選煤廠(chǎng)配煤自動(dòng)化

選煤廠(chǎng)配煤自動(dòng)化聶其英(焦作煤業(yè)(集團)有限責任公司,河南焦作454002)摘要:通過(guò)對原有系統的改造,可提高配煤系統的配煤效果,滿(mǎn)足跳汰、重介洗選工藝.對入洗煤質(zhì)的要求,提高洗選質(zhì)量;或調節已選煤灰份,滿(mǎn)足用戶(hù)要求。關(guān)鍵詞:配煤自動(dòng)化;上位機;閉環(huán)控制中圖分類(lèi)號:TD94文 獻標識碼:B文章編號: 1006- 6772( 2006 )04-0019- -03量予以控制,這樣每種煤質(zhì)的煤量一定,那么配1 配煤系統工藝要求煤效果也就- -定了。配煤系統一般位于選煤廠(chǎng)工藝煤流的前方,由人工控制改進(jìn)為自動(dòng)控制須注意以下幾擔負供煤,可調節煤質(zhì)煤量,滿(mǎn)足洗選工藝設備個(gè)問(wèn)題:對人洗煤質(zhì)的要求。(1) 傳感器(皮帶秤)配煤系統也可位于選煤廠(chǎng)產(chǎn)品倉下，用于摻配煤系統中采集相對困難的信號為煤量信混產(chǎn)品煤,調節熱值、灰分等,適應市場(chǎng)需求,便號,目前使用的檢測儀表一般為核子皮帶秤和電于銷(xiāo)售。子皮帶秤。(2)控制主機(PLC)2配煤系統現狀為今后便于系統改造、升級,機型應與洗煤目前,對煤質(zhì)的選擇主要是通過(guò)人工開(kāi)關(guān)不廠(chǎng)主系統保持- 致，并提供工業(yè)局域網(wǎng)接口,可同煤質(zhì)煤倉下的給煤機實(shí)現。對煤量的調節主要與主系統數據共享。是人工開(kāi)關(guān)不同數量的給煤機和調節給煤閘板(3). 上位機(固定工頻電機)或調節電機轉速來(lái)實(shí)現。為保證系統的實(shí)時(shí)控制,應采用盡量高的配配煤效果由質(zhì)檢部門(mén)定時(shí)取樣、反饋,或由置。在線(xiàn)測灰儀實(shí)時(shí)測量,再采取相應控制。此種方(4) 執行機構法的弊病顯而易見(jiàn),存在控制精度低、響應速度采用變頻器+普通電機或滑差電機，使用恒慢等問(wèn)題,影響洗選質(zhì)量。如給煤量大小和原煤轉矩變頻器特性較硬,性能較好?；铍姍C存在煤質(zhì)的變化會(huì )影響到跳汰機重物料層厚度的均特性較軟現象,尤其在低速時(shí)更明顯,難以在寬頻勻及其分選效果。范圍實(shí)現均勻調節。3原理分析4配煤系統分析選煤廠(chǎng)一般根據來(lái)煤煤質(zhì)分別裝倉,對于某4.1 給煤機分布--個(gè)倉來(lái)說(shuō),其內部煤質(zhì)經(jīng)分配卸載設備的煤質(zhì)a.一個(gè)倉下多臺給煤機:一般只將其中一臺均勻化,已基本穩定均一。如果各煤倉的煤質(zhì)參.調速,其它控制開(kāi)停;也可切換至任一臺調速;也數已知(實(shí)際情況基本如此),可對每種煤質(zhì)的煤可全部同時(shí)調速。收稿日期: 2006- -05-12中國煤化工作者簡(jiǎn)介:聶其英(1959-),男,安徽合肥人,高級工程師,工商管理碩士。1983YHc N M H G?，F任焦作煤業(yè)集團質(zhì)量認證中心主任、煤炭運銷(xiāo)處副處長(cháng),從事煤炭加工技術(shù)與管理工作。!9b.一個(gè)倉對應一臺給煤機:直接對給煤機調否迅速、準確控制有直接關(guān)系。監控軟件采用Intellution 公司的FIX 7.0 (此4.2煤質(zhì)分布版本符合Y2K要求)。圖形顯示,中文界面。FIXa.一條皮帶對應一種煤質(zhì)且多個(gè)給煤機:同對硬件要求較高,尤其在處理復雜圖形和大型數據庫時(shí)更需注意，否則難以保證實(shí)時(shí)處理,CPUb.一條皮帶對應一-種煤質(zhì)且一個(gè)給煤機:同不能低于200MHz,內存不少于32M,復雜圖形第一條“b.”;和大型數據庫配置還需提高。c.