選煤廠配煤自動(dòng)化聶其英(焦作煤業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司,河南焦作454002)摘要:通過對(duì)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(duì)入洗煤質(zhì)的要求,提高洗選質(zhì)量;或調(diào)節(jié)已選煤灰份,滿足用戶要求。關(guān)鍵詞:配煤自動(dòng)化;上位機(jī);閉環(huán)控制中圖分類號(hào):TD94文 獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào): 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(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(jìn)為自動(dòng)控制須注意以下幾擔(dān)負(fù)供煤,可調(diào)節(jié)煤質(zhì)煤量,滿足洗選工藝設(shè)備個(gè)問題:對(duì)人洗煤質(zhì)的要求。(1) 傳感器(皮帶秤)配煤系統(tǒng)也可位于選煤廠產(chǎn)品倉(cāng)下，用于摻配煤系統(tǒng)中采集相對(duì)困難的信號(hào)為煤量信混產(chǎn)品煤,調(diào)節(jié)熱值、灰分等,適應(yīng)市場(chǎng)需求,便號(hào),目前使用的檢測(cè)儀表一般為核子皮帶秤和電于銷售。子皮帶秤。(2)控制主機(jī)(PLC)2配煤系統(tǒng)現(xiàn)狀為今后便于系統(tǒng)改造、升級(jí),機(jī)型應(yīng)與洗煤目前,對(duì)煤質(zhì)的選擇主要是通過人工開關(guān)不廠主系統(tǒng)保持- 致，并提供工業(yè)局域網(wǎng)接口,可同煤質(zhì)煤倉(cāng)下的給煤機(jī)實(shí)現(xiàn)。對(duì)煤量的調(diào)節(jié)主要與主系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享。是人工開關(guān)不同數(shù)量的給煤機(jī)和調(diào)節(jié)給煤閘板(3). 上位機(jī)(固定工頻電機(jī))或調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)。為保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制,應(yīng)采用盡量高的配配煤效果由質(zhì)檢部門定時(shí)取樣、反饋,或由置。在線測(cè)灰儀實(shí)時(shí)測(cè)量,再采取相應(yīng)控制。此種方(4) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)法的弊病顯而易見,存在控制精度低、響應(yīng)速度采用變頻器+普通電機(jī)或滑差電機(jī)，使用恒慢等問題,影響洗選質(zhì)量。如給煤量大小和原煤轉(zhuǎn)矩變頻器特性較硬,性能較好?；铍姍C(jī)存在煤質(zhì)的變化會(huì)影響到跳汰機(jī)重物料層厚度的均特性較軟現(xiàn)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(xiàn)均勻調(diào)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(zhì)分別裝倉(cāng),對(duì)于某4.1 給煤機(jī)分布--個(gè)倉(cāng)來說,其內(nèi)部煤質(zhì)經(jīng)分配卸載設(shè)備的煤質(zhì)a.一個(gè)倉(cāng)下多臺(tái)給煤機(jī):一般只將其中一臺(tái)均勻化,已基本穩(wěn)定均一。如果各煤倉(cāng)的煤質(zhì)參.調(diào)速,其它控制開停;也可切換至任一臺(tái)調(diào)速;也數(shù)已知(實(shí)際情況基本如此),可對(duì)每種煤質(zhì)的煤可全部同時(shí)調(diào)速。收稿日期: 2006- -05-12中國(guó)煤化工作者簡(jiǎn)介:聶其英(1959-),男,安徽合肥人,高級(jí)工程師,工商管理碩士。1983YHc N M H G?，F(xiàn)任焦作煤業(yè)集團(tuán)質(zhì)量認(rèn)證中心主任、煤炭運(yùn)銷處副處長(zhǎng),從事煤炭加工技術(shù)與管理工作。!9b.一個(gè)倉(cāng)對(duì)應(yīng)一臺(tái)給煤機(jī):直接對(duì)給煤機(jī)調(diào)否迅速、準(zhǔn)確控制有直接關(guān)系。監(jiān)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(duì)應(yīng)一種煤質(zhì)且多個(gè)給煤機(jī):同對(duì)硬件要求較高,尤其在處理復(fù)雜圖形和大型數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)更需注意，否則難以保證實(shí)時(shí)處理,CPUb.