综合自动化系统在白庄煤矿洗煤厂的应用

1、    综合自动化系统在白庄煤矿洗煤厂的应用    孙利文+王清波+尹大明摘 要：介绍了洗煤厂综合自动化系统的构成、系统功能与作用以及在白庄煤矿洗煤厂的应用实践。关键词：综合自动化；集中控制；监视；上位机doi：10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.0661 系统概述肥城白庄煤矿有限公司隶属于肥城矿业集团有限责任公司，煤矿规模为1.40mt/a。为提高产品质量及管理水平，2010年对原有的跳汰系统进行了集控改造，2011年对洗煤厂主选系统又进行重介技术改造， 两套系统全部采用自动化控制系统，完全实现了对全厂所有机电设备的集中控制监测

2、，包括厂外相关设备也纳入集中控制系统，并实现工业电视监控功能和语音调度通讯功能，使生产与管理系统建立在一个高度信息化的平台上。2 系统组成白庄矿洗煤厂集中控制系统以plc控制系统为核心，系统控制采用三层网络结构体系，即信息层、控制层、设备层。信息层在控制室组成100m局域网，监控主机通过以太网卡与plc主机连接数据交换。控制层plc cpu与采集模块之间通过背板总线，进行数据交换，实现集中控制室对各系统设备的集中监测控制；设备层各参控设备通过控制电缆与本地io模块连接实现各离散信号及模拟信号的监控。该系统通过三层网络结构完成洗煤厂整个现场设备的集中控制。3 系统功能3.1 生产集中集控系统（1

3、）洗煤厂集控室负责整个生产系统的生产管理、调度任务和设备操作。控制方式采用hmi+plc的控制方式，分别完成各个相关工艺设备的集中控制任务。生产系统包括整个生产过程中的运输皮带和主厂房洗煤设备。上位机监控系统选用两台研华工业计算机，互为备用，使用力控组态软件可以显示全厂生产设备运行情况和运行参数，包括图形监控、动态图形显示、历史数据采集管理、状态趋势图、自诊断、报警等诸多功能。（2）plc控制系统选用siemens s7-300系列可编程序逻辑控制器（plc）为主站，根据配电室位置情况设7个plc分站，现场通过profibus总线连接，主站与控制室通过以太网连接，上位机实现双机热备。（3）监控

4、功能和控制功能采用在调度监控计算机上集中进行，由集控室调度人员对运行控制方式进行选择，以实现单台设备启动或自动顺序启停功能。3.2 控制方式生产集中控制系统有两种控制操作方式，即集控室集中控制操作和现场单台设备就地操作操作。集制室集中控制操作是洗煤厂综合自动化控制系统的主要操作方式，现场单台设备就地操作方式主要用于设备的调试和检修。集控室集中控制优先，现场单台设备就地控制为辅。（1）集中控制方式。集中控制方式分为集中自动和手动两种方式。集中自动控制方式即通过集控室上位机鼠标，对计算机进行控制，结合计算机显示器显示，按照符合现场的工艺流程实现现场设备的逆煤流依次起动，设备间的启动延时可以根据现场

5、需要，从plc程序里方便地设定。集中手动方式即通过集控室计算机鼠标，实现对现场单台设备的起停控制。（2）现场单台设备操作方式。现场设备附近均设置就地操作控制箱，实现单台设备的起停控制，该操作方式主要供单机调试、维护使用。在此工作方式下，设备的操作独立于plc控制，确保在控制系统发生严重故障情况下，不影响正常生产。3.3 实现功能集中控制系统，以plc控制系统为核心结合上位机力控组态软件，利用一根网线就可以实现上位机与plc之间的数据交换功能，从而根据采集到现场各种开关量和模拟量的输入、输出信号，实现对现场设备的控制、监测和调节。同时，在启车和停车时，集控室调度员在上位机只需通过鼠标操作就可实现

6、对全厂设备的控制，这不仅大大节约了人力而且大大降低了工人的劳动强度。4 工业电视系统工业电视系统是由现场的三星摄像头、旋转云台，以及位于洗煤厂集控室的工业电视主机柜、电视墙、计算机等组成。集控室内的电视墙由21台29寸创维工业监视器组成，其中工业电视机柜内装3台16路视频分配器，45路视频光接收机，和1台矩阵组成。此系统通过37个摄像头，采集现场37个重要岗点的信息，以光纤为载体传入集控室主机柜，经视频分配器输出至各监视器和显示服务器。集控室调度台有手动键盘，一方面能够通过键盘切换现场37路画面，同时能够通过键盘上的手柄能够实现对现场云台攝像头的放大、缩小和旋转功能，从而实现对各个监控点动态直

7、观实时监控，使集控室调度人员24小时都能实时监控各岗点的设备运行状态和生产情况，降低了事故发生率，实现了集中监控管理和辅助指挥调度的目的。5 调度通讯系统调度通讯系统由ktj4h型数字程控调度机、调度键盘、维护终端、扩音终端、喇叭、本安电话机等组成。通过调度通讯系统把集控室主键盘和现场电话及喇叭结合起来，强大的抗噪音功能及喇叭的扩音功能，实现了集控室与现场的直接通讯。集控开车时，通过集控室工作人员在上位机电脑上点击语音预警，可以实现全厂的启车报警功能，避免事故的发生。6 结语综合自动化控制系统在白庄煤矿洗煤厂的成功应用，大大提高了洗煤厂的自动化水平，提高了生产效率，减轻了现场工人的劳动强度，使洗煤厂实现了管监控一体化的目标。该系统操作简单可靠、故障率低，便于维护和管理，为洗煤厂的高效发展奠定了基础，值得在洗煤企业中大力推广应用。参考文献：1蔡立.综合自动化系统在耿村洗煤厂的应用j.现代商贸工业， 2014（12）.2毛冬梅.综合自动化系统在山西金地煤焦有限公司选煤厂的应用j. 选煤技术，2012（12）.3王国富，王胜杰.浅