选煤厂综合自动化系统分析与应用
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选煤厂自动化系统的研究与应用作者:田宏彬来源:《城市建设理论研究》2014年第09期摘要:本文介绍了选煤厂综合自动化系统的整体设计,包括硬件架构、软件架构以及典型的应用,展望了选煤厂综合自动化系统的发展趋势。
关键词:选煤厂;综合自动化;生产管理;设备管理中图分类号: TU85文献标识码: A引言在当今社会经济快速发展的背景下,重工业得到迅速发展,煤炭是重工业的能源起到至关重要的作用,对精煤的需求量越来越大,因此我国选煤厂在近几年得到迅速发展。
随着技术的提高,选煤工艺也不断改进,传统的控制系统也随之发生根本的变化,尤其是计算机网络、控制、通信、电气技术以及现场传感器仪表技术的迅速发展,对选煤厂的集中控制系统提高了要求。
现代选煤厂向着集成化、智能化发展,这就要求选煤厂有功能强大的自动化系统,从而为生产管理提供可靠的数据。
一、原煤预处理系统工艺下图为原煤动筛车间工艺流程图图1原煤动筛车间工艺流程图二、系统架构选煤厂综合自动化将选煤生产全过程建成一个以工业以太网+现场总线的网络平台,将功能集成为各系统联系起来协调有序运行,实现信息、数据的连通与共享,从而避免信息孤岛的出现,使得信息资源和设备资源得以充分发挥,提高选煤厂生产管理水平、实现高效运行。
要设计选煤厂综合自动化系统,首先搭建完整的综合自动化网络平台,为选煤厂生产监控、安全管理、接入集团公司信息网络等提供硬件传输平台。
然后在建好的系统网络平台之上采用统一的集成架构采集现场的各种生产数据和视频信息并进行信息整合。
(一)、硬件架构选煤厂综合自动化系统采用三层网络架构,包括设备层、控制层和管理层。
设备层通过现场总线将底层的设备直接连接到选煤厂的各种控制器上,实现对现场设备、仪表等的实时监控;控制层则实现具有I/O控制、闭锁和报文传送,这种开放型网络提供任务关键控制数据(例如I/O数据刷新)和控制器之间互锁的功能。
(二)、PLC控制原理与选型原则在现代化的工业生产设备中,有大量的数字量及模拟量的控制装置,例如电机的起停,电磁阀的开闭,产品的计数,温度、压力、流量的设定与控制等,工业现场中的这些自动控制问题,可编程控制器(PLC)已成为解决的最有效的工具之一。
1概述林西矿选煤厂始建于1939年,属矿井型炼焦煤选煤厂,主要产品为12级炼焦精煤,先后经历了多次技术改造,近几年经历了两次较大规模技术改造,总设计能力达2.7Mt/a。
2010年5月,林西矿重新选址,修建了主厂房和原煤准备车间,仅保留了原煤泥压滤车间、45米浓缩池、手选车间,引入洗选工艺为不分级、不脱泥无压给料三产品重介旋流器—煤泥喷射式浮选机分选,设计能力为1.8Mt/a,于2011年3月投产,新工艺、新设备、自动化、集控等使选煤效益得到较快提升。
此后,唐山开滦林西矿业有限公司立足于企业转型发展,继续加大对选煤厂的投资,在原址再一次对原选煤厂(以下称南厂)进行技术改造,总体技术水平得到进一步提升。
南厂保留了原选煤厂产品拉运及储装系统,磁选机、药剂桶及泵等设备,新建了受煤槽、准备车间、主厂房,主导工艺仍为不分级、不脱泥无压给料三产品重介旋流器—煤泥浸没喷射式浮选机分选,设计能力为0.9Mt/a,于2013年年底投入试生产,集控及自动化水平进一步提高,洗选效率再上新台阶,为公司提高经济效益开辟了新途径。
2林西矿选煤厂南厂集中控制及自动化系统介绍2.1生产集中控制系统生产集中控制系统采用PLC可编程控制器作为主控器件,由上位机实现集中控制,可形成CPU热备系统,能对全厂设备实现自动化管理,由操作员在集控室内直接控制设备的起停及过程控制参数的自动或手动调节。
在上位机人机界面中直观地显示设备的起停状态、故障状态及数据的自动采集生成报表,便于操作员及时地掌握现场情况。
以太网接口可与其他网络连接,支持多种通讯网络的组合。
各生产环节自动控制子系统及通信指挥调度子系统通过高速工业以太环网和自动化平台软件整合,实现全厂的管控一体化。
