選煤廠控制自動化技術分析

摘 要：選煤工業是中國傳統工業之一，然而，隨著信息和自動化技術的發展，傳統的煤礦技術很難適應現代化選煤工業的發展。選煤廠的控制自動化技術的使用不僅能能很好地確定生產過程中工藝參數，而且還能完成對設備的時時測試，完成對選煤廠生產設備集中統一化信息管理，本文研究調差國內選煤廠控制自動化技術現狀，通過分析選煤廠控制自動化技術的主要內容和應用前景，結合控制自動化的發展前景，總結出選煤廠控制自動化技術發展的相關建議。

關鍵詞：選煤廠；自動化；建議

1 國內選煤廠自動化技術現狀

隨著工業的發展，現代化的自動化管理、檢測、控制技術在選煤廠中得到廣泛的應用，這些都為選煤廠的自動化發展起到很大的促進作用。其中集中自動化控制系統廣泛應用于我國選煤工業，他的推廣在一定程度上提高了選煤廠的經濟效益。

當前選煤自動化的應用也存在以下一些問題：

（1）控制元件基本完全依賴進口。為了保證電氣設備運行中的可靠性，即使對一些常見的電氣設備如變頻器、分支器也通常選用國外進口設備。各生產環節中，重介自動化中密度控制的精度有待提高，浮選自動化仍需改進，在線自動檢測技術仍需在選煤廠中進一步地推廣；

（2）選煤廠自動控制系統設計和儀表選型不合理、傳感器由于無法適應現場惡劣的環境而無法正常使用、缺乏維護系統的專業技術人員等。

2 選煤廠自動化技術的主要內容

2.1 選煤廠自動化技術的內容

選煤廠自動化技術的研究內容一般包括以下三個方面：

（1）對不同生產環節中各個技術設備自動監控并且能夠智能報警。比方說，在系統重啟前，通過預先設定的鈴聲或者定制的語音向工作現場的工作人員傳達啟動信號；

（2）對生產過程中各項工藝參數自動測試，并根據測試結果能起到一定的調節控制作用。生產工程中，對灰分、材料比重、混合濃度等相關工藝參數快速自動檢測，之后根據調節器上的數據顯示，執行控制命令；

（3）完成對生產設備的集中或者就地有效的控制。自動化技術可以將選煤廠大部分機械設備集中于控制系統中，這樣當設備出現故障可以根據封鎖關系依次關閉相應設備，管理方便，便于維修。

2.2 自動化技術在選煤廠的主要應用

2.2.1 集中控制系統

根據預定程序對選煤廠參與集控的所有設備進行開車、停車、集中就地轉換等操作的控制。

2.2.2 自動配煤控制系統

計算機根據在線檢測出的灰分值，使用設定好的控制方法自動調節變頻器的頻率，調整各煤種的配煤量，確保配煤的累計灰分控制在指標之內。

2.2.3 跳汰機的自動排料

通過連續、適度地自動排料來改善跳汰分選過程，可以保持跳汰機床層及產品質量的穩定，提高精煤的回收，增大單位面積的處理能力，充分發揮跳汰機的效能。通過各種傳感器自動檢測跳汰過程中的各個變量參數的變化，尋求適合跳汰生產的數學模型，最終實現自適應最佳運行。

2.2.4 重介質懸浮液密度及液位自控系統

通過對生產指標的分析，確定合理的分選密度，并通過該系統進行調節分流開度、加水量大小等操作，使懸浮液密度達到系統設定密度。這樣也方便中介司機更好的參考密度值完成各項調節工作，以達到設定的密度。同時，液位測量裝置則可以反映介質桶內的液位變化情況，并能在液位超出預定范圍時發出警告。

2.2.5 浮選機自動控制系統

主要實現濃度調節、流量調節、藥劑調節3種調節。在浮選自動控制系統的藥劑調節中不能考慮過多的因素，否則將會導致浮選自動控制系統的不穩定。

2.2.6 壓濾脫水自動控制

可以根據現場的情況。對壓緊時間、松開時間、拉板等待時間等參數進行靈活調整，使系統能適應各種現場環境，做好壓濾機的循環工作，確保煤泥水閉路循環的順利進行。拉板小車的使用不僅能使壓濾機快速的自動拉板而且方便了卸料工作。

2.3 選煤廠控制回路中需要注意的問題

因為考慮到測量時的誤差和一些不可測量的變量，所以需要過程控制來彌補這兩個問題，在經過精心的設計之后，控制器會取得更好的優化。盡管調控對干擾條件下的操作影響重大，然而通過監測來選取正確的操作點的和及時發現生產過程中的干擾變化，可以帶來更好的洗選效果和經濟效益。最后就是管理人員要根據不同型號的控制器仔細辨別、時刻注重調節和優化。

3 選煤廠自動化技術的發展趨勢

3.1 尋求最優控制

現在大多數人認為，想要得到穩定的控制，必須先對其進行優化，并將焦點轉向了一系列越來越復雜的方法，通過基于這些不同的控制方法的模型來取得穩定的控制效果。因此，尋求最優控制是目前控制系統的一個發展趨勢，國內外大多數選煤廠都在進行這方面的研究。

