李曉亮

摘 要：隨著我國煤炭行業(yè)發(fā)展越來越快，煤炭資源儲量也逐漸減少，因此必須合理控制煤炭資源的高效利用，提升在生產(chǎn)過程中的工作效率，做好新技術的研究工作。煤炭集中自動化控制戲弄能夠實現(xiàn)自動化管理機制，大幅度提升生產(chǎn)效率。本文將針對目前集中自動化控制系統(tǒng)進行分析，闡述其在選煤廠的具體應用，提升集中自動化控制系統(tǒng)的應用范圍。

關鍵詞：集中自動化控制系統(tǒng)；選煤廠；構成；應用

集中自動化控制系統(tǒng)是提升選煤廠生產(chǎn)效率的重要構成，通過該系統(tǒng)能夠大幅度降低人工成本投入，避免生產(chǎn)安全隱患的出現(xiàn)，降低設備空運行時間，同時也在一定程度上降低設備的損耗和電力資源消耗。在煤炭企業(yè)中，集中自動化控制系統(tǒng)能夠有效的生產(chǎn)運行的可靠性和先進性，采用先進的PLC控制系統(tǒng)軟、硬件相結合，能夠保證給煤機、運輸皮帶、破碎機、振動篩等設備與先進的保護裝置、傳感器等設備相連接，形成統(tǒng)一的選煤自動化控制系統(tǒng)。

1 集中控制系統(tǒng)網(wǎng)絡結構

選煤廠集中控制網(wǎng)絡結構主要由三個層級構成，分別為信息層、控制層和現(xiàn)場設備控制層。其中，信息層是由相關計算機構成，能夠對整個數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)進行信息處理，是全場網(wǎng)絡信息的控制中心，能夠在信息層實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的共享和交換，將測量、傳輸和控制集中管理?？刂茖又饕撠煂ο鄳獢?shù)據(jù)的直接采集，對采集獲得的數(shù)據(jù)信息進行處理和傳遞，匯總在中間監(jiān)控管理站，利用PLC內部控制程序和監(jiān)控，實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析功能，接收相關反饋產(chǎn)生效果。現(xiàn)場設備控制層是直接與生產(chǎn)現(xiàn)場相聯(lián)系，數(shù)據(jù)基礎設備。

2 選煤廠自動控制系統(tǒng)的功能

根據(jù)選煤操作中的工藝環(huán)節(jié)管理，可以實現(xiàn)在不同設備條件下集中控制，達到自動化生產(chǎn)的目的，在每種設備中都設置有兩種控制模式，并且能夠自由進行切換。集中自動化控制系統(tǒng)的控制方式為集中控制和就地控制，集中控制需要進行解鎖、連鎖和自動三個步驟。通常情況下選煤廠自動化控制系統(tǒng)的通信方式采用工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線技術的結合，保證對全局的控制操作。技術人員可以不用前往現(xiàn)場，直接在控制室對計算機進行實時監(jiān)控，檢查運行設備是否正常運行，及時根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行生產(chǎn)工藝的優(yōu)化，使生產(chǎn)效果最佳。工藝參數(shù)可以利用監(jiān)控軟件來實現(xiàn)快讀對原料量、料位、流量和液位進行信息采集和數(shù)據(jù)模型建立。并且集中自動控制系統(tǒng)還能實現(xiàn)打印功能、記錄功能、表格輸出功能和故障報警功能。

3 集中控制系統(tǒng)的構成

選煤廠集中自動化控制系統(tǒng)采用傳輸信道、地面監(jiān)控設備、可選擴音通訊、洗選監(jiān)控設備和視頻監(jiān)控設備等部分構成。通過不同的連接方式將不同類型的設備組合在一起，形成完善的集中控制系統(tǒng)。地面監(jiān)控設備能夠控制原煤準備工作，完成煤泥水的處理和清潔，監(jiān)控整個洗選過程。傳輸信道是以強大的網(wǎng)絡平臺上的數(shù)據(jù)傳遞路徑，利用計算機和平臺的控制作用在電纜或光纜內傳送。選煤設備監(jiān)控管理中PLC控制柜能夠實現(xiàn)對于分系統(tǒng)各個站點之間的集中設置，有效管理原煤準備和煤水處理工作。在完成相關設置后可以實現(xiàn)交流電源凈化裝置，避免在系統(tǒng)斷電時發(fā)生信息丟失，保證設備正常運轉，使社會的連續(xù)性和可靠性得到保證。為了避免現(xiàn)場各種其他運行設備的干擾作用，可以利用PLC開關量和現(xiàn)場信號的收集檢測，啟動繼電器實現(xiàn)一定的隔離作用，避免模擬信號的影響，降低系統(tǒng)干擾。就地控制箱具有較強的靈活性，能夠通過就地控制箱實現(xiàn)實時工作方式切換，使得人員工作更加便捷，提升系統(tǒng)的安全性。傳感器是集中自動化控制系統(tǒng)的重要組成部分，是對現(xiàn)場所有運行狀態(tài)良好展示，保證供電狀態(tài)和設備電流，有效的保護皮帶，降低磨損程度，延長使用時間。

