GE公司解决方案在板集矿选煤厂的应用.pdf

2 0 0 9 年第6 期击童挺晨舛技 2 9 G E 公司解决方案在板集矿选煤厂的应用 岳昕 国投新集能源公司板集选煤厂，安徽淮南2 3 2 1 0 0 摘要该文结合板集迄煤厂设计、安装实际，介绍控制系统软、硬件的构成和系统集成的特点以及在矿井实施自动化和减人提效方面的经 验。在选煤厂设计时，就考虑把压滤车间和照明系统的控制单独做，实现压滤机操作和照明控制的无人化和照明系统的节约能源。降低了能源 消耗。 关键词P A C S y s t e m sR X 7 i P L CI F i x 中圉分类号1 “ 1 9 4 8 ．9 文献标识码A A b s t r a c tC o m b i n a t i o nt h eB A N J IC o a lm i n et oc h o o s et h ec o a lf a c t o r “ d e s i g na n di n s t a l la c t u a l ，i n t r o d u c e dt h ec o n t r o ls y s t e ms o f t ，t h ec o m p o s i n go ft h e h a r d w a r eg a t h e r sw i t ht h es y s t e mo fc h a r a c t e r i s t i c sa n dp u t si nt h em i n e r a lw e l li n t op r a c t i c ea u t o m a t i o nw i t hr e d u c et h ee x p e r i e n c et h a tp e l s o ns u g g e s t e f f e c t ． K e yw o r d sP A C S y s t e m sR X T i P L CI F i x 板集矿井选煤厂为矿井型选煤厂，主要入洗板集 矿原煤。产品主要为动力煤，灰分2 0 ％～2 5 ％，发热量 大于2 3M J ／k g ，选煤厂年处理能力达4 6 0 万t 。各系统 的控制采用联网控制，即将地面生产、主洗车间、压滤 车间控制系统的控制设备全部联网组合在一起。并将 操作员站移至集控室内进行监控。 板集矿选煤厂的控制系统，全部采用G E 公司解 决方案。选煤厂系统分别按地面生产、主洗车间、压滤 车问3 个控制点进行设计，将选煤厂监控点进一步减 少和集中。采用成熟可靠的P L C 结合现场总线技术与 以太网控制技术，建立板集矿选煤厂集中监控网络，实 现在主洗车间控制室对全厂地面生产、主洗车间、压滤 车间监视和控制。 1 工艺特点及网络组成 板集选煤厂地面生产系统包括输煤系统、堆取料 系统、储返煤系统和装车系统；主洗车间包括洗煤工艺 流程的控制和4 台浓缩机的控制。浓缩机的信号接入 主洗车间的监控点；地面管道和压滤机的控制接入压 滤车间的监控点。在综合转载站设全厂地面生产系统 监控点并设立子系统的就地操作站。 最终地面生产系统，压滤系统的控制点都将接入 主厂房监控室，并将3 个监控点的实时监控系统进行 联网。在主厂房控制室操作员站对全厂主洗系统进行 监控，同时对全厂地面生产系统、压滤系统的数据进行 监视，并将实时数据送入矿井实时监控系统。 在设计以上系统的同时，考虑了将照明系统参与 集中控制，并取消墙壁开关。整个选煤厂的照明控制 接人位于主洗车间监控室，主厂房控制室操作员可以 收稿日期2 0 0 9 0 8 1 9 作者简介岳昕 1 9 8 3 一 ，男，助理工程师，2 0 0 5 年毕业于安徽理 工大学。主要从事选煤厂控制系统调试，网络服务。 对全厂照明进行分区域的控制。减少了冗余工作量， 降低了操作工人劳动强度。 