一條皮帶對應多種煤質(zhì):直接對不同煤質(zhì)FIX 主要作為人機交互界面并進(jìn)行簡(jiǎn)單計的給煤機調速。算。起停車(chē)、參數的輸人、提示、趨勢、報警都由4.3皮帶秤分布FIX實(shí)現,同時(shí)對各種報警記錄。而界面直接關(guān)系a.- -條皮帶一臺皮帶秤:直接稱(chēng)量;到使用效果，主畫(huà)面、提示畫(huà)面、報警畫(huà)面應準b.一條皮帶多臺皮帶秤:機頭端皮帶秤減機確、明了、直觀(guān)、合理。尾端皮帶秤即為中間的給煤機給煤量。上位機采用INTEL處理器。同PLC采用工業(yè)應當注意的是3.b.中,其差值嚴格的講,并不局域網(wǎng)(F-LAN )連接。是中間的給煤機真正的給煤量,而是不同時(shí)間的PLC采用Quantum產(chǎn)品，與上位機分擔運算煤量差值相減,但在有時(shí)受條件所限，且前后給并控制,擴展框架間采用RI/O相連。煤機距離較近時(shí)(即煤流可快速流過(guò)),可近似認PLC適合邏輯處理，但處理高級運算(如函為是實(shí)時(shí)給煤量。數)的能力較上位機差,應將運算合理分配,保證快速、準確。利用PID模塊完成主要的PID運算。5配煤系統自動(dòng)化電機調速可采用變頻調速、滑差調速等方法,但對原有配煤系統的改造可達到:應提供4~20mA的標準接口。(1)充分發(fā)揮洗選設備能力,降低設備的不8系統功能簡(jiǎn)介平衡系數;(2)有利于洗選設備的運轉操作,有利于主8.1智能控制要產(chǎn)品質(zhì)量的提高和穩定;操作人員只需在上位機輸人配煤總量和各(3)減低工人勞動(dòng)強度,有利于減員增效;種煤質(zhì)的配比,系統即可計算出開(kāi)停哪臺給煤機,(4)提高自動(dòng)化水平。同時(shí)判斷輸人值是否合理,如:企圖使一臺給煤機提供超過(guò)其給煤能力的煤量等不符合實(shí)際的6可行性及性能保證情況，并將結果以圖形在顯示器顯示,若系統正執行機構和檢測機構的準確、穩定工作對系常即可閉鎖起車(chē)(自動(dòng)狀態(tài))。統能否正常運行至關(guān)重要,而目前的給煤機和核8.2完善的報警子稱(chēng)已為定型產(chǎn)品,不存在問(wèn)題;上位機與PLC系統提供較多的監控輸人點(diǎn)，可對設備進(jìn)行的配套與接口已較為成熟,通過(guò)對軟件的合理設全面的監護,其中,系統根據故障程度區別對待,計、功能劃分可滿(mǎn)足要求。若輕微故障,系統予以提示并繼續運行,若出現目前調速機構(變頻器、滑差控制器等),可嚴重故障,系統停車(chē)并報警。系統會(huì )對各種故障保證轉速與輸人信號成線(xiàn)形關(guān)系;PLC、調速機構進(jìn)行詳細記錄。和皮帶秤構成閉環(huán)控制,可保證給煤量與輸出信8.3維修狀態(tài):號成正比;閉環(huán)控制可提供較高的控制精度;運若設備出現故障，可使系統處于維修狀態(tài),算由PC機與PLC分擔完成,可使系統具備快速、此時(shí)設備失去閉鎖?？捎涩F場(chǎng)按鈕就地起停?？煽康男阅?并具- -定的人工智能。9發(fā)注意事項7功能劃分(1) 硬件中國煤化工由于系統涉及較多模擬量計算并實(shí)時(shí)控制，見(jiàn)原理YHCNM HG所以功能劃分比較重要,劃分合理與否對系統能(2) 軟件20《潔凈煤技術(shù)》2006年第12卷第4期軟件工作量相對較大。M, =K([E+K,[EM+K,APY①上位機:設備運行狀態(tài)、工藝流程動(dòng)畫(huà)顯△t示。FIX二次開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)便的代價(jià)是其本身大量的程10使用方法序行,再加上二次開(kāi)發(fā)的圖形和數據庫,沒(méi)有良好的硬件,難以達到實(shí)時(shí)要求。操作人員在上位機先設定總給煤量、各種煤本系統設備不多,主畫(huà)面應盡量將設備和參質(zhì)配比,(此時(shí)上位機馬.