集中控制系统功能包括完成全厂设备的启、停、预警与控制;设备故障联锁停车、故障记录、故障分析与统计及报警功能;煤泥水综合平衡控制;各工艺参数(原煤及加工产品煤量,各桶、池液位、料位、流量、浓度,重介自动化测控数据)、设备运行参数(皮带及锚链保护信号,设备运行时间、电量、电流、电压等)的采集、监控、计量和数据记录、显示、打印等。
浅谈煤矿综合自动化系统【摘要】煤矿综合自动化系统是煤矿生产中的重要组成部分,具有重要的意义和发展历史。
本文将介绍煤矿综合自动化系统的组成部分、应用领域、优势和挑战,以及未来趋势。
煤矿综合自动化系统的未来展望、重要性和发展潜力都将在结论部分进行讨论。
通过这些内容,读者可以深入了解煤矿综合自动化系统在煤矿生产中的重要作用,以及其在未来发展中所面临的挑战和机遇。
这篇文章旨在探讨煤矿综合自动化系统的现状和未来发展方向,为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。
【关键词】煤矿综合自动化系统、意义、发展历史、组成部分、应用领域、优势、挑战、发展趋势、未来展望、重要性、发展潜力。
1. 引言1.1 煤矿综合自动化系统的意义煤矿综合自动化系统的意义在于提高煤矿生产效率、降低生产成本、减少人为因素造成的安全事故及提高工作环境的舒适度。
通过自动化系统的应用,可以实现技术水平与生产效率的提升,同时降低对人力资源的依赖,减少人为操作误差带来的损失。
自动化系统更能够在煤矿生产过程中实现实时监测与控制,提高生产过程的透明度和可控性,及时发现并解决问题,保证生产的连续性和稳定性。
通过集成各种智能设备和技术,煤矿综合自动化系统还可以实现设备的互联互通,提高信息传输的效率和准确性,加快决策的速度和效果。
煤矿综合自动化系统的意义在于推动煤矿行业向智能化、高效化、安全化的方向发展,促进煤矿产业的可持续发展和社会经济的可持续进步。
1.2 煤矿综合自动化系统的发展历史煤矿综合自动化系统的发展历史可以追溯到20世纪中叶,随着科技的迅速发展和人们对安全生产的需求不断增加,煤矿行业开始引入自动化技术。
起初,煤矿中的自动化系统主要集中在生产过程的单一环节,如输送系统、采煤设备等。
随着技术的不断革新和发展,煤矿综合自动化系统逐渐形成并得到广泛应用。
在过去的几十年里,煤矿综合自动化系统经历了不断完善和升级的过程。
从最初简单的控制系统和传感器到如今的智能化、网络化、信息化的现代化系统,煤矿综合自动化系统已经成为煤矿生产的重要组成部分。
选煤厂控制自动化技术及应用研究摘要:本文首先分析了选煤厂控制自动化技术的意义,接着分析了选煤厂控制自动化技术及应用,希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。
关键词:选煤厂;控制;自动化技术;应用引言:在自动化选煤厂运行时,选用最先进的自动化技术控制机器设备与技术,不但可以明显提高选煤的高效率,并且对正确选煤标准及品质的控制将具有积极主动的推动作用。
选煤厂利用全自动控制技术,将不一样选煤环节工作过程集成化到一个系统当中,通过平台的集中统一进行全面的控制,从而完成协调工作的过程。
1选煤厂控制自动化技术的意义洗煤厂洗煤工艺繁琐,实现设备的自动化过程控制十分关键。
目前来讲,洗煤厂自动化控制技术的应用具有以下现实意义:首先,适应了信息化采煤发展趋势,主动完成了企业的自动化升级与转变,有助于洗煤厂的长远发展;其次,随着煤矿需求量的不断增加,对煤炭品质的要求也在不断提高,洗煤厂借助自动化控制技术进行综合指挥与调度,进而规范洗煤流程,提高煤炭品质与使用率;最后,借助设备的自动化控制可以有效减少人工等生产成本和空载损耗,也能在一定程度上减少环境污染,符合绿色采煤的发展理念。
所以说,煤矿企业洗煤厂设备自动化过程控制的应用与推广是必然的,其实际应用过程具有提高煤矿开采效率、降低能源消耗、提高煤矿产品质量以及改善社会生产环境的的现实意义。