选煤厂采用相对分散控制网络与集中监控相结 合，分地面生产、主洗车间、压滤车间3 个子系统进行 相对集中监控。地面生产、主洗车间、压滤车间每个子 系统采用P L C 直接控制方式，每个系统有自己的独立 数据库服务器。在全厂外围控制中心的操作站通过各 个子系统的服务器对辅助系统进行控制。 装车系统、主洗系统、压滤系统分别采用冗余的 P L C 构成控制系统，然后通过以太网交换机构成监控 网。P L C 的C P U 采用G Ef a n u c 的P A C S y s t e m sr x 7 i 系 列产品。I ／O 模块和C P U 之间的通信采用G e n i u s 总 线。C P U 和上位机采用以太网进行数据交换。板集煤 矿控制室分布如表1 所示。 表1板集煤矿控制室分布情况 工艺及控制系统名称通讯距离有无操作站 主洗车间距离集控室5 0 m 有 浓缩车间 距离集控室1 5 0 m无 接入主洗车间 压滤车间距离集控室4 0 0 m有 地面生产系统距离集控室5 0 0 m有一 装车系统距离集控室5 0 0 m有 工厂照明系统距离集控室4 0 0 m无 接入主洗车间 2 方案技术要求 2 ．1 控制系统的通讯协议 在以往矿井的辅助系统中，控制设备往往因系不 同生产厂商的产品，通讯设备的接口协议也不尽相同。 因此，在设计板集矿控制系统时，必须要有统一的通信 和接口方式来解决不同种类设备间的通讯问题。为 此，国投新集公司成立专门机构并对控制系统统一采 用了具有开放接口的设备和通用的通讯协议的产品。 在该选煤厂工程中，P L C 的C P U 采用G Ef a n u e 的 P A C S y s t e r n sP O T i 系列产品，上位机通 下转第3 1 ，页 ‘ 万方数据 2 0 0 9 年第6 期击参战差舛技 3 1 并且采用双反压边接头，就是按风流方向将风筒铁环 插入下节风筒铁环内，拉紧风筒，使两铁环钩紧，然后 将反边翻卷到风筒上，减少了接头漏风，经现场测定， 风筒接头的漏风量为零。 长距离通风中，风筒针眼漏风也很大。普通风简 每条有2 条缝纫线。针眼啦m m ，缝纫线1r n I n 粗，即每 个针眼内尚有1 n l I n 左右不等形的漏风空隙，而每米长 的风筒有针眼5 6 0 个，这些漏风空隙的漏风量合计起 来就非常大了。为此，经过研究测定选用强力橡胶风 筒，且风筒只有一条缝纫线，为防止缝纫线漏风，先将 风筒内壁翻过来，沿针眼缝合线粘上一条风筒布，把针 眼全部盖住，布条粘在风筒内壁，风压越大布条粘得越 严，针眼也就不漏风了。 4 降低风筒阻力 在北七大巷大断面长距离通风中，除前面所述的 采用较大直径 即1 0 0 0 m m 的胶质风筒和粘接风筒条 外，还采取了以下措施 1 风筒吊挂平直，拉紧吊稳按照巷道施工设 计，吊挂风筒的眼，沿巷道走向每隔5 m 一个，眼深 2 0 0 m m 以上。做到逢环必挂，环环吃力。根据具体情 况，风筒吊环上可加绕适当长度的铁丝，以便进行高度 调节，使风筒与巷道轨面保持一定的高度。局扇上架， 架高1 ．3 m ，风筒缓慢升高到正常的吊挂高度。 2 减缓风筒拐弯在北七大巷长距离通风中，巷 道有3 个较大的拐弯。为了减缓风筒拐弯，避免吊挂 时出现皱褶，增大局部阻力，在巷道施工时，将其拐弯 角刚得大些，圆滑些。为了提高工作面的风速，并防止 工作面放炮时将胶质风筒崩坏，在胶质风筒出风口安 两节 5 0 0 m m 的铁风简，用一节5 m 长的过渡节将异径 风筒连接好，以减少局部阻力。 5 加强日常管理 北七大巷单头掘进超过4 0 0 0 m ，施工期限长，因此 在长距离通风中，加强通风管理，健全有效的制度十分 必要。一5 4 7 m 运输巷通风管理制度如下 1 局扇由使用单位负责派专人管理，保证正常 运转，严禁任何人随意停开局扇、不得无计划停风。风 筒出风口至工作面的距离不超过1 0 m 。