选煤厂集控系统进行设计与开发

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1、1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

2、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PLCPLCPLC系统，过于分散且使用的软件版本不同，增加了PLC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

3、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中国矿业大学机械电子工程2006级毕业设计（论文）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

4、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1-12理论依据2.1选煤厂控制系统状况2.1.12.1.1国外选煤厂控制系统2.1.1国外选煤厂控制系统国外选煤厂控制系统国外选煤厂控制系统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

5、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-2-中国矿业大学机械电子工程2006级毕业

6、设计（论文）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

7、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。2.1.22.1.2国内及兖州矿区选煤厂控制系统2.1.2国内及兖州矿区选煤厂控制系统国内及兖州矿区选煤厂控制系统国内及兖州矿区选煤厂控制系统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

8、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