2选煤厂控制自动化技术及应用分析2.1选煤厂综合管理信息系统的合理构建要从源头上提升选煤技术的数字化和信息化水准,务必从数据信息的收集下手,科学合理简单化提升全部选煤技术内部的信息智能管理系统,进而协助管理人员能够更好地把握全部系统开发过程的各种各样信息。
在具体信息收集环节中,工作员需要从具体情况考虑才可以良好的处理信息。
信息收集的关键核心内容是设备管理、企业生产管理、质量控制和调度管理等几个方面。
信息融合后,营运商能够提供信息服务平台,比如在设备管理层面,在整理全部信息以后进行加工后,作业者能够最准确了解全部机器的发展需要和技术参数,从而精确测算一些产生时间和地点的问题,减少风险引起安全生产事故的几率。
2024年煤炭洗选加工自动化管理系统为了加强产品质量管理,创精煤品牌,公司累计投入2.2亿元对各大洗煤厂进行了生产工艺改造,现有6座洗煤厂全部实现了自动化控制及信息化改造,公司各大洗煤厂目前均采用重介洗选方式,全面实现了自动化控制、信息化管理,通过自动化控制使精煤产率有了较大提高,同时由于采用了科学的自动化配比,优化了煤炭洗选加工工艺,精煤灰分、水分、磷硫含量等各方面品质都更加优化,有效地降低了生产成本,提高了精煤回受率和产品质量,精煤回收率提高7.6个百分点,初步统计6大洗煤厂自完成自动化控制改造以来平均为集团公司年增效益5000万元,累计净增效益2亿元,大幅度提高了洗煤生产效益,保证了企业产品质量优质,提高了产品市场竞争实力。
(1)实现洗选生产全过程数、质量跟踪控制,从原煤调入、洗选过程、产品入仓到产品外销,每个环节都进行数量、质量等适时跟踪检测及控制,并形成大量的生产数据信息,以利于指导生产,为生产决策提供依据。
(2)每个月,甚至每天,都能根据各工作站提供的数据信息,通过电脑分析各项生产指标完成情况,成本消耗情况、分析各项指标因素和影响程度,提出重点注意或待解决的问题,或根据情况变化提出调整建议,使企业能够掌握生产过程中的有利或不利因素,及时发现生产中的薄弱环节,便于指导生产。
(3)信息管理系统的建立,企业领导者每天都可以较快、较全面的了解企业的生产、销售、成本、利润等方面的准确数据,为生产经营的运行及时做出正确决策。
(4)通过对主要生产工序实行电脑自动化控制,单机自动化数据采集,实现跳汰机灰粉自动分析、回控,在降低工人劳动强度,提高生产效率的同时,也保证了产品质量的稳定性,并减少了生产过程中的损耗,减少人为操作因素对产品质量的影响,大大地提高了产品合格率。
数据自动采集系统对生产过程各项数据进行电脑分析、汇总,清晰地反映生产运行及产品质量情况。
(5)增强生产管理预测能力,减少被动的事后控制,根据生产问题的历史记录,建立生产问题库,使被动的事后控制转向具有科学预测的现代管理,可适应快速变化的市场环境。
选煤厂控制自动化技术探讨随着工业化进程的快速发展,选煤厂作为重要的能源行业单位,其生产过程中的自动化控制技术也日益受到重视。
选煤厂自动化控制技术的引入,不仅可以提高生产效率,降低生产成本,还能提升生产质量,确保生产安全。
本文将从选煤厂控制自动化技术的意义、现状以及发展趋势等方面展开探讨。
选煤厂作为能源行业的重要生产单位,其生产过程复杂繁琐。
传统的人工操作方式不仅容易出现疏忽和失误,还无法满足现代化、高效化的生产需求。
引入控制自动化技术对选煤厂来说具有重要的意义。
控制自动化技术可以提高生产效率。
通过自动化设备的运用,可以实现生产过程的连续、稳定运行,避免了因为人为操作而引起的停机和生产中断,大大提高了生产效率。
控制自动化技术可以降低生产成本。
自动化设备的使用可以减少人力投入,降低劳动成本,并且可以有效地节约能源资源,减少废料排放,从而降低了生产成本。
控制自动化技术可以提升生产质量。
自动化设备可以准确、稳定地控制生产过程中的各项参数,保证产品的质量稳定,提高了产品的一致性和可靠性。
控制自动化技术可以确保生产安全。
通过自动化设备的监测和控制,可以实现对生产过程中的各个环节的实时监控,及时发现和处理潜在的安全隐患,保障了生产安全。
选煤厂引入控制自动化技术将对提高生产效率、降低生产成本、提升生产质量和确保生产安全等方面带来重大意义。