一條皮帶對(duì)應(yīng)一-種煤質(zhì)且一個(gè)給煤機(jī):同不能低于200MHz,內(nèi)存不少于32M,復(fù)雜圖形第一條“b.”;和大型數(shù)據(jù)庫(kù)配置還需提高。c.一條皮帶對(duì)應(yīng)多種煤質(zhì):直接對(duì)不同煤質(zhì)FIX 主要作為人機(jī)交互界面并進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)的給煤機(jī)調(diào)速。算。起停車、參數(shù)的輸人、提示、趨勢(shì)、報(bào)警都由4.3皮帶秤分布FIX實(shí)現(xiàn),同時(shí)對(duì)各種報(bào)警記錄。而界面直接關(guān)系a.- -條皮帶一臺(tái)皮帶秤:直接稱量;到使用效果，主畫面、提示畫面、報(bào)警畫面應(yīng)準(zhǔn)b.一條皮帶多臺(tái)皮帶秤:機(jī)頭端皮帶秤減機(jī)確、明了、直觀、合理。尾端皮帶秤即為中間的給煤機(jī)給煤量。上位機(jī)采用INTEL處理器。同PLC采用工業(yè)應(yīng)當(dāng)注意的是3.b.中,其差值嚴(yán)格的講,并不局域網(wǎng)(F-LAN )連接。是中間的給煤機(jī)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(jī)分擔(dān)運(yùn)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(kuò)展框架間采用RI/O相連。煤機(jī)距離較近時(shí)(即煤流可快速流過),可近似認(rèn)PLC適合邏輯處理，但處理高級(jí)運(yùn)算(如函為是實(shí)時(shí)給煤量。數(shù))的能力較上位機(jī)差,應(yīng)將運(yùn)算合理分配,保證快速、準(zhǔn)確。利用PID模塊完成主要的PID運(yùn)算。5配煤系統(tǒng)自動(dòng)化電機(jī)調(diào)速可采用變頻調(diào)速、滑差調(diào)速等方法,但對(duì)原有配煤系統(tǒng)的改造可達(dá)到:應(yīng)提供4~20mA的標(biāo)準(zhǔn)接口。(1)充分發(fā)揮洗選設(shè)備能力,降低設(shè)備的不8系統(tǒng)功能簡(jiǎn)介平衡系數(shù);(2)有利于洗選設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)操作,有利于主8.1智能控制要產(chǎn)品質(zhì)量的提高和穩(wěn)定;操作人員只需在上位機(jī)輸人配煤總量和各(3)減低工人勞動(dòng)強(qiáng)度,有利于減員增效;種煤質(zhì)的配比,系統(tǒng)即可計(jì)算出開停哪臺(tái)給煤機(jī),(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(tái)給煤機(jī)提供超過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(jié)果以圖形在顯示器顯示,若系統(tǒng)正執(zhí)行機(jī)構(gòu)和檢測(cè)機(jī)構(gòu)的準(zhǔn)確、穩(wěn)定工作對(duì)系常即可閉鎖起車(自動(dòng)狀態(tài))。統(tǒng)能否正常運(yùn)行至關(guān)重要,而目前的給煤機(jī)和核8.2完善的報(bào)警子稱已為定型產(chǎn)品,不存在問題;上位機(jī)與PLC系統(tǒng)提供較多的監(jiān)控輸人點(diǎn)，可對(duì)設(shè)備進(jìn)行的配套與接口已較為成熟,通過對(duì)軟件的合理設(shè)全面的監(jiān)護(hù),其中,系統(tǒng)根據(jù)故障程度區(qū)別對(duì)待,計(jì)、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(yùn)行,若出現(xiàn)目前調(diào)速機(jī)構(gòu)(變頻器、滑差控制器等),可嚴(yán)重故障,系統(tǒng)停車并報(bào)警。系統(tǒng)會(huì)對(duì)各種故障保證轉(zhuǎn)速與輸人信號(hào)成線形關(guān)系;PLC、調(diào)速機(jī)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)記錄。和皮帶秤構(gòu)成閉環(huán)控制,可保證給煤量與輸出信8.3維修狀態(tài):號(hào)成正比;閉環(huán)控制可提供較高的控制精度;運(yùn)若設(shè)備出現(xiàn)故障，可使系統(tǒng)處于維修狀態(tài),算由PC機(jī)與PLC分擔(dān)完成,可使系統(tǒng)具備快速、此時(shí)設(shè)備失去閉鎖?？