智能自动化制样系统电气方案说明

智能自动化制样系统电气说明自动化系统组成电控系统、人机界面系统、数据库系统、自动称重定量控制系统、全自动粒度控制系统、全自动气流及除尘控制系统、全自动温控系统、全自动打包喷码系统、全自动数据分析统计系统、视频监控系统、声光报警系统、物料标识编码解码系统。系统功能采用PLC（可编程控制器）、人机界面上下位机组合控制模式，PLC主要负责采集信息、设备控制、联锁、保护等，人机界面主要负责人机数据交互、数据分析处理后提供PLC运行依据、对运行过程及结果进行记录统计、提供友好的数据接口等；系统选择德国西门子公司的S7-300作为控制核心PLC，选择台湾军工品牌凌华科技工控机作为人机界面载体，选择维纶触摸屏作为就地人机界面，组态软件选用组态王，确保系统的可靠性、稳定性；上位机具有数据上传、下载功能，提供与燃料管理系统、ERP系统接口，可实现与上层系统、下层模块对接。一键式操作，简单方便，实现智能黑匣子效果；设置完备的运行参数，方便客户在权限下进行调整，使设备运行在最优状态；多种配方选择，灵活调整，适用多种条件下全自动要求；整个系统采取分段模块控制模式，后级流程可根据需要屏蔽，扩大设备的使用范围，同时可最大限度提升设备的利用率，提高设备的水分适应性；全自动称重定量控制系统，根据来料重量、选择的配方，使用步进电机自动控制仓门开口大小，精准控制缩分比，达到国标对各粒级下煤样重量要求；（建议减小齿轮牙大小,提高进度）全自动粒度控制系统，达到煤检所需各粒度要求；全自动气流及除尘控制系统，控制系统内气流及扬尘走向，既能最大可能性减少物料损失，又能减少粉尘污染环境；系统具有自动清洗功能，对主要环节用煤样清洗、关闭留样通道、延长弃料通道运行时间、吹气吸尘、间歇震动、清洗料废样包标识等措施，另机械部分设置皮带刮板、清扫毛刷、粘结料收集盒，组成整个自动清洗系统。全自动烘干系统内水分测量，估测煤样外水水分，温控系统，定时、恒温控制，皮带速度变频闭环调节，确保物料的烘干效果，又不影响煤样除水分外其它物理、化学性质的改变；初始煤样数据采集，系统能从人工输入、IC卡、二维码、数据库中获取入料口煤样信息，根据现场进行定制；全自动打包喷码（或发卡）系统，自动完成物料打包，二维码标识；使用加密二维码措施，充分保护矿样信息的安全性；使用双重二维码+一个数字码，确保信息的可读性；同粒度、同单位多包实现连包处理，方便区分类别；多级煤流自动检测，跟踪物料在系统中的情况；空包检测，紧急提示包装失败，系统内物料丢失；料包编码跟踪，防止转运料包丢失；设置后备电源（UPS），待机时间1小时，对电脑、PLC、喷码机、监控系统进行保护，避免数据丢失；配套视频监控系统，对主要环节进行监控，如投料区域、料包区域、微波干燥区域等，具备视频录像功能；配套门禁系统，用于控制人员进出及投料；远程维护系统，通过电信3G网络，在授权情况下，当设备出现故障时，远程协助甲方对设备进行快速维护，确保设备快速恢复运行。