二、选煤厂控制自动化技术的现状目前,我国选煤厂控制自动化技术已经取得了一定的进展,但与发达国家相比还存在一定差距。
主要表现在以下几个方面:1.设备和技术水平相对较低。
目前我国选煤厂在控制自动化设备和技术方面还存在一定的滞后性,大部分企业还在使用传统的控制方式,自动化设备和技术水平相对较低。
2.人才短缺。
控制自动化技术需要大量的高素质人才来支撑,目前我国选煤厂在控制自动化领域的人才储备相对不足,制约了该领域的发展。
3.信息化水平不高。
控制自动化技术需要借助信息化手段,实现设备之间的信息传递和处理,但是目前我国选煤厂的信息化水平相对较低,对控制自动化技术的应用存在一定的制约。
选煤厂控制自动化技术探讨选煤是煤炭行业中非常重要的一项工作,其目的是将原煤中的杂质去除,提高煤质,使其达到需求标准。
选煤厂的控制自动化技术的应用可以大幅提高选煤厂的生产效率和产品质量。
下文将从控制自动化技术的应用、优点和应注意的问题三个方面,对选煤厂的控制自动化技术进行探讨。
控制自动化技术在选煤厂中的应用,首先需要对选煤处理过程进行整体规划和优化。
选煤过程中需要进行煤的震动、破碎、筛分、浮选、脱水及输送等多个环节,每个环节都需要进行控制和自动化操作。
现代选煤厂的控制自动化技术,主要涉及到以下三个方面:1. 自动化控制系统的建设选煤厂的自动化控制系统,主要由监控、控制、数据采集和处理、故障诊断、通信等组成。
在建设方面,应根据选煤厂实际情况进行定制化设计,选用合适的硬件设备和软件系统,确保系统的可靠性、安全性和稳定性。
2. 自动化操作的控制与监测选煤厂中的每个工艺环节都需要进行自动化控制和监测,以确保各项参数的准确性和稳定性。
如在破碎环节中,应根据原煤物料的特性,确定适宜的破碎工艺和参数;在浮选环节中,应根据选煤需求,调整药剂配比和机器调速等参数;在输送环节中,应设置合适的速度和输送方向等。
3. 实时监测和故障分析选煤厂中的设备会因为多种因素出现故障,这时需要实时监测设备状态,及时发现异常情况,并进行故障分析和处理。
在实时监测方面,应采用先进的传感器和仪器,实时获取设备的运行状况,并将数据传输到计算机系统进行处理和分析。
在故障分析方面,可以通过系统软件进行自动诊断和报警,或者通过用户手动操作进行判断和处理。
选煤厂的控制自动化技术的应用,在生产过程中带来了以下的优点:1. 提高工艺水平,降低能耗选煤厂通过引入控制自动化技术,能够对整个生产过程进行优化,使其更为系统化,高效化。
通过智能控制和自动化调整,可以有效地降低设备能耗和原材料消耗,从而提高生产效率和产品质量。
2. 保障生产安全,降低环境污染选煤厂中存在许多环境安全隐患,如选煤过程中产生的粉尘、废水、废气等。
选煤厂综合自动化系统分析与应用
孙振松,李大虎,许诚东
(淄博矿业集团公司机电处,山东淄博 255120)
摘 要 该文介绍了选煤厂综合自动化系统的设计、实施及主要特点。
对选煤厂综合自动化系统网络平台结构、构建内容、工控设备选择以及实际应用情况进行了分析研究。
关键词 选煤厂 自动化 监控系统
中图分类号T D928.9 文献标识码 B
Abstract This article introduced the coal dressing plant synthesis automated system design,the im plementation and the main characteristic.T o the coal dressing plant synthesis automated system netw ork platform structure,the construction content,the labor controlled the equipment choice as well as the practical application situation have conducted the analysis research.
