某煤礦下屬選煤廠是一座一年入洗300萬噸的現(xiàn)代化大型選煤廠,碩人時代控制器的優(yōu)良高性能保證了全廠設備的可靠運行,獲得了用戶的好評。選煤廠是礦井生產的最后一道工序,與其他子系統(tǒng)相比,選煤廠集控系統(tǒng)具有更強的獨立性。
技術要求
選煤廠集控系統(tǒng)的技術要求如下:
?。?) 實現(xiàn)選煤廠主要生產流程起/停自動化集控系統(tǒng)可以按程序實現(xiàn)主要工藝過程順序起/停,設備/流程選擇或切換,邏輯關系閉鎖,自動/手動切換,局部就地手動優(yōu)先以及正常起/停和急停。
?。?) 對全廠設備運行狀態(tài)和主要生產環(huán)節(jié),實現(xiàn)全廠和分系統(tǒng)的動態(tài)圖形顯示與主要工藝參數(shù)顯示,有設備故障診斷與自動報警功能。
(3) 對末煤倉、入洗塊煤倉、產品煤倉,手選矸石倉和水洗矸石倉進行倉位測量,實現(xiàn)倉位管理和自動配倉。倉位超限時可在調度室計算機監(jiān)視屏幕和現(xiàn)場報警。
?。?) 對清水箱,循環(huán)水箱,集中水池,外排水池進行液位測量,并實現(xiàn)液位超限報警。
?。?) 設置電子皮帶稱對入廠原煤,入洗毛煤和產品煤進行自動計量,為班作業(yè)和各種統(tǒng)計和分析報表提供實時數(shù)據。
?。?) 對主要皮帶機設置跑偏檢測傳感器,當皮帶跑偏到一定程度時,將在計算機屏幕和現(xiàn)場報警。對主要電機進行過電流保護,對風機設置軸溫報警,當電機因各種原因發(fā)生過流,風機軸溫超限時,在調度室計算機屏幕和現(xiàn)場報警。
?。?) 本系統(tǒng)計算機網絡與全礦井自動化網絡平臺互連。
?。?) 根據集控系統(tǒng)在線和離線數(shù)據,編制生產報表,實現(xiàn)科學管理。
?。?) 本系統(tǒng)為今后的擴展留有一定的軟、硬件資源。
選煤廠集控系統(tǒng)配置
選煤廠集控系統(tǒng),是一個由現(xiàn)場設備、碩人時代STEC系列產品的可編程控制系統(tǒng)和監(jiān)控工作站構成的分布式控制網絡系統(tǒng),它可以是幾個同類型的網絡互聯(lián),也可以是幾個同類型的網絡與異類的網絡互聯(lián)而構成。選煤廠集控系統(tǒng)網絡的典型配置見下圖
監(jiān)控工作站設置在選煤廠調度室,由兩臺操作員站和1臺工程師站組成,監(jiān)控工作站運行監(jiān)控應用軟件,通過碩人時代的可編程控制器系統(tǒng)產品和分站實現(xiàn)對設備的控制、監(jiān)視,數(shù)據采集、傳輸、處理,顯示動態(tài)圖形。
兩臺操作員站硬件配置相同,互為備份。監(jiān)控軟件采用碩人時代的HOMS5.0監(jiān)控系統(tǒng)軟件或通用組態(tài)軟件(三維力控、MCGC、組態(tài)王等)。操作員站具有以太網接口并能夠提供標準的OPC Server。
監(jiān)控工作站和PLC配置在線UPS后備電源系統(tǒng)
全廠設備順序控制與監(jiān)測
選煤廠集控系統(tǒng)根據選煤廠生產設備聯(lián)系圖和工藝流程圖,對主要工藝設備的順序起/停進行程序控制和運行狀態(tài)監(jiān)測。根據流程選擇實現(xiàn)設備閉鎖。
原煤與產品煤的計量
對入廠毛煤、入廠原煤和產品煤進行計量,在選煤廠內設置多臺電子皮帶稱。根據電子皮帶稱實時數(shù)據,可以統(tǒng)計出日報和班作業(yè)報表,可以計算出原煤矸石含量,精煤產率和煤泥產量等。
設備故障診斷與報警
為保護設備,減少故障發(fā)生率,減少設備損壞事故,在主要設備設置故障檢測和報警裝置。
?。?) 皮帶機跑偏故障報警,在皮帶機上設置跑偏檢測傳感器,當皮帶跑偏到預定的設定值,在計算機屏幕和現(xiàn)場給出報警。計算機屏幕給出跑偏位置。