（选配）配套单元内防尘、防水、防震照明装置，方便内部检修及日常观察；标准电路设计，完善的电路保护机制（过载保护、短路保护、缺相保护、接地保护）、上下级联锁保护机制、正反转互锁保护；破碎机设置开门检测，防止设备打开检修意外启动，增加低速或零速检测，防止破碎机闷机；采用紧凑型布局，节约空间，标准化线路布置美观，易于检修；弃料集中处理，定点排放；配置准确适宜的安全提示及警示装置，设置故障指示灯；（如危险告示牌，报警警示灯柱等）完备的历史记录，包括报警记录、历史记录、操作记录；电控系统图：电气主要参数：电源要求：AC380V，三相四线制，现场配置接地点；设备总功率：40KW;最大功率电机：7.5KW，直接启动；控制模式：上位机+PLC；防护等级：电柜IP54，现场传感器IP65，现场接线箱IP54；上位机画面组成：登陆画面：主要进行用户登陆、用户管理、进入个画面的主通道；自动操作画面：对制样系统进行操作、制样系统运行状态指示、制样系统动画显示；手动操作画面：主要用于调试、检修时对单机的动作控制；参数修改画面：对已开放的参数进行修改（设置权限）；配方管理画面：用于管理各种缩分比例控制配方；报警画面：实时报警，包括提示解决方案；数据接口：提供与其它系统数据库对接的接口；报表：数据统计查询、报表打印；帮助画面；操作方式：一级制样打包系统手动机采料自动人工料自动自清洗模式二级制样打包系统手动自动自清洗模式？电路布置方案：主电控柜、电脑桌布置在操作室内适当位置；主电控柜通过桥架将电缆布置到制样系统，桥架沿墙上部，通过7字支架拖挂在墙上；横跨部分，通过吊钩将桥架沿房顶布置，直到制样系统上部，垂直向下延伸到系统内部；桥架延伸经过各模块，桥架与模块集线盒之间通过软管及软管接头进行连接；各单元集线盒与设备间通过软管及软管接头连接，软管依附在设备机架上，通过软管固定座固定在机架上；软管/接头人工料单元集线盒电控柜软管/接头人工料单元集线盒电控柜软管/接头软管/接头软管/接头软管/接头软管/接头软管/接头打包机2打包机1制粉单元集线盒微波斗提单元集线盒对辊缩分单元集线盒机采料单元集线盒桥架软管/接头软管/接头软管/接头软管/接头软管/接头软管/接头打包机2打包机1制粉单元集线盒微波斗提单元集线盒对辊缩分单元集线盒机采料单元集线盒桥架 煤流检测的方式目前，“料流检测”解决方案大致可分为三类：“倾斜开关”解决方案；“压力”解决方案；“电场感应”解决方案。各种方案及特点如下：1、“倾斜开关”解决方案（如图1）。用一根吊杆吊在传送带的上方，当传送带上无物料时，吊杆自由下垂成竖直状态，输出无料信号；当传送带上有物料时，吊杆被物料推成倾斜状态，输出有料信号。优点：简单、易实现。缺点：吊杆易被磨损，使用寿命短；吊杆易跳动，检测可靠性差。2、“压力”解决方案（如图2）。一只带轮子的压力检测装置，在传送带下面，贴着皮带安装。皮带上无物料时，压力较小，输出无料信号；皮带上有物料时，压力较大，输出有料信号。

优点：简单、易实现、比“吊杆式”耐磨损。缺点：接触式检测，轮子及轴承存在磨损现象；随着气温的变化，皮带硬度和张力发生变化时，会影响“料流检测”效果。3、“电场感应”解决方案（如图3）。在传送带下面安装一只“电场感应”智能传感器，传感器的“检测面“不接触皮带。“检测面”上方的皮带上有、无物料，上面电场的电参数会发生变化，根据电参数变化输出有料、无料信号。

优点：非接触检测，无磨损，使用寿命长；缺点：传感器要安装在托辊分布较密的位子。本方案做法：二级给料皮带上使用第一种方案，倾斜开关方式；做好第三种方案的试验工作；在三个缩分机落溜管位置设置电容式传感器，利用煤炭（≥2.0）的介电常数大于1.1的特性，探测是否有煤流经过该位置，或者在不应有煤流时该处任然存在煤炭。（问题：不能使用不锈钢管壁，需在不锈钢位置开一个孔，使用有机玻璃进行包裹，然后将电容开关安装在有机玻璃上。后期困难或风险：煤流检测装置的可靠性；西门子S7-300PLC的灵活运用，包括与另外三个