K ey w ords C oal washery Automatioa M onitoring system
选煤厂自动化技术现采用集成生产设计理念,利用计算机、通讯与自动化技术,通过工业以太网网络平台,整合常规自动化子系统,构造先进、完整、合理的选煤厂综合自动化系统。
1 选煤厂自动化控制系统分析
随着计算机网络技术的迅速发展,由全数字的现场总线控制系统代替集中控制系统已成为工业自动化控制系统结构发展的必然趋势。
为了解决现场总线扩展性和兼容性的问题,现场总线控制系统的网络结构向简单的方向发展,目前比较达成共识的是三层设备、两层网络结构。
三层设备是位于底层的现场设备,如传感器Π执行器,以及各种IΠO设备;位于中间的控制设备,如P LC、工业控制计算机、专用控制器等;位于上层的是操作设备,如操作站、工程师站、数据服务器、一般工作站等。
两层网络是现场设备与控制设备之间的控制网络,以及控制设备与操作设备之间的管理网络。
控制网络采用现场总线结构,管理网络采用工业以太网网络结构。
以太网是当今应用最广泛的通信技术,具有价格低、多种传输介质可选、高速度、易于组网应用等诸多优点,可以使电子商务与工业生产控制现场紧密结合,实现管控一体化。
2 选煤厂综合自动化系统应用
某选煤厂主要设施包括动筛车间、主厂房、压滤车间、装车站等。
其工艺为主井煤仓来煤在动筛车间经筛分后,50~300mm块煤采用动筛跳汰机选矸。
50mm 以下末煤进模块主厂房,采用重介旋流器+螺旋分选
3收稿日期:2007-09-18
作者简介:孙振松(1957-),男,1978年毕业于山东矿业学院,高级工程师,现担任淄矿集团机电处处长职务,发表论文多篇。
机选煤。
该选煤厂综合信息自动化系统分为生产集中监控系统;信息管理系统(调度通信工业电视),共同构成选煤厂综合自动化系统,实现管控一体化。
(1)生产集中监控系统。
本系统采用工业控制网络技术NetLinx开放式网络架构,由E therNet、C ontrolNet 和DeviceNet三层网络组成。
监控层为以太网(E ther2 NetΠIP)结构,提供实时IΠO消息和对等信息通信,采用星形拓扑结构,设备组按点对点方式连接到交换机。
控制层为C ontrolNet网络,采用总线形拓扑结构,共构成4条C ontrolNet网络。
设备层为DeviceNet网络,采用总线形拓扑结构,将底层的设备(如变频器、软启动器、电机综合保护装置等)直接与车间级控制器相连。
(2)信息管理系统。
根据选煤厂业务性质和技术发展的需要,整个系统选用100Π1000M交换以太网作为网络结构方案,计算机网络拓扑结构图为星形结构,分为核心层和接入层,核心层带宽为1000M,由一台中心交换机和服务器群组成,接入层带宽为100M,分别安装在用户集中的地方。
该系统主要包括生产技术管理、生产调度、煤质化验管理、机电设备管理4个子系统。
其中生产技术管理对选煤厂技术信息进行合理分类管理,对涉及到的各种技术数据进行记录、处理、存档、分析;生产调度管理系统主要记录全厂的采购、生产、经营情况,并对各种数据进行汇总、统计、查询、形成报表并打印;煤质化验管理记录选煤厂日常化验数据,整理计算相关的化验报告;机电设备管理包括设备台帐管理和设备运行安全管理两部分。
另外,选煤厂安装一套工业电视系统,监控中心设在厂调度室内,监控中心内安装12台25寸彩色监视器和一台2.1×1.6m大屏幕系统,并与控制系统上位机相连。
设备包括32×16视频矩阵主机、多媒体监控主机、数字硬盘录像系统,16台摄像机等。
23山东煤炭科技 2008年第2期
3 选煤厂综合自动化系统控制主要功能
(1)启动预告功能:系统启动前,通过笛、铃向现场
设备发启动预告信号。
