集中自动化控制系统在洗煤厂的应用[摘要]：随着采煤新技术的发展和煤炭综合利用工作的开展，为了合理利用煤炭资源，提高生产效率，加强技术开发研究，引进先进的自动化洗选设备，这给集中自动化控制的应用提供了硬件保证。

本文将介绍集中控制系统的功能、结构、硬件、软件并结合洗煤厂的应用情况，总结出集中自动化系统在洗煤厂稳定而且可靠，经济效益明显。

[关键词]：集中自动化自动化控制洗煤厂
中图分类号：c931.9 文献标识码：c 文章编号：1009-914x （2012）12- 0168 -01
0 引言
集中自动化控制系统结合选煤系统的特点，在确保先进性与可靠性的基础上，采用plc控制器庞大的软硬件资源，对运输皮带、给煤机、破碎机及振动筛等原煤系统配备传感器、保护装置、扩音、视频等设备组成选煤自动控制系统。

该自动控制系统可有效地保证生产设备的正常运行，减少安全隐患，降低工人劳动强度，加快启、停车进程，缩短设备的空运转时间，从而降低电能消耗及设备磨损，为选煤厂安全、高效生产奠定坚实的基础。

1 集控系统网络结构
选煤生产网络结构分为三层：上层为信息层，由主控计算机和管理计算机组成，对整个系统的数据信息进行管理，将生产过程控制网络与全厂管理系统连接在一起，在完成数据交换、数据共享的
基础上实现了测、控、管一体化。

中间层为控制层，主要任务是进行过程数据的采集及处理，然后将生产过程的各种数据送到中央监控管理站，借助于监控软件和plc内的控制程序完成数据统计、分析和计算功能，从而实现对工艺过程的连锁保护及整个生产过程的监控。

最底层为现场设备控制层，这一层用于plc与现场。

2 集中自动化系统功能
启动预告功能：系统起动前，设备起车预告，通过铃、语音等设备向香肠发起动预告信号，以提醒现场工作人员注意安全。

起动/暂停功能：在集中控制方式下，按工艺流程逆煤流方向实现自动演示起动皮带，延时时间可以方便设定。

在起车过程中，若有一台设备故障或禁起，系统立即暂停起车过程，闭锁上游皮带来煤设备，延时一定时间，在延时时间内，已起动的设备不停，若故障能短时排除，可以继续起车，否则，瞬时停止已起动的设备，当故障消除后，系统将能自动改成逆煤方向起车，以避免发生堆煤生产事故。

事故处理、暂停/解除功能：在设备运行过程中，当某台设备发生故障时，故障设备至煤源测各设备立即停车，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，现场人员可解除故障，这时停车过程自动停止，未停完的设备不再继续停车。

系统向各设备重新发起动预告信号，预告结束后，自动起车至煤源，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。

3 集控系统的组成
煤矿洗煤厂自动控制系统是由五部分组成：地面监控设备、传输信道、洗选监控设备、及可选扩音通讯、视频监控设备。

系统组成框图如下：
1.1地面监控设备：
监控管理系统由计算机监控管理站、集控调度控制台、工业控制计算机、大屏幕工业控制显示器等组成。

监控计算机安装windows 操作系统和洗煤厂自动控制系统组态软件，系统完成原煤准备、洗选、煤泥水处理设备的监控、装车系统设备监控。

1.2 组态软件：
选用主流组态软件，工作于window2000/xp平台，完成所需的图形监控、动态图形显示、历史数据采集、状态趋势图、自诊断、报警等诸多功能。

通过opc＼ftp等接口，将监控主机的数据在局域网上传输到其它部门，以共享监测数据。

1.3传输信道：
地面调度中心站监控主机洗煤厂现场的数据传输信道基于千兆工业以太环网平台，利用单模普通光缆，通讯计算机与环网平台间传输介质采用光缆或阻燃信号电缆（带双绞功能）进行传输。