捎涩F(xiàn)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(xiàng)7功能劃分(1) 硬件中國(guó)煤化工由于系統(tǒng)涉及較多模擬量計(jì)算并實(shí)時(shí)控制，見原理YHCNM HG所以功能劃分比較重要,劃分合理與否對(duì)系統(tǒng)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(duì)較大。M, =K([E+K,[EM+K,APY①上位機(jī):設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、工藝流程動(dòng)畫顯△t示。FIX二次開發(fā)簡(jiǎn)便的代價(jià)是其本身大量的程10使用方法序行,再加上二次開發(fā)的圖形和數(shù)據(jù)庫(kù),沒有良好的硬件,難以達(dá)到實(shí)時(shí)要求。操作人員在上位機(jī)先設(shè)定總給煤量、各種煤本系統(tǒng)設(shè)備不多,主畫面應(yīng)盡量將設(shè)備和參質(zhì)配比,(此時(shí)上位機(jī)馬.上顯示各煤質(zhì)應(yīng)配煤數(shù)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,畫面提示;按動(dòng)起車按鈕,若閉避免來回切換畫面而可能遺漏信息，報(bào)警提示畫.鎖設(shè)備(給煤機(jī)下方皮帶)已運(yùn)行則起車，否則無面采用動(dòng)態(tài)提示窗口，在出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)彈出，法起車并提示;運(yùn)行中若出現(xiàn)故障則提示、報(bào)警、并顯示詳細(xì)故障內(nèi)容,并有相應(yīng)的解決措施和建記錄。若維修給煤機(jī)則將系統(tǒng)打至維修狀態(tài),將議,當(dāng)操作員確認(rèn)后消失。報(bào)警記錄和歷史趨勢(shì)設(shè)備控制權(quán)交給現(xiàn)場(chǎng)。另建畫面,使用翻頁(yè)瀏覽,根據(jù)硬盤容量可實(shí)現(xiàn)11實(shí)例長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的報(bào)警及歷史紀(jì)錄。系統(tǒng)具有多個(gè)用戶,設(shè)置不同權(quán)限,實(shí)現(xiàn)系太原煤氣化公司焦化廠來煤煤質(zhì)差別較大,統(tǒng)的安全運(yùn)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(jī)有2種運(yùn)行方式:自動(dòng)、維了配煤系統(tǒng)自動(dòng)化改造。修,分別編程,運(yùn)行時(shí)互鎖。自動(dòng)時(shí),現(xiàn)場(chǎng)按鈕只給煤皮帶稱機(jī)采皮帶稱用螺旋給煤機(jī),電機(jī).有停車權(quán)限;維修時(shí)可自由起停。調(diào)速采用滑差控制器控制，控制主機(jī)采用值得注意的是，在PLC的寄存器(包括布爾Quantum,上位機(jī)采用研華工控機(jī),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(jī)發(fā)出，如果PLC與上位系統(tǒng)自1999 年運(yùn)行至今,經(jīng)配煤工藝處理,機(jī)通信突然中斷，而程序未考慮這種情況的話,煤質(zhì)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(yùn)行,12結(jié)語(yǔ)而這是很危險(xiǎn)的。應(yīng)建立通信中斷標(biāo)志，在程序中實(shí)時(shí)判斷,當(dāng)失去標(biāo)志時(shí),系統(tǒng)立即停機(jī)。采用上述改進(jìn)可提高配煤效果,若執(zhí)行機(jī)構(gòu)PID 運(yùn)算對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的好壞至關(guān)重要，對(duì)于采用變頻器調(diào)速,還具節(jié)能效果,并減低諧波,減本系統(tǒng)而言,建立一個(gè)普遍適用的數(shù)學(xué)模型是很少對(duì)電網(wǎng)的污染, 若對(duì)配煤效果(灰分儀檢測(cè))難實(shí)現(xiàn)的,對(duì)于不同類型的給煤機(jī),其響應(yīng)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(jī)，由于所處位置不同但實(shí)際上雖著閉環(huán)的個(gè)數(shù)增加,將導(dǎo)致控制環(huán)節(jié)或煤質(zhì)不同其響應(yīng)也是不盡同的。PID參數(shù)的選更加復(fù)雜，調(diào)試也更加困難,穩(wěn)定性可能反而下取應(yīng)根據(jù)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(guó)煤化工Keywords: blending automatization; upper machine ; closed-loop conYHCNMH G選煤廠配煤自動(dòng)化21