(2)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启信号,则禁止启动设备,并自动记录禁启设备号;否则按逆煤流顺序启车。
(3)启动Π暂停功能:在启车过程中,若有任一台设备故障或禁启,系统立即暂停启车过程,闭锁来煤设备,延时一定时间,在延时时间内,已启动的设备不停,若故障能短时排除,可继续启车;否则,瞬时停止已启动的设备。
(4)事故处理、暂停Π解除功能:在设备运行过程中,当某台设备发生故障时,故障台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启动预告信号,预告结束后便自动启车至煤源,使系统恢复正常运行,以减少设备的频繁启停,降低设备的损坏率。
(5)诊断功能:系统能快速正确地识别模块配置错误、模拟量超程、线路断线等故障,
并自动报告故障。
(6)网络功能:P LC 与I ΠO 之间采用远程I ΠO 体系
结构,实现系统布线方式的优化。
P LC 主机与上位机
之间采用工业以太环网连接,用于传送控制信息。
上位机与计算机管理系统之间采用以太网络形式连接,组成快速以太网,为计算机管理信息系统传送实时生产数据和图形信息。
(7)系统监视功能:在集控室监控计算机上实现各工艺流程图形的动态实时监视,模拟量棒状图、趋势图及馅饼图的实时显示,生产过程参数的直观显示,并在故障时自动调出故障的设备所在画面。
(8)语音广播功能:监测系统设备故障时,可自动报警、记录,并以语音方式播出。
包括:①胶带机打滑、断带、纵撕、跑偏等保护信号检测;②模拟量超限报警;③溜槽堵塞检测;④部分电机主回路电流超限报警;⑤现场设备的紧急停车等。
3 小结
选煤厂综合自动化系统采用整体设计与系统集成思想,是集“管、调、控、监”于一体的自动化系统,系统实施后,可以提高精煤产率、提高精煤稳定率与合格率,减少吨原煤加工成本和材料消耗,降低器材库存资金,通过采用先进的工业以太网网络平台结构,提高选煤厂综合自动化和管理水平,使选煤厂工作运行在较高的优化水平上。
(上接第31页)
图2 工艺平面示意图
Φ186mm 为例计算L 1与L 2的差值L 0与偏距d 的关系。
若偏距d 为0.10mm ,则
L 1=2×(1862
)2
-(92-0.1)2=28.5mm L 2=2×(
1862
)2
-(92+0.1)2=25.8mm L 0=L 1-L 2=2.7mm
若偏离d 为0.05mm ,则计算L 0=1.5mm 。
若偏差d 为0.15mm ,则计算L 0=4.1mm 。
在实际加工中取Φ186mm ,L 0值一般在2.5mm 左
右,即L 0≤1.5mm 时,d <0.05mm 为合格;1.5mm <L 0≤2.7mm ,d <0.10mm 可在工艺孔内L 1一侧,垫0.1mm 铜皮即可。
(工艺孔上下方向直径减小0.1mm ,则中心位置可向L 2一侧位移0.05mm ,d 减小0.05mm )。
以此推算,L 值在4.1mm 左右,d ≈0.15mm ,相应在工艺孔内L 1一侧垫0.3mm 铜皮,则可达到技术要求。
3 结语
经过改进后的工艺方法,加工数件变速箱体,经检验其偏差d 均<0.05mm 。
有的甚至接近于零,保证了后续加工变速轴孔与主轴孔中心距的质量。
参考文献:
[1]机械工程手册,机电工程手册编辑委员会.机械工程手册:机械制
造工艺及设备卷(二).第二版.北京:机械工业出版社,1997.
[2]孟少农主编.机械加工工艺手册.北京:机械工业出版社,1991.[3]冯冠大主编.典型零件机械加工工艺.北京:机械工业出版社,1986.
[4]徐圣群主编.简明机械加工工艺手册.上海:上海科学技术出版
社,1991.
3
32008年第2期 山东煤炭科技。