上顯示各煤質(zhì)應配煤數顯示完全，這樣在正常工作時(shí)可以總覽全局，量),若不符要求,畫(huà)面提示;按動(dòng)起車(chē)按鈕,若閉避免來(lái)回切換畫(huà)面而可能遺漏信息，報警提示畫(huà).鎖設備(給煤機下方皮帶)已運行則起車(chē)，否則無(wú)面采用動(dòng)態(tài)提示窗口，在出現故障時(shí)自動(dòng)彈出，法起車(chē)并提示;運行中若出現故障則提示、報警、并顯示詳細故障內容,并有相應的解決措施和建記錄。若維修給煤機則將系統打至維修狀態(tài),將議,當操作員確認后消失。報警記錄和歷史趨勢設備控制權交給現場(chǎng)。另建畫(huà)面,使用翻頁(yè)瀏覽,根據硬盤(pán)容量可實(shí)現11實(shí)例長(cháng)達數年的報警及歷史紀錄。系統具有多個(gè)用戶(hù),設置不同權限,實(shí)現系太原煤氣化公司焦化廠(chǎng)來(lái)煤煤質(zhì)差別較大,統的安全運行。手動(dòng)配煤效果難以保證，為提高其配煤效果,進(jìn)行②PLC:給煤機有2種運行方式:自動(dòng)、維了配煤系統自動(dòng)化改造。修,分別編程,運行時(shí)互鎖。自動(dòng)時(shí),現場(chǎng)按鈕只給煤皮帶稱(chēng)機采皮帶稱(chēng)用螺旋給煤機,電機.有停車(chē)權限;維修時(shí)可自由起停。調速采用滑差控制器控制，控制主機采用值得注意的是，在PLC的寄存器(包括布爾Quantum,上位機采用研華工控機,監控軟件采用位和寄存器)中,如果沒(méi)有刷新數值,則仍保持原FIX32。狀態(tài)。很多命令由上位機發(fā)出，如果PLC與上位系統自1999 年運行至今,經(jīng)配煤工藝處理,機通信突然中斷，而程序未考慮這種情況的話(huà),煤質(zhì)均勻、煤量穩定,系統穩定可靠。PLC寄存器將保持通信中斷前的狀態(tài)繼續運行,12結語(yǔ)而這是很危險的。應建立通信中斷標志，在程序中實(shí)時(shí)判斷,當失去標志時(shí),系統立即停機。采用上述改進(jìn)可提高配煤效果,若執行機構PID 運算對系統運行的好壞至關(guān)重要，對于采用變頻器調速,還具節能效果,并減低諧波,減本系統而言,建立一個(gè)普遍適用的數學(xué)模型是很少對電網(wǎng)的污染, 若對配煤效果(灰分儀檢測)難實(shí)現的,對于不同類(lèi)型的給煤機,其響應是不予以反饋,同配比形成閉環(huán)控制,理論上更精確，同的,即使同類(lèi)型的給煤機，由于所處位置不同但實(shí)際上雖著(zhù)閉環(huán)的個(gè)數增加,將導致控制環(huán)節或煤質(zhì)不同其響應也是不盡同的。PID參數的選更加復雜，調試也更加困難,穩定性可能反而下取應根據實(shí)際情況而定。降。Blending Automatization in Coal Clean PlantNIE Qi-ying(Jiaozuo Coal Industry (Group) Lid. Jiaozuo 454002, China)Abstract: According to alteration of intrinsic system ,the effect of blending was improved ,the request of coalquality for jigging and medium separation was fulfilled， and washing quality was also improved. Theconsumer's request can also be satisfied by adjusting the ash of washe中國煤化工Keywords: blending automatization; upper machine ; closed-loop conYHCNMH G選煤廠(chǎng)配煤自動(dòng)化21