選煤廠絮凝劑自動投加系統設計

摘 要:針對目前選煤廠煤泥水加藥控制系統的實際工作情況進行分析，研究采用西門子PLC及易控2008進行自動加藥控制系統及其上位組態的設計工作，從而將會使煤泥水自動加藥控制系統性能更加穩定，自動化程度提高，可視化界面強，也提高了控制系統的安全性、可靠性程度以及控制參數的準確性。

關鍵詞:煤泥水 S7300 絮凝劑

中圖分類號:TD94文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)01(b)-0042-01

1 前言

煤泥水是指煤炭在分選加工過程中所產生的介質用水，煤泥水已是煤炭工業的主要污染源之一，越來越受到人們的重視[1]。目前大多數選煤廠對于煤泥水處理典型工藝采用投加聚丙烯酰胺為主要成分的絮凝劑來實現煤泥水顆粒的加速濃縮，在添加過程中太少則效果不明顯，沉降時間長，生產效率低;過量則造成藥劑浪費，甚至起到反作用，使煤泥水更不容易沉淀。因此，需要有絮凝劑溶解液自動添加控制系統控制絮凝劑的添加，以達到最佳效果[2]。

根據目前洗煤廠現場情況設計了絮凝劑自動投加控制系統，控制目標設為濃縮池水的濃度，采用西門子S7-300PLC進行控制現場電機、變頻器，采集現場各安裝儀表數據，實現閉環反饋控制。

2 控制原理及控制方式

2.1 控制原理

由于聚丙烯酰胺與煤泥水作用存在最佳投加量[3]，所以當煤泥水濃度與流量發生變化時，投藥量也要發生相應變化，其自動控制系統框圖如圖1所示。

聚丙烯酰胺投加自動控制:在自動狀態下，從自來水的進水道攪拌桶的放料以及加藥泵的流量變化均按程序自動運行，加藥泵流量的改變依據濃縮機入料煤泥水濃度的變化而自動改變，從而使加藥量始終保持在最佳狀態。

2.2 控制方式

本系統共需檢測包括攪拌桶夜位設置、溶液箱液位設置、攪拌桶無液報警信號、溶液箱無液報警信號，故障報警等監測點信號。

本系統采用手動/自動兩種控制方式。控制設備包括三相攪拌機三臺、三相加藥泵一臺、三相干粉加料器一臺、進水電磁閥一個、出藥電磁閥一個、單相鼓風機一臺。

3 系統組成

本系統上位機采用易控2008組態開發設計，運行在Windows XP環境下，將工藝流程通過組態設計為主畫面，采用中文顯示，動態效果較好，下位機采用西門子的S7-300及測試儀表組成。S7-300工控系統包括:一個電源模塊PS3075A、一個中央處理單元CPU314、兩個模擬量輸出模塊SM331AI8*7、一個繼電器輸出模塊SM322DO7*230V。

4 軟件設計

4.1 下位機軟件設計

下位機軟件設計采用S7-300編程系統，西門子S7-300共有7種編程語言[4]，分別是:LAD，STL，FBD，SCL，S7-Graph，S7-HiGraph，S7-CFC，由于梯形圖與繼電器電路圖很相似，具有直觀易懂的優點，很容易被工廠熟悉繼電器控制的電氣人員掌握，特別適合于數質量邏輯控制。所以這里我們采用梯形圖編程設計本系統。系統部分程序如下圖2所示，以梯形圖編程語言進行PLC控制系統軟件程序設計。

4.2 上位機軟件設計

上位機我們基于易控2008組態軟件設計了本系統人機界面，易控(INSPEC) 是一套通用的監控和數據采集(SCADA)軟件，亦稱人機界面(HMI/MMI)軟件，俗稱組態軟件。易控以功能強大、性能穩定、圖形精美、易學易用、開發高效、擴展容易等優點為自動化系統提供了理想的監控解決方案[5]。如圖3所示為選煤廠設計的組態界面。

5 結論

經過現場測試，該系統較好的完成了煤泥水的循環利用，對于水質環保起到了較好的作用。

參考文獻

[1]張波，李俠.對煤泥水處理技術現狀的綜述[J].科技信息，2010.

[2]王常瑋，王貴新，齊沖，等.尾礦濃縮加藥自動控制系統的應用.煤質技術[J].2004.

[3]徐初陽，羅慧，聶容春，李振奇.聚丙烯酰胺的性質對煤泥水絮凝效果的影響.煤炭技術，2004.