4 集中自動化控制系統(tǒng)的運行

4.1 振動篩水量自動控制

選煤效率提升的基本條件是保證對加水量的自動控制管理，結合帶式運輸機運行頻率，實現(xiàn)自動調節(jié)加水量，煤炭輸送量隨振動篩變化而變化。在自動控制系統(tǒng)中，利用流量的操作屬于大慣性環(huán)節(jié)，一般利用流量閉環(huán)作用可以實現(xiàn)，當輸送機變頻器的運行頻率設置為預設值時，數(shù)據(jù)為穩(wěn)定狀態(tài)，在管道中的流量為反饋值，通過對比兩項數(shù)據(jù)的情況，得到數(shù)據(jù)差，然后根據(jù)PID調節(jié)閥門的開度，調節(jié)過程都是建立在PLC 控制系統(tǒng)的基礎上而實現(xiàn)的。

4.2 選煤自動化控制系統(tǒng)通訊功能設計

集中自動控制系統(tǒng)主要包括兩種網(wǎng)絡結構，分別是監(jiān)控管理層和現(xiàn)場管理層，不同的管理層采用的不同的信號傳輸方式。監(jiān)控管理層采用的是以太網(wǎng)傳輸，必須在設備中安裝工業(yè)以太網(wǎng)卡實現(xiàn)在交換機和接口的連接，保證PLC系統(tǒng)了解時正常運行。該信息傳輸方式能夠實現(xiàn)遠距離的信息傳遞，最長能夠超過千米，另外工業(yè)以太網(wǎng)具有很強的拓展性，升級方式比較簡單和快捷，利用TCP協(xié)議即可實現(xiàn)通信工作?，F(xiàn)場控制層不同設備采用的是現(xiàn)場總線進行傳輸?shù)?，在PLC總站和分站之間傳遞速度快，長度可以根據(jù)實際需要進行改變，如果系統(tǒng)內加入中繼器可以實現(xiàn)十千米以上的傳遞距離。

主控站和現(xiàn)場控制層開展通信工作時，一般線路具有較長，遠距離的通信導致線路中阻抗變大，傳遞過程容易受到信號干擾，導致整體信號穩(wěn)定性降低，因此必須通過繼電器將無關信號隔離，才能確保信號傳遞的穩(wěn)定和準確。其原理為繼電器功率超過1W，但是在現(xiàn)場內產(chǎn)生的干擾信號產(chǎn)生電流較小，因此不會觸發(fā)繼電器的動作，依然避免干擾問題。

5 結束語

通過對選煤廠的集中自動化控制系統(tǒng)的分析，對集中自動化控制系統(tǒng)的具有結構進行說明，分別介紹不同組成部分的實際作用。PLC系統(tǒng)是目前公認系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性最佳的系統(tǒng)，本身具有較強的抗干擾能力，在選煤廠集中自動化控制系統(tǒng)中，本身的自動化水平，能夠對各項環(huán)節(jié)進行有效的控制，在控制效果方面具有重要的保障。此外，PLC系統(tǒng)能夠良好的使用于復雜的工業(yè)環(huán)境中，系統(tǒng)的設計和構建相對難度較小，在維護管理方面也比較簡單，加上支持眾多擴展項，因此在企業(yè)中的應用比較廣泛。采用集中自動化控制系統(tǒng)能夠提升生產(chǎn)效率，大大降低人員安全問題發(fā)生，實現(xiàn)對于社會效益和經(jīng)濟效益有效控制。

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