基于PLC的浮选自动化双人机接口加药控制系统在马头选煤厂的应用.pdf

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1、煤炭加工与综合利用No．5，2016COALPROCESSING＆COMPREHENSIVEUTIUZAT10N基于PLC的浮选自动化双人机接口加药控制系统在马头选煤厂的应用马志钢(河北工程大学信息与电气工程学院，河北邯郸056038)摘要：为了使浮选作业能够获得最佳的性能指标，提高加药的准确性和可靠性，设计了以PLC为核心的双人机接口自动加药控制系统；经马头选煤厂实地运行，该系统成功实现了药剂的自动添加，双人机操作极大地降低了生产成本，减轻了工人的劳动强度。关键词：选煤厂；浮选加药；自动化；PLC；双机接口中图分类号：TD943文献标识码：A

2、文章编号：1005．8397(2016)05．0011．03式_2]，利用组态软件开发人机交互界面。但是该1浮选加药系统的自动化方法在马头选煤厂的具体实施过程中却遇到了一浮游选煤法。简称浮选是处理小于0．5mm个问题，由于马头选煤厂的控制室离浮选机较细粒级煤泥最有效的方法之一。目前。在国内多远，在控制室里很难观察到现场情况，为此，浮座大型选煤厂，通过浮选处理的原煤量占到总处选司机必须在控制室和浮选现场之间穿梭，既增理量的20％～30％．因此浮选效果的好坏直接关加了工人的劳动强度，也不利于浮选参数的及时系到选煤厂的经济效益l1]。经研究发现，在影

3、响调整。考虑到现场人机交互的必要性，设计者在浮选效果的诸多因素中，浮选药剂的用量及配比系统中又增加了一个低成本的人机接口。即采用发挥着关键作用。而传统的浮选药剂添加工艺主西门子公司的文本显示设备TD400C。与上位计要依靠现场司机的经验．人为因素很大，很难做算机相比，TD400C具有体积小、重量轻、可直到及时、准确、定量添加药剂。为此，从1984接安装在控制柜上、维护简单等优点，特别适用年起，国内就有选煤厂开始实施浮选加药自动于现场恶劣的工作环境。化。多年来，其控制原理一直没有大的变化，即2系统组成监测入浮的矿浆流量和浓度，从而使加药量跟踪干煤

4、泥量。该系统的引入提高了加药的准确性和2．1硬件系统及时性，消除了人为因素带来的误差，稳定了产现场流量计和密度计通过Modbus总线与河品质量，提高了精煤产率。北工程大学信息与电气工程学院自行研发设计的对于一个性能完备的浮选加药自动化系统。通讯处理器连接，由通讯处理器将各仪表采集到人机接口是必不可少的，浮选司机需要通过人机的数据打包后通过485总线传给PLC。利用通讯接口对系统的运行情况进行监控，并对一些参处理器的专项处理能力，极大地降低了PLC的通数，如吨煤药耗指标及配比等进行实时调整。从讯任务，PLC收到数据后进行运算处理。并根据而获得最佳

5、的浮选效果。关于人机接口的实现，运算结果向加药计量泵发出脉冲控制信号．完成较常用的方法是采用工控机结合组态软件的方浮选药剂量的跟踪。为了增加系统的易用性．共收稿日期：2016-05—05DOI：10．16200／j．cnki．1卜2627／td．2016．05．003作者简介：马志钢(1977一)，男，回族，河北邯郸人，2003年毕业深圳l大学通信与信息系统专业，工学硕士，河北工程大学信息与电气工程学院讲师。引用格式：马志钢．基于PLC的浮选自动化双机接口加药控制系统在马头选煤厂的应用[J]．煤炭加工与综合利用，2016(5)：11—13．12

6、煤炭加工与综合利用2016年第5期设计了两种人机交互方式，PLC通过以太网通讯模块EM243与监控室上位机通讯．此外在现场—了一：娑^17：首次运行调初始化程序累}干煤1泥⋯量J·，控制柜上安装了西门子的文本显示器TD400C，、加药次数、入浮流量累计次数MBI~I1在成本增加不多的情况下实现了双人机操作。硬调用TD40oC控制程序l件系统结构如图1所示。每个扫描周期MW2若M2．0、1=1，且MI>100中的值左移一位将5min累计值保存到新地址原地址的值清零，MB1清零读取TD400C上位机产生一个3s的控制并保存系统时钟RS485IEth

7、ernet周期控制位M0．0lM0．0有~j：MW2置1响应TD400Ct西门子PLCEM243lI／0模块I、上位机的产生一个300ms的人机交互操作RS485J加药周期控制位M0．1l通讯处理器l计量泵l若MO．1=Modbus若M3．0、M1、M2、控制计量泵完成臼动加药tIIllM3=l采样四次lI流I}计Il计lI计ll士控制电磁阀完成药箱药液若M3．4=1自动补给计算采样平均值l图1硬件系统结构示意若M3．5=1入浮流量的PID控制采样值标度变换I2．2软件系统故障报警软件系统主要包括上位机监控界面和下位机若M3．6=13s干煤泥量

8、和计量泵s--PLC程序。PLC程序主要完成浮选工艺的自动化自动加药次数的计算控制。其实现的主要功能是采集人浮煤浆的流量图2PLC程序流程示意和浓度，