淺談王莊礦選煤廠模塊化技術(shù)改造自動(dòng)化系統(tǒng)

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1、淺談王莊礦選煤廠模塊化技術(shù)改造自動(dòng)化系統(tǒng)秦艷軍，郭志林(潞安環(huán)能段份公司王莊煤礦，山西長治046031)摘要：通過時(shí)正莊礦選煤廠技改后自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、特性及軟硬件組成情況的介紹，闡述了王莊礦選煤廠自動(dòng)化系統(tǒng)的控制、網(wǎng)絡(luò)、通訊和管理功能。關(guān)鍵詞：選煤廠；自動(dòng)化系統(tǒng)；電力監(jiān)控；集中控制；工業(yè)電視；信息管理中圖分類號：TD948．9文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1005-2798(2010)01-0040-03王莊礦選煤廠是1996年9月建成投產(chǎn)的一座大型動(dòng)力煤選煤廠，隨著10多年的高強(qiáng)度生產(chǎn)，該選煤廠集控系統(tǒng)已經(jīng)大大落后，設(shè)備嚴(yán)重老化，事故率高，不能滿足洗煤生產(chǎn)的需要。這次改造該廠以智能化、數(shù)字

2、化為目標(biāo)，著力打造國內(nèi)一流的選煤廠自動(dòng)化系統(tǒng)。技改后的自動(dòng)化系統(tǒng)，由電力監(jiān)控系統(tǒng)、集中控制系統(tǒng)、調(diào)度與廣播系統(tǒng)、工業(yè)電視系統(tǒng)、DLP大屏幕顯示系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)等組成，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)組成為以光纖為通訊介質(zhì)的高速以太網(wǎng)，可大大提高工作效率，降低職工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高設(shè)備利用率，降低運(yùn)營成本。1電力監(jiān)控系統(tǒng)1．1系統(tǒng)組成選煤廠變電所高、低壓配電室分別設(shè)置微機(jī)綜合自動(dòng)化保護(hù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)完全無人值守，具備就地功能，具有可擴(kuò)展性，并留有后期接口。該保護(hù)系統(tǒng)與PLC進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊并上傳各種測量值；在工控機(jī)上可進(jìn)行各種保護(hù)值的設(shè)定。1．2系統(tǒng)功能1)具備數(shù)據(jù)采集與處理功能：可采集電流、電壓、頻率、功率等，可

3、計(jì)算24h最大值、最小值、平均值；月最大值、最小值、平均值，可進(jìn)行負(fù)荷率的計(jì)算和功率因數(shù)的計(jì)算。2)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算功能：對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、計(jì)算；開關(guān)運(yùn)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)；各開關(guān)分合閘次數(shù)分類統(tǒng)計(jì)(含手動(dòng)和保護(hù)動(dòng)作)；各線路停電時(shí)間統(tǒng)計(jì)。3)畫面顯示功能：通過工控機(jī)的顯示器顯示各種信息畫面，顯示內(nèi)容包括各線路的電流、母線電壓、頻率、有功功率、無功功率及功率因數(shù)；全部設(shè)備的位置狀態(tài)、變位信息、保護(hù)設(shè)備動(dòng)作及復(fù)歸信息、直流系統(tǒng)及所用電系統(tǒng)的信息，各測量值的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、各種告警信息、微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的狀態(tài)信息。4)控制功能：控制功能分為四種：自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制、運(yùn)行人員操作、調(diào)度中心遠(yuǎn)方控制、后備手動(dòng)控