1.4洗选监控设备
（1）plc控制柜。

整个控制系统设计与原煤准备、主厂房水洗、煤水处理等分系统，在每个分系统的plc分站点设置plc控制柜；柜内安装电源装置、plc分站、i/o模块及隔离继电器。

设有后备交流电源净化装置，当系统电网掉电后，柜内设备保持正常工作，
以保证系统工作可靠性和控制的连续性。

为避免来自现场的干扰电压窜入plc系统损坏plc的开关量模块，plc的所有开关量i/o与现场信号采用进行中间继电器隔离，隔离继电器有吸合指示、强制闭合功能，触点容量不低于ac220v 10a。

模拟量信号也采用隔离器进行隔离。

（2）就地控制箱（按钮箱）
现场控制箱的主要作用是提供灵活的控制功能，控制箱上有工作方式转换开关，当转换开关在“集控”位置时，该设备由集控系统控制，现场可以停车，但不可以开车；当转换开关在“停止”位置时，就地和集控均无法实现对该设备的控制。

此外，通过转换工作方式，系统还能自动产生禁起信号，使系统的安全性得到了保证。

就地控制箱的保护等级不低于ip54。

（3）传感器
现场传感器的配置待获得选煤厂工艺设计资料后进行，配置的传感器主要用于检测供电状况、关键设备电流、过程参数（诸如压力、温度、仓位、液压、密度、负压、流量、灰份、开度、转速等）生产计量（如入洗量、外运量、产品分类计量、用电量等）、皮带保护（如堵煤、打滑、纵撕、拉绳、跑偏、烟雾等）
1.5 plc控制柜
整个控制系统设计与原煤准备、主厂房水洗、煤水处理等分系统，在每个分系统的plc分站点设置plc控制柜；柜内安装电源装置、plc分站、i/o模块及隔离继电器。

设有后备交流电源净化装
置，当系统电网掉电后，柜内设备保持正常工作，以保证系统工作可靠性和控制的连续性。

4 plc在选煤厂的应用效果
1、可靠性高，抗干扰能力强
干扰源干扰的定义是指由于正常工作的电信号与其正常工作不相关的环境下作用，即外部环节及硬件配置不当，所产生的电信号进行叠加并对正常工作的电信号产生影响，对于选煤厂的控制系统而言，plc所控制的系统对象和检测对象一般情况下是分布在选煤厂设备工作的任何地方，这样就使得信号线和控制线都必须是长线，因此这样就对选煤厂中其他很多设备和控制系统产生非常严重的干扰，这样就会使得plc装置产生误操作或使得设备不能正常工作，更严重的是，可能会导致整个选煤厂处于瘫痪的状态，影响选煤厂的正常工作。

干扰会对选煤厂产生严重的影响，比如，使得传送信息的信号出现偏差，影响准确性，甚至会扰乱程序的正常运行，所以必须要对plc控制系统的干扰问题引起足够的重视，使其得到很好的解决。

在对选煤厂plc控制系统的研发与应用中，就必须要采取一些行之有效的措施来应对plc控制系统所产生的干扰影响，而提高抗干扰措施应体现在整个控制系统的硬件和软件设计的全
部过程中。

下面就是其主要措施。

2、 plc通信能力的增强及人机界面技术的发展，使plc组成各种控制系统变得非常容易。

3、系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造plc用存
储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。

更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。

5 结语
综上所述，随着煤矿行业的不断发展，洗煤技术也在不断的更新，自动化水平的不断提高，可编程序控制器在洗煤行业中的应用日渐增多。

该集中控制系统能够满足生产工艺的要求，从而使得设备的事故率和因为操作失灵所导致的事故的概率得到了大大的降低，正由于这样，该集中控制系统实现了对能源的节约，因此，这样可以提高选煤厂的工作效益，从而使得选煤厂实现了经济效益和社会效益双重收益。

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