东欢坨选煤厂配电控制系统的智能化建设_王海生.pdf

东欢坨选煤厂配电控制系统的智能化建设 王海生1, 艾新朋2 1. 开滦集团东欢坨矿业分公司选煤厂, 河北 唐山 064002; 2. 北京万博图科技有限公司, 北京 100088 摘 要 智能化选煤厂建设离不开智能控制和智能配电装置。 目前国内很少采用现场总线 的配电控制系统, 其主要原因是总线型智能装置的缺失。 通过研究并开发现场总线型智能测控 装置, 并应用于东欢坨干法选煤厂智能配电控制系统。 实践表明, 现场总线智能配电系统使得 集控系统先进性、 可靠性、 适用性、 配套性大大增强, 取得了良好的经济和社会效益。 关键词 选煤厂; 配电控制; 智能化; 总线型智能装置; 应用效果 中图分类号 TD948. 9 文献标识码 A 文章编号 1005-8397202011-0056-04 收稿日期 2020-09-24 DOI 10. 16200/ j. cnki. 11-2627/ td. 2020. 11. 015 作者简介 王海生1979, 男, 河北保定人, 2002 年毕业于华北科技学院选矿工程专业, 开滦集团东欢坨矿业分公司选煤厂厂长, 高级工程师。 引用格式 王海生, 艾新朋. 东欢坨选煤厂配电控制系统的智能化建设 [J]. 煤炭加工与综合利用, 202011 56-59. 建立智能化选煤厂, 实现选煤厂的管理及生 产自动化, 完成生产管控、 决策分析, 提高生产 效率, 离不开智能控制、 智能配电和云服务系 统。 本文以开滦集团东欢坨干法选煤厂智能控制 系统建设为依托, 进行干法选煤厂智能控制系统 及智能装置的研究及应用。 1 智能控制系统的构建 开滦集团东欢坨选煤厂处理能力为 4. 5 Mt/ a, 采用干法选煤和两产品重介选煤工艺。 选煤厂干法选煤系统装机容量 2 384 kW, 采 用近百台套电气设备, 使用 21 台 GGD 配电柜提 供电力输送并完成控制功能。 选煤厂的设备控制层网络采用最新的第五代 控制系统 现场总线系统, 基于智能测控装 置, 构建了智能化配电控制系统, 实现了设备控 制、 状态监测、 故障报警、 信息交换等功能, 完 成了生产过程的运行、 管理和监控。 2 智能控制系统基本结构 东欢坨选煤厂智能配电控制系统采用现场总 线技术, 由上位机、 PLC、 PROFIBUS-DP 通讯 系统和配电柜构成, 见图 1。 图 1 现场总线系统结构 2. 1 现场总线控制系统FCS优点 1现场总线控制系统是最新的过程控制系 统, 用 2 根 DP 通讯线联接 PLC 与 DP 单元, 构 成底层系统构架。 2信号传输全数字化、 控制功能分散、 标 准统一全开放。 远程传输速度快、 稳定性强。 3系统完全开放。 用户可按需要和对象, 将不同厂商的产品组成大小随意的系统。 4把微机处理器嵌入现场设备, 使其具有 处理、 控制和通信能力, 能执行较为复杂的 任务。 5现场总线控制系统实现了现场设备智能 化和控制分散化, 简化了系统结构, 大大提高了 65 煤炭加工与综合利用 COAL PROCESSING 计量和统计每台设备的用电 量, 测量功率因数; 检测每台设备的超前漏电和 运行中漏电情况; 检测所控回路带电量。 6重要设备的运行温度、 风压、 振动数据, 借助云平台通过工控网传输到控制室, 纳入自动 化系统监控; 通过云平台传输到管理人员手机, 便于管理人员实时监控。 7现场总线控制系统是智能化配电控制最有 效的系统, 系统全数字化传输, 运行速度快, 东欢 坨选煤厂智能配电控制系统循环时间小于65 ms。 8系统设计、 施工和维护变得简单、 省时、 便捷。 9 仅仅用 2 根通讯线联接配电柜内的 ET201 控制装置, 完成系统对配电柜的控制功 能, 取代了常规控制系统每台配电装置、 仪器仪 表所需的多根传输线。 85 煤炭加工与综合利用2020 年第 11 期 10现场总线控制系统省去大量的端子柜、 输入输出单元、 隔离器等, 同时也节省了端子柜 装置的空间与占地面积。 11现场总线控制系统减少了大量从输入输 出单元到配电柜之间的电缆与敷设电缆用的桥架 等, 同时节省了设计、 安装和维护费用。 12 将配电室边界入侵防范纳入控制系统。 配备的入侵探测器也纳入控制系统, 一旦发现非 法入侵, 即可发出报警。 13电气火灾报警。 与相关传感器连接, 直 接将信息上传至控制中心。 7 应用效果 现场总线智能配电系统使得集控系统先进 性、 可靠性、 适用性、 配套性大大增强, 在东欢 坨选煤厂的应用, 取得了良好的经济和社会效 益。 1集控和云传输系统将风选鼓风机和引风 机的风压和风量传输到控制系统, 生产过程中对 运行风力的监控和调节, 提高了风选精度和效 率, 提高了选煤效率, 增加了经济效益。 2控制系统设计大大简化, 仅仅 2 根 DP 通讯线贯穿配电柜。 节省安装工程及线缆万米以 上, 节省费用 20 万元以上。 3采用 FCS 比 DCS 系统减少了 I/ O 接口模 块 50 台左右, 节省采购费用 30 余万元。 4对设备运行电能进行计量, 优化调配设 备运行过程和时间, 年度节省电费 30 余万元。 5漏电保护功能使得设备接地故障及时排 除, 配电单元的温度监测功能可以避免电器火灾 的发生, 提前预警接触器、 断路器的过热损坏, 减少了电气故障处理时间, 节省电能及机械消 耗。 每年可以节省电能 30 万元以上。 6云平台实时监测主要设备的运行参数, 风压大小、 轴承损伤、 温度超限, 可以提前预 警, 极大地降低了机械设备事故率, 降低了年度 配件采购量, 年节约 50 万元以上。 7现场总线系统, 大大提高了自动化装备 水平, 减少了维护岗位人员, 可降低工资性支出 30 余万元。 8系统简化减少了故障, 每年可节约机械、 材料等维修费用约 50 万元。 8 结 语 东欢坨选煤厂智能配电控制系统完全采用最 新的控制模式 现场总线控制系统, 在煤炭行 业智能配电及控制系统应用中具有创新性。 该系 统具有智能化程度高, 系统易构、 保护功能强 大, 系统运行速度快等特点, 支持大数据所需的 多种数据信息交换, 提高了集控系统的先进性、 可靠性、 适用性和配套性, 同时选煤厂也取得了 良好的经济效益和社会效益。 􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮 􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮 􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮 􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀦮 􀦮 􀦮 􀦮 欢迎订阅 煤炭加工与综合利用 杂志 电话 010-64251130 网址 mtjg. cbpt. cnki. net E-mail mtjgly vip. 163. com 订刊联系 QQ 369181566 投稿联系 QQ 2537926740 95 2020 年第 11 期王海生, 等 东欢坨选煤厂配电控制系统的智能化建设