加强风筒的管 理工作，发现破口，立即缝补好。 2 因检修、停电等原因停风时，必须撤出人员， 切断电源；在恢复通风前必须检查瓦斯，局扇和开关地 点2 0 m 内瓦斯浓度不超过0 ．5 ％方可开动局扇。 3 建立风筒检查制度，每天至少检查一次，风简 吊挂平、直、稳，按巷道施工设计，吊挂眼至巷道走向每 隔5 m 打一个，做到逢环必挂，环环吃力。 4 风筒拐弯处设弯头，一5 4 7 m 水平运输大巷有 3 个较大的拐弯，为了减缓风筒拐弯，避免吊挂时出现 皱褶，增大局部阻力，选用了螺旋风筒，并且在巷道施 工时，将其拐弯角刷大、圆滑，以减少局部阻力。 5 每旬测风两次，确保风筒出风口风量保持在 3 0 0 m 3 ／m i n 以上。在掘进工作面安设甲烷传感器，当 甲烷超过1 ％时，自动断电。局扇实现双风机双电源， 做到自动分风、自动切换。‘ “ 6 在风筒的末端安装风筒压力传感器，随时监 测风筒内的风量大小，发现异常及时汇报处理。 上接第2 9 页 讯采用工业以太网。以太网的高带宽 满足了从工厂设备层到矿井级信息的全网络的通讯支 持。P L C 的C P U 和I ／O 之问通讯的途径采用G e n i u s 总线。G e n i u s 总线采用逻辑令牌环协议控制通讯介质 的分配，使用双绞线，不加中继器，通信最长可达2 3 0 0 m ，保证了通讯的可靠，满足选煤厂控制系统对于数据 通信实时性的要求。工业级以太网交换机的选用，保 证整个网络的传输延迟满足公司、矿井实时控制的要 求。外围控制系统和P L C 、监控软件接口，以及与第三 方通信接口采用O P C 规范，并且O P C 支持远程通信。 2 ．2 控制系统的特点 在板集选煤厂，C P U 采用冗余配置，G Ef a n u cP A C S y s t e m s 的冗余，通过光纤来切换C P U ，能够达到高可 靠性。C P U 和I ／O 模块的通讯采用G e n i u s 总线，保证 了通讯的抗干扰性，同时网络采用双缆结构，实现了通 讯介质的冗余，增加了控制系统的可靠性。 除了采用冗余和高可靠的硬件设备外，I F I X 监控 软件是控制系统的核心。所有控制子系统的上位机监 控软件选择高性能的可靠的统一的产品。G Ef a n u c P A C S y s t e m s 和I F I X 之间配合良好的驱动，确保和上位 机监控系统I F I X 之间的可靠通信。 由于选煤厂厂控制系统I ／O 点数庞大，下层所有 的P L C 只与它所在的网络上位机有接口。大大减轻了 P L C 通信接口的负荷，不仅提高了系统响应速度，而且 提高了系统可靠性，解决了选煤厂控制系统速度慢的 问题，而且大大提高了系统运行稳定性。 参考文献 [ 1 ] 廖常初．p l c 编程及应用．北京机械工业出版杜2 0 0 2 ． [ 2 ] 廖常初．可编程序控制器的编程方法与工业应用．重庆重庆大 学出版社2 0 0 1 ． [ 3 ] 郁汉琪．电气控制与可编程序控制器应用技术．南京东南大学 出社．2 0 0 3 ． 【4 ] 风珊．电器控制及可编程序控制器 第2 版 ．北京中国轻工业 出社．2 0 0 3 ． ’ 万方数据 GE公司解决方案在板集矿选煤厂的应用GE公司解决方案在板集矿选煤厂的应用 作者岳昕 作者单位国投新集能源公司板集选煤厂,安徽,淮南,232100 刊名 山东煤炭科技 英文刊名SHANDONG COAL SCIENCE AND TECHNOLOGY 年，卷期2009，““6 引用次数0次 参考文献4条参考文献4条 1.廖常初 plc编程及应用 2002 2.廖常初 可编程序控制器的编程方法与工业应用 2001 3.郁汉琪 电气控制与可编程序控制器应用技术 2003 4.凤珊 电器控制及可编程序控制器 2003 相似文献0条相似文献0条 本文链接 下载时间2010年6月3日