?。?) 電機過流報警,在大型電氣設備設置電機過流檢測傳感器,檢測斷相和因過載、堵轉、軸承磨損、過壓等造成的過流。在計算機屏幕和現(xiàn)場給出報警信息。
?。?) 軸溫報警,在大型風機或電機設置軸溫報警傳感器,當軸溫超過一定的溫度時,在現(xiàn)場和計算機屏幕上報警。
報警時間和類型能夠存儲在監(jiān)控計算機數(shù)據庫內,供查詢和統(tǒng)計。
倉位測量和管理
選煤廠集控系統(tǒng)提供對主要煤倉和矸石倉倉位的動態(tài)實時檢測,便于生產調度人員指揮生產,保證生產連續(xù)進行。
自動配倉與倉位管理通過對煤倉進行實時的測量,選煤廠集控系統(tǒng)可根據倉位實時檢測實現(xiàn)自動配倉,做到不空倉、不頂倉,使生產正常進行。生產指揮和調度人員可以隨時掌握倉位情況,便于調度和指揮生產。倉位的歷史數(shù)據能夠以歷史數(shù)據或歷史曲線的形式供查詢和打印。
液位測量
對清水箱,循環(huán)水箱,集中水池,外排水池等進行液位測量。保證水箱的液位,滿足生產需要。設置高、低限報警,確保水箱不溢,不空。
液位儀表應有就地指示,同時能夠實現(xiàn)數(shù)據位遠傳功能。在調度室計算機監(jiān)視屏幕上能夠實時顯示液位變化的數(shù)據和動態(tài)圖形。液位歷史數(shù)據能夠以歷史數(shù)據或歷史曲線的形式供查詢和打印。
灰份測量與跳汰生產過程控制
跳汰洗煤工藝自動控制可以有效地穩(wěn)定精煤灰份,提高精煤產率,具有重大的經濟效率??v所周知,跳汰工藝是多變量相互影響的復雜過程,至今尚無有效的解決方案。然而其他條件一定時,通過調節(jié)排矸和中煤來實現(xiàn)一段和二段床層厚度的閉環(huán)控制,是一種行之有效的解決方法。此方法需要浮標位移傳感器分別測量一、二段床層厚度,利用入洗原煤成分、風水制度等條件與標定的實驗條件相同時,設定要求的精煤灰份所對應的床層厚度,并對其進行閉環(huán)控制。在執(zhí)行閉環(huán)控制程序過程中,通過調節(jié)排矸(和中煤)的數(shù)量,來維持床層厚度為設定值;而當原煤煤質、給煤量、風水等有變化時,跳汰司機可根據經驗或由標定曲線來改變設定值的大小。
濃縮加藥自動控制系統(tǒng)
選煤廠采用成套的自動加藥系統(tǒng)實現(xiàn)煤泥水濃縮系統(tǒng)自動加藥。加藥系統(tǒng)的檢測儀表同時進入選煤廠集控系統(tǒng),實現(xiàn)濃縮系統(tǒng)工藝參數(shù)的實時檢測和統(tǒng)計、管理。
碩人時代產品顯著特點:
1 、系統(tǒng)采用碩人的SETC2000系列高度模塊化、智能化的設計,可處理滿足從簡單到復雜的需要,可用來進行大范圍的遠程監(jiān)控;
2 、系統(tǒng)的采集是通過嵌入式采集器的模擬通道(AI)和數(shù)字通道(DI)在最大可以達到96點,擴展的手段是利用一塊一塊的 I/O 模塊通過擴展板,以總線的形式連接。提供充足的智能傳感器接入端口,可以大量配接各類型的智能傳感器??刂剖峭ㄟ^嵌入式控制器的模擬通道(AO)和數(shù)字通道(DO)在最大可以達到64點。
3 、嵌入式數(shù)據采集器核心采用美國Motorola公司powerpc32位CPU主頻達66MHz。采用嵌入式實時Linux操作系統(tǒng),支持用戶進行二次開發(fā),提供I/O設備的API。
4、系統(tǒng)配接進口傳感器、電磁閥等相關設備,具有反應靈敏,采集精度高,控制準確,易于安裝,易與維護等特點。
5、數(shù)據存儲采用電子硬盤(DOC)方式,還不同要求可以存儲擴展。
6、支持多種(Internet,電話,GPRS,GPS等)遠程通訊方式及協(xié)議。容錯能力強,對于外界干擾或傳感器突發(fā)故障可以自動糾錯。