3.2 視頻監控分站技術的推廣應用

集控系統雖然可以避免部分事故的發生，但由于集控系統監控范圍過廣，也可能導致對現場的管理不夠精確細致。視頻監控分站即在選煤廠運行設備附近安裝監控攝像頭，對于經常發生事故的地段安裝固定攝像儀，并通過云臺控制全方位攝像儀來達到對設備的整體監控。如在產品皮帶機的機尾安裝固定攝像儀，可以實時觀測溜槽情況；在一定高度安裝云臺，通過攝像儀觀測整條皮帶或部分皮帶的實時狀況。在設備附近建立監控室分站，采用防塵隔音的透明化房屋，只對附近的設備進行監控。具有減人提效、防塵隔音的作用，可以保證職工的職業健康不受到危害，真正做到對設備“有人巡查、無人值守”的效果。視頻分站將在選煤廠得到更加廣泛的應用，使選煤廠各崗位車間可以對該車間現場生產的實際情況進行實時監控，自動控制則更加可靠。

3.3 測控系統更高的穩定性和可靠性

由于原料性質的不斷變化，選煤廠自動化控制系統應具有良好的主動學習能力，開發者和使用者更應注意對自動化系統進行試驗和引導，不斷提高未來測控系統的精度。同時需要加大對選煤廠中各類電氣設備及儀表的開發，如傳感器、執行器等，從而進一步地提升設備的穩定性。 （下轉第85頁）

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3.4 其他趨勢

根據目前我國選礦產業的發展情況，可以預測未來幾年選煤廠控制自動化技術可能有以下5個趨勢。

（1）選煤廠的自動化控制技術會更好的適應環境變化[1]。

（2）單臺設備的自動化將會有序、有計劃地與整個自動化工藝流程更好的融合。

（3）大規模生產流程的選煤廠的工作重點將轉移到數據和信息的自動化采集應用上面。

（4）在控制自動化技術的管理下，選煤廠的生產設備將更加智能化[2]。工藝參數都可在無人的情況下自動進行合理優化和完成產品質量時時測控。

（5）選煤廠的自動化兼容性將大大得到擴充，系統的升級將會避免兼容性問題的制約。

我國選煤廠的發展方向是越來越大型化、智能化、高度自動化[3]。在以后學習和借鑒國外先進的控制自動化的基礎上，緊密結合地方特色，終究會研發出適合各自選煤廠的自動化控制系統。

4 發展建議

在選煤廠控制動畫技術逐步實現管理信息化、系統化和智能化的大背景下，國內選煤廠在堅持效益驅動的理念下，應該積極推行自動化集成應用系統。在改造技術過程中每個選煤廠應該堅持高效益，高起點的指導思想。

4.1 堅持實用性，通用和可擴展性原則

技術改革方案中實用性是為了確定控制自動化需求和技術改進的首要原則。改革方案的建設是一個不斷成長的過程，在當前技術快速發展，價格反而下降的年代，將需求目標定在一個合理的基礎上，能很好地避免資源浪費。各個選煤廠應該充分利用技術手段去解決實際生產中的技術問題，一個選煤廠效益的高低很大程度上都依賴于合理利用技術的程度和資源的利用水平上

4.2 注重應用現場總線

控制自動化的技術的應用，使得選煤廠所要控制的對象增多，相應的控制電纜也會激增，這不僅造成成本的再次投資，而且加大了施工難度，設備發生故障時，也很難找到故障點。

現場總線技術的應用一是可以減少控制電纜的使用量，如此不僅降低控制自動化技術改革成本，而且電纜數量的減少還能方便故障的排查。二是傳輸信號安全性提高，這是因為整個傳輸信號在整個現場總線傳輸過程中將其數字化，數字化信號具有很強的抗干擾能力，同時避免了中繼器的是使用，從而進一步降低成本。所以每一個選煤廠在進行控制自動化技術革新時都應該注重現場總線技術的研究與使用。

4.3 加強選煤廠控制自動化的專業軟件的使用

目前，軟件市場逐漸成熟，大量軟件公司和涌現和成長必將為選煤廠控制自動水平的提高提供廣闊的發展前景。雖然專業軟件的推廣還有一定的難度，但是隨著技術的發展，專業軟件的使用將會更好的為選煤廠控制自動化技術服務。

5 結語

總體來看，我國選煤廠自動化技術正在不斷地發展和深入應用，可以預想不需要操作工人的大型自動化選煤廠在不久的將來就能投入應用。隨著礦物加工自動化技術的不斷發展和先進的新型控制技術的深入研究，尋求一個最優的控制方案和穩定可靠的控制系統會顯得更加重要。而由于國家對職業健康和安全生產的更加重視，視頻監控分站技術的進一步推廣也是大勢所趨。

參考文獻：

[1]李丹，劉海龍.選煤廠設備自動化控制新技術分析[J].中國科技博覽， 2014（22）：272-272.

[2]陳震，郭楠， 張楊. 國內選煤廠自動化技術現狀及發展趨勢[J]. 煤炭與化工，2014（03）：10-12.

[3]吳梅花.集中自動化控制系統在選煤廠的應用[J].電子世界， 2014（11）.

作者簡介：馮嬋（1982—），女，內蒙古鄂爾多斯人，本科，助理工程師，研究方向：電氣工程與自動化。