選煤廠配煤自動化聶其英(焦作煤業(yè)(集團)有限責任公司,河南焦作454002)摘要:通過對原有系統(tǒng)的改造,可提高配煤系統(tǒng)的配煤效果,滿足跳汰、重介洗選工藝.對入洗煤質的要求,提高洗選質量;或調節(jié)已選煤灰份,滿足用戶要求。關鍵詞:配煤自動化;上位機;閉環(huán)控制中圖分類號:TD94文 獻標識碼:B文章編號: 1006- 6772( 2006 )04-0019- -03量予以控制,這樣每種煤質的煤量一定,那么配1 配煤系統(tǒng)工藝要求煤效果也就- -定了。配煤系統(tǒng)一般位于選煤廠工藝煤流的前方,由人工控制改進為自動控制須注意以下幾擔負供煤,可調節(jié)煤質煤量,滿足洗選工藝設備個問題:對人洗煤質的要求。(1) 傳感器(皮帶秤)配煤系統(tǒng)也可位于選煤廠產品倉下，用于摻配煤系統(tǒng)中采集相對困難的信號為煤量信混產品煤,調節(jié)熱值、灰分等,適應市場需求,便號,目前使用的檢測儀表一般為核子皮帶秤和電于銷售。子皮帶秤。(2)控制主機(PLC)2配煤系統(tǒng)現(xiàn)狀為今后便于系統(tǒng)改造、升級,機型應與洗煤目前,對煤質的選擇主要是通過人工開關不廠主系統(tǒng)保持- 致，并提供工業(yè)局域網接口,可同煤質煤倉下的給煤機實現(xiàn)。對煤量的調節(jié)主要與主系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享。是人工開關不同數(shù)量的給煤機和調節(jié)給煤閘板(3). 上位機(固定工頻電機)或調節(jié)電機轉速來實現(xiàn)。為保證系統(tǒng)的實時控制,應采用盡量高的配配煤效果由質檢部門定時取樣、反饋,或由置。在線測灰儀實時測量,再采取相應控制。此種方(4) 執(zhí)行機構法的弊病顯而易見,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，使用恒慢等問題,影響洗選質量。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存在煤質的變化會影響到跳汰機重物料層厚度的均特性較軟現(xiàn)象,尤其在低速時更明顯,難以在寬頻勻及其分選效果。范圍實現(xiàn)均勻調節(jié)。3原理分析4配煤系統(tǒng)分析選煤廠一般根據(jù)來煤煤質分別裝倉,對于某4.1 給煤機分布--個倉來說,其內部煤質經分配卸載設備的煤質a.一個倉下多臺給煤機:一般只將其中一臺均勻化,已基本穩(wěn)定均一。如果各煤倉的煤質參.調速,其它控制開停;也可切換至任一臺調速;也數(shù)已知(實際情況基本如此),可對每種煤質的煤可全部同時調速。收稿日期: 2006- -05-12中國煤化工作者簡介: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(xiàn)任焦作煤業(yè)集團質量認證中心主任、煤炭運銷處副處長,從事煤炭加工技術與管理工作。!9b.一個倉對應一臺給煤機:直接對給煤機調否迅速、準確控制有直接關系。監(jiān)控軟件采用Intellution 公司的FIX 7.0 (此4.2煤質分布版本符合Y2K要求)。圖形顯示,中文界面。FIXa.一條皮帶對應一種煤質且多個給煤機:同對硬件要求較高,尤其在處理復雜圖形和大型數(shù)據(jù)庫時更需注意，否則難以保證實時處理,CPUb.一條皮帶對應一-種煤質且一個給煤機:同不能低于200MHz,內存不少于32M,復雜圖形第一條“b.”;和大型數(shù)據(jù)庫配置還需提高。c.一條皮帶對應多種煤質:直接對不同煤質FIX 主要作為人機交互界面并進行簡單計的給煤機調速。算。起停車、參數(shù)的輸人、提示、趨勢、報警都由4.3皮帶秤分布FIX實現(xiàn),同時對各種報警記錄。而界面直接關系a.- -條皮帶一臺皮帶秤:直接稱量;到使用效果，主畫面、提示畫面、報警畫面應準b.一條皮帶多臺皮帶秤:機頭端皮帶秤減機確、明了、直觀、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(F-LAN )連接。是中間的給煤機真正的給煤量,而是不同時間的PLC采用Quantum產品，與上位機分擔運算煤量差值相減,但在有時受條件所限，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(即煤流可快速流過),可近似認PLC適合邏輯處理，但處理高級運算(如函為是實時給煤量。數(shù))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(tǒng)自動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(tǒng)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(tǒng)功能簡介平衡系數(shù);(2)有利于洗選設備的運轉操作,有利于主8.1智能控制要產品質量的提高和穩(wěn)定;操作人員只需在上位機輸人配煤總量和各(3)減低工人勞動強度,有利于減員增效;種煤質的配比,系統(tǒng)即可計算出開停哪臺給煤機,(4)提高自動化水平。