文档介绍：概述
我矿为设计年生产原煤300万吨的大型现代化煤矿,配有年入洗能力300万吨的选煤厂。随着矿井产量的不断提高,选煤厂的入洗能力也逐年加大。为适应入洗量的增加,近几年来选煤厂不断进行技术革新,新建扩建了筛分系统、除木杂系统、新精煤仓系统及引进一些新设备。其入洗能力目前已达900吨/小时。
自1992年以来,选煤厂生产系统的生产设备、运输皮带均由集控系统进行控制。旧生产系统由以下几个部分组成:原煤重介选矸系统、筛分系统、储装运系统、跳汰(水洗)系统、捞坑系统、沉降离心脱水系统。由于建设时间不同,原有生产集控系统分为洗煤集控、原煤集控、储运集控;三个部分为各自独立的控制站。每个控制站均由上位机、PLC、现场传感变送单元构成。上位机作为操作界面,使用了CVUl0000,PLC使用的是西门子TI545。
由于该系统巳经使用了很长时间(超过十年),故存在以下的问题和不足之处:
(1)集控分为三个独立的PLC系统,过于分散且使用的软件版本不同,增加了使用、保养和维护的工作量;
(2)上位机有时死锁,无法发出信号,使设备不能正常运转,只能靠在线修改软件来使系统工作,影响正常生产;
(3)储运集控由于软件版本太低,硬件与软件不能匹配,影响了上位机的正常工作;
(4)集控系统设备老化,一些配件已经停产,难于购买;
(5)集控系统的检测点少,报警装置不完善;
(6)新增设备及新增系统没有加入本系统,工艺不完善;
(7)现场各设备起、停控制箱、设备起停车信号电笛故障率较高,且一些设备没有必须的检测装置,影响正常的生产。
旧集控系统已经不能不足目前生产的需要,为有效的解决上述问题,兖矿集团鲍矿选煤厂及南京设计院联合成立现代化课题研究小组,拟订对选煤厂集控系统进行设计与开发。
(2)在改造原有系统的基础上,将生产系统中新增精煤仓系统、除木杂系统及筛分系统并入集控系统。完成全厂生产设备的集中控制。
(3)制定具体实施的控制方式、设备启停步骤、软件功能、通讯方式、功能扩充、报警系统(故障诊断、显示、排除)。
(4)设置配电系统动态监控,建立供配电系统管理数据库。
(5)将全厂各设备的启/停控制箱进行更
集控系统设计开发进度表:
序号
工作内容
备注
1
适度的调研、收集资料、分析系统开发的可行性
2
可行性调研报告
3
系统总体功能设计内容与准备
4
系统设计与安装
5
系统调试及运行
表1-1
2 理论依据
国内外的选煤厂控制系统的自动化水平较高,它主要分为控制和管理两大部分。控制又可分为数值量逻辑和模拟量过程控制。底层控制系统一般采用PLC系统,主要选用美国AB公司、美国施耐德公司、德国西门子和美国GE公司的产品。在数字量逻辑控制方面,国外选煤厂的设计一般采用完全基于PLC的方法,即输入输出点均直接与PLC相连,而没有互连,举个简单的例子,一台设备的启、停按钮和接触器线圈这三个元件,启、停按钮分别接与PLC的输入摸块相连,而接触器线圈直接与PLC的输出模块相连,这三个元件本身没有直接的电气联系,它们之间的逻辑控制关系是通过软件程序实现的。这种设计方法具有很多优点,如走线规律配置灵活等。另外,由于国外选煤厂一般没有固定的岗位人员,因此在设计中将所有元器件的状态全部作为检测点输入PLC,通过多余检测系统运行的正确性。模拟量过程控制主要用于工艺过程参数的检测及控制,如流量、灰分、密度等。管理部分又分为生产管理和设备管理,生产管理是基于大量的工艺过程参数和数学模型的建立来完成的,成本较高,如质量管理要进行流量、灰分、密度等的检测和运算,成本管理要进行耗电、耗水及其它材料消耗量的统计和分析。设计管理主要是对设备的工作情况、维护保养、备品备件的统计和管理。如一只交流接触器的额定寿命是带电通断10000次,达到10000次后,系统自动打印出维修更换清单通知单通知维修人员进行更换,以避免过期设备在系统运行过程中损坏影响生产。
国内选煤厂的控制系统目前绝大多数采用底层PLC系统与上位机监控相结合的模型,以数据量逻辑控制为主,配以少量工艺过程参数的模拟量检测监视,用于实现工艺流程系统设备的集中启、停车控制和运行过程中的连锁闭塞。有部分选煤厂具有工艺过程参数的闭环控制系统,主要选用美国AB公司、美国施耐德公司、德国西门子和美国GE公司的产品。目前国内使用较多的PLC有施耐德、AB、GE和西门子的系列产品。上位计算机一般为美国INTEL或台湾研华工控机。由于控制系统成本因素的影响,国内选煤厂控制系统的输入、输出点数一般配置较少,并采用硬接线与软件配置相结合的结构。
兖州矿区选煤厂控制系统的情况