4、制。所有斷路器、接觸器可進(jìn)行上述四種控制操作。5)監(jiān)控系統(tǒng)的故障診斷：監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，系統(tǒng)自診斷確定故障發(fā)生的部位，并發(fā)出報(bào)警信號；檢查、診斷的結(jié)果可顯示、打印出來。6)與其它設(shè)備的接口：微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)提供與選煤廠集中控制系統(tǒng)的接口能力。2集中控制系統(tǒng)2．1集中控制系統(tǒng)組成全廠集中控制采用ModieonTSXQuantum系列PLC，該系統(tǒng)的控制作為主站擔(dān)負(fù)全廠的生產(chǎn)管理和協(xié)調(diào)任務(wù)，將壓濾車間、產(chǎn)品倉等系統(tǒng)控制以分站的形式接入主廠房主站統(tǒng)一工作；成套設(shè)備(如加壓過濾機(jī)等)通過DH+網(wǎng)經(jīng)網(wǎng)關(guān)與主網(wǎng)進(jìn)行通訊；配電室綜合自動(dòng)化系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置通過MODBUS網(wǎng)與主網(wǎng)進(jìn)行通訊。與礦自動(dòng)化平臺的

5、通訊采用網(wǎng)橋方式、光纖遠(yuǎn)程通訊，通過MBEOPCSever數(shù)據(jù)服務(wù)器獲得PLC數(shù)據(jù)，見圖l。2．2集中控制系統(tǒng)設(shè)備集控系統(tǒng)選用2臺工控機(jī)(臺灣研華P4)，其上位機(jī)軟件使用美國GE公司iFix4．5工控組態(tài)軟件。編程采用施奈德UNITYPROXL版編程軟件工具包，PLC采用法國施奈德公司的ModieonTSXQuantum系列PLC，主控制器選用140CPU65150CPU模塊。2．3集中控制系統(tǒng)功能1)全系統(tǒng)所有設(shè)備的集中控制：包括程序啟車、停車、集中連鎖、事故閉鎖、報(bào)警信號、單機(jī)啟停、就地解鎖等；全廠設(shè)備將以三種模式運(yùn)行：順序控制、單機(jī)集中控制及單機(jī)就地控制。三種控制方式可實(shí)現(xiàn)自由轉(zhuǎn)換

6、。2)具有自動(dòng)集控功能，采用最先進(jìn)的選煤模型算法，實(shí)現(xiàn)對工藝參數(shù)的自動(dòng)設(shè)定與調(diào)控，完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)選煤過程控制，真正實(shí)現(xiàn)選煤系統(tǒng)智能化。3)為保證人身及設(shè)備安全，設(shè)有起、停車預(yù)告聲光信號、禁起和設(shè)備故障報(bào)警信號及緊急停車信號。自動(dòng)集控、手動(dòng)集控以不同頻率的聲光信號予以預(yù)告。4)可以準(zhǔn)確診斷故障地點(diǎn)、故障種類、故障發(fā)生時(shí)間，了解故障排除情況，故障種類包括監(jiān)測設(shè)備短路、過載、離心機(jī)油壓、膠帶機(jī)跑偏、打滑、撕裂、溜槽堵塞等各種故障。5)所有工藝參數(shù)的自動(dòng)平衡控制和監(jiān)測，參數(shù)自動(dòng)采集，并能動(dòng)態(tài)顯示選煤廠主要設(shè)備運(yùn)行狀況，對各種報(bào)警自動(dòng)進(jìn)行記錄。6)所有計(jì)量設(shè)備具備遠(yuǎn)程及就地?cái)?shù)據(jù)顯示，如在線測灰儀、料

7、位計(jì)、密度計(jì)、液位計(jì)、壓力傳感器、電磁流量計(jì)、膠帶秤等監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備數(shù)據(jù)直接采集進(jìn)入PLC，可進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，自動(dòng)形成各主要參數(shù)的變化趨勢和歷史曲線；對各工藝參數(shù)進(jìn)行制表、打印，實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理的目的。3調(diào)度與廣播系統(tǒng)3．1調(diào)度系統(tǒng)采用DDD-17系列程控調(diào)度機(jī)，該機(jī)具備自動(dòng)交換、調(diào)度指揮通訊、會議電話、抗噪聲擴(kuò)音等功能，是一種技術(shù)先進(jìn)、功能齊全、工作可靠的調(diào)度通訊系統(tǒng)。DDD-17系列程控調(diào)度機(jī)采用單鍵操作方式進(jìn)行調(diào)度指揮，調(diào)度與被調(diào)度