同時判斷輸人值是否合理,如:企圖使一臺給煤機提供超過其給煤能力的煤量等不符合實際的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(tǒng)正執(zhí)行機構和檢測機構的準確、穩(wěn)定工作對系常即可閉鎖起車(自動狀態(tài))。統(tǒng)能否正常運行至關重要,而目前的給煤機和核8.2完善的報警子稱已為定型產品,不存在問題;上位機與PLC系統(tǒng)提供較多的監(jiān)控輸人點，可對設備進行的配套與接口已較為成熟,通過對軟件的合理設全面的監(jiān)護,其中,系統(tǒng)根據(jù)故障程度區(qū)別對待,計、功能劃分可滿足要求。若輕微故障,系統(tǒng)予以提示并繼續(xù)運行,若出現(xiàn)目前調速機構(變頻器、滑差控制器等),可嚴重故障,系統(tǒng)停車并報警。系統(tǒng)會對各種故障保證轉速與輸人信號成線形關系;PLC、調速機構進行詳細記錄。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(xiàn)故障，可使系統(tǒng)處于維修狀態(tài),算由PC機與PLC分擔完成,可使系統(tǒng)具備快速、此時設備失去閉鎖。可由現(xiàn)場按鈕就地起停?？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(tǒng)涉及較多模擬量計算并實時控制，見原理YHCNM HG所以功能劃分比較重要,劃分合理與否對系統(tǒng)能(2) 軟件20《潔凈煤技術》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)、工藝流程動畫顯△t示。FIX二次開發(fā)簡便的代價是其本身大量的程10使用方法序行,再加上二次開發(fā)的圖形和數(shù)據(jù)庫,沒有良好的硬件,難以達到實時要求。操作人員在上位機先設定總給煤量、各種煤本系統(tǒng)設備不多,主畫面應盡量將設備和參質配比,(此時上位機馬.上顯示各煤質應配煤數(shù)顯示完全，這樣在正常工作時可以總覽全局，量),若不符要求,畫面提示;按動起車按鈕,若閉避免來回切換畫面而可能遺漏信息，報警提示畫.鎖設備(給煤機下方皮帶)已運行則起車，否則無面采用動態(tài)提示窗口，在出現(xiàn)故障時自動彈出，法起車并提示;運行中若出現(xiàn)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(tǒng)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(xiàn)場。另建畫面,使用翻頁瀏覽,根據(jù)硬盤容量可實現(xiàn)11實例長達數(shù)年的報警及歷史紀錄。系統(tǒng)具有多個用戶,設置不同權限,實現(xiàn)系太原煤氣化公司焦化廠來煤煤質差別較大,統(tǒng)的安全運行。手動配煤效果難以保證，為提高其配煤效果,進行②PLC:給煤機有2種運行方式:自動、維了配煤系統(tǒng)自動化改造。修,分別編程,運行時互鎖。自動時,現(xiàn)場按鈕只給煤皮帶稱機采皮帶稱用螺旋給煤機,電機.有停車權限;維修時可自由起停。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(jiān)控軟件采用位和寄存器)中,如果沒有刷新數(shù)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(tǒng)自1999 年運行至今,經配煤工藝處理,機通信突然中斷，而程序未考慮這種情況的話,煤質均勻、煤量穩(wěn)定,系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。PLC寄存器將保持通信中斷前的狀態(tài)繼續(xù)運行,12結語而這是很危險的。應建立通信中斷標志，在程序中實時判斷,當失去標志時,系統(tǒng)立即停機。采用上述改進可提高配煤效果,若執(zhí)行機構PID 運算對系統(tǒng)運行的好壞至關重要，對于采用變頻器調速,還具節(jié)能效果,并減低諧波,減本系統(tǒng)而言,建立一個普遍適用的數(shù)學模型是很少對電網的污染, 若對配煤效果(灰分儀檢測)難實現(xiàn)的,對于不同類型的給煤機,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,即使同類型的給煤機，由于所處位置不同但實際上雖著閉環(huán)的個數(shù)增加,將導致控制環(huán)節(jié)或煤質不同其響應也是不盡同的。PID參數(shù)的選更加復雜，調試也更加困難,穩(wěn)定性可能反而下取應根據(jù)實際情況而定。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選煤廠配煤自動化21