就近原则与PLC控制分站进行连接。

1.5某些作业环节的调控

随着科学技术的发展和装备水平的提高，某些作业环节的调控也纳入了集控系统，如入选煤量的自动调控、重介悬浮液密度值（一般叫重介悬浮液体积密度）自动调控等。均实现了控制／调控的高度集成，满足了选煤厂集约型生产管理的技术要求。

2、选煤厂调度监控系统

2.1工艺设备运行状态及与之相关的翻板、闸板、闸阀位置和主要工艺设备运行参数的采集、处理、存储、打印等。调度和生产管理人员实时监视和掌握工艺系统设备运行情况，通过设备运行参数、时间和故障情况的记录信息，制定检修计划，确保工艺系统的可靠运行，提高系统效率。

2.2储存仓料位及主要水池、水箱液位的检测显示，并配以报警，确保物料流的连续，稳定产品质量；并指导设备的开停，减少设备空运转，提高系统效率。

2.3以通讯的方式由单机和系统自动调控装置（如破碎机控制装置、浮选、加压过滤等作业的工艺参数调控装置）采集其工况信息，尤其是调控参数和故障诊断信息，以数字或工况历史曲线予以显示，并配以报警，实时监控自动调控装置的工作状态，提高可维护性。

2.4水、电、药剂消耗量的采集处理，形成能源消耗历史曲线，并配以报警，实时改变某些生产环节，控制能源消耗，减小投入。

2.5按工艺设备运行时间和工艺数据，形成班、日、月等报表。为实时分析生产状况、制定生产计划提供依据，也是制定产品方案和操作制度的基础。

2.6调度监控系统要具有与上位管理监控系统微机通讯的能力，尤其是具有与自动调控装置涌讯的能力。

3、选煤厂管理监控系统

选煤厂管理监控系统即选煤厂计算机管理信息系统或计算机辅助管理系统）是计算机（PC）在选煤厂应用很早的领域。我国选煤厂的管理方式，即厂长、总工程师及下属生产、技术等部门组成了选煤厂的管理机构，配备计算机构成计算机站点，用网络形式把计算机站点与网络服务器相连，形成具有高速数据传输及数据共享能力的生产管理系统。

通过建立管理信息系统局域网，按系统配置和管理需求，实现和工业控制网络的无缝连接，完成选煤厂生产控制信息、图像信息、管理信息的综合处理。

计算机管理监控系统一般采用高速以太网，拓扑结构采用星形，通信介质采用超五类双绞线或光纤。根据管理需要，由数量不等的多台计算机组成，每台计算机是网络系统的一个站点，具有独立的数据计算能力和管理内容，以共享的数据存放于网络服务器中利用网络传输共享数据，完成计算分析、信息共享的计算机管理。

3.1选煤厂常用的管理监控系统软件采用的结构。一是开发平台。系统采用B/S结构、基于Web技术开发，后台数据库采用MS SQL SERVER或Oracle等大型数据库，程序设计采用DCOM十XML+ ASP设计技术进行编程。二是系统运行环境。网络通信一般采用TCP/IP协议。监控内容和操作系统采用中文菜单提示，操作方便，使用简单，具有友好的用户界面。

3.2主要完成功能。主要包括：生产技术管理；调度生产管理；煤质化验管理；生产计划及统计管理；机电设备管理；物资供应管理；技术档案管理；综合查询；在线监控管理。通过与生产控制系统的联网，在管理系统各客户端完成在线数据的实时传输，实时显示设备的开停车状态和皮带秤的瞬时值及累计值、产品的灰分值等，并对在线实时数据进行统计处理，以指导生产。

总结：

本文介绍的选煤厂自动控制系统具有结构简单，性能优良的特点。在实际生产中运行可靠，大大提高了企业的生产效率，明显改善了员工的工作环境，其性能完全满足用户需求。

参考文献：

[1]韩朝晖.选煤厂自动控制系统的实现[J].工矿自动化,2011,(07)

[2]刘存喜.选煤厂监控系统的自动化改造[J].工矿自动化,2010,(02)