选煤厂生产设备集中控制系统的研究
仪器信息网 · 2009-05-20 21:40 · 32261 次点击
刘恒全
选煤厂是机械化程度较高的生产体系,它特别适用于也特别需要生产过程监控自动化和经营管理现代化,从而达到保证质量,降低消耗,提高效率,省力安全的目的。
目前,中国煤炭工业整体自动化水平处于落后状态,特别是与世界上先进的煤炭生产国家相比,煤炭生产自动化只是刚刚起步。随着煤炭产量的不断提高,如何充分发挥洗选工艺和机械设备的潜能,实现减员提效的目的,提高设备的可靠性,保证高质高量的生产成为迫切需要,因此实现全方位的选煤综合自动化水平是全面提高洗选效率和效益的关键。
七台河选煤厂是年处理200万吨原煤的大型现代化选煤厂,2005年生产设备集中控制系统正式投入使用,它为实现高产、高效选煤厂打下了良好的基础。
一、控制系统组成
根据七台河选煤厂选煤工艺的要求,其控制系统还包括6个子系统:①原煤入选子系统;②重介选煤子系统;③浮选压滤子系统;④产品上仓子系统;⑤水暖干燥子系统;⑥跳汰子系统。系统的控制对象包括电机、变频器、电磁阀、软启动器等,信号采集对象包括压力变送器、水位计、热电偶、接近开关等。
二、控制系统网络
根据生产工艺特点全厂设有三层计算机网络。分为信息网络,控制网络及现场设备网络。现场设备网主要完成现场设备的状态采集及控制;控制网络主要完成全厂主要设备的操作控制,状态监视及信息传输功能;信息网络主要完成全厂的生产调度管理及其多媒体信息处理等功能。
基于PROFIBUS现场总线技术的控制系统分为两部分:①采用PROFIBUS-DP的设备控制层,由三菱Q系列PLC、三菱FX2N系列PLC和PROFIBUS现场总线部件组成,完成生产设备的现场操作和控制;②监控层由工业PC组成,完成整线的在线监控并向设备控制层下达控制指令。各PLC之间另设一个CC-LINK网络。
信息网络,控制系统网络及设备网以投入实际生产运行两年多,运行稳定、可靠。控制系统网络通过主控站与信息管理系统网络通讯。控制系统网络主机设在调度指挥控制室。控制系统使用WindowsXP软件平台。
三、系统主要控制功能
起车预报功能:系统集中控制设备运行前,设备起车预告功能通过笛、铃和语音向现场发预告信号,以提醒工作人员注意安全。
设备禁止启动功能:在预告期间,监控系统上位机若接收到现场禁起信号,则禁止启动设备,并自动记录禁起设备号;否则按逆煤流顺序起车。
启动/暂停功能:在起车过程中,若有任一台设备故障或禁起,系统立即暂停起车过程,闭锁来煤设备,延时一段时间,在此时间内已启动的设备不停,若故障排除,可继续起车。
故障处理功能:在设备运行过程中,当某台设备发生故障时,故障设备至煤源侧各设备立即停车,故障点沿煤流方向以后的设备在煤流运空后延时停车。若故障能尽快处理,故障点以后的设备可不停车,故障解除后,系统重新发布起车命令,使系统恢复正常运行,以减少设备的频繁起停,降低设备的损坏率。
集中控制功能:
1)系统设置集中、就地两种工作方式,运行方式为集中连锁、就地解锁,控制方式由集中控制室的调度人员在上位控制计算机上完成。
2)集中、就地两种方式可在系统运行中在线切换。
3)系统设置集控电源、就地电源和无电方式,电源供电方式由集中控制室的调度人员在上位控制计算机上完成。
4)故障时参与集控的设备按程序自故障设备起逆煤留闭锁紧急停车,在集控室上位机显示该设备故障报警,并有语音提示,并把故障信息存档,以备查询或打印。
上位机操作站功能:
1)通过高清晰显示器,对工艺系统流程,全厂设备运行状态及水位高低等实施动态图形显示。
2)设备流程图以不同颜色表示设备的运行、停止和故障状态。
3)可查询设备当前及历史运行情况,并可生成各种报表。
四、结束语
该系统在七台河运行两年多,由于全系统实时监测生产情况,使经营管理者及时准确了解生产和经营动态,及时稳妥调度指挥生产,稳定产品质量,降低消耗,提高产品产率,提高营运管理质量,取得了明显的经济效益和社会效益。