PLC在王家嶺選煤廠地銷改造項目中的應用

張恩明　趙金升　進勝利　李慶臣　曹軍

摘要：選煤廠的生產是復雜的過程，實現數據采集、傳遞的快捷、準確，生產檢測數據的及時反饋，成為現代化選煤廠的發展趨勢。選煤廠地銷系統在全廠系統中占據重要的協調地位，在產供銷整條鏈上處于龍頭位置。文章對PLC在王家嶺選煤廠地銷改造項目中的應用進行了探討。

關鍵詞：PLC控制；視頻監控；集中控制；選煤廠；地銷改造項目 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD948 文章編號：1009-2374（2016）30-0154-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.30.075

1 概述

地銷系統承擔著整個選煤廠產品銷售的運輸任務，環節較多、控制復雜，能否安全高效地運行，直接決定著礦井經濟效益，提升系統的安全管理不容忽視。為了實現選煤廠地銷系統的遠程監控、加強安全管理，利用PLC控制技術結合視頻監控系統實現遠程控制和綜合監控的協調指揮，并逐步實現現場無人值守。

2 王家嶺選煤廠地銷系統概況

王家嶺選煤廠運銷系統有5個產品倉，1#倉為中煤倉，2#、3#、4#、5#為精煤倉，8個地銷倉，1#～6#為精煤倉，7#、8#為中煤倉，每個產品倉分布6個給煤機及相應的電液閘門，其主要分為精煤運銷和中煤運銷兩個煤流線。精煤煤流線：從產品倉下2#～5#號倉放煤開始，經790皮帶、快裝站閘板分流、794皮帶、796皮帶、798刮板到達1#～6#地銷倉；中煤煤流線：從產品倉下1#倉放煤開始，經797皮帶、799刮板到達7#、8#地銷倉。現有運銷控制系統是由山東泰安公司和陜西奧拓公司兩家單位分別施工完成，其中：產品倉下所有給煤機、790皮帶、794皮帶的控制系統是由山東泰安公司施工；796皮帶、798刮板、797皮帶、799刮板的控制系統是由陜西奧拓公司施工。

3 地銷系統存在問題

第一，運銷系統生產帶煤量需由崗位司機現場調整，調整需通過不斷控制給煤機和電液閘板開度，反復操作，并配合點動空氣炮實現定量給煤，工作任務量大，且人工調整煤量很難滿足穩定給煤生產。

第二，原有系統各關鍵位置必須分配足夠的崗位工配合快裝站集控室調度員方可完成對系統啟停操作及常見事務的處理，系統對現場崗位工依賴程度大。

第三，原系統快裝站集控室調度員不能直觀了解現場實際情況，必須與現場崗位工聯系核實后，才能做出準確判斷，對判斷后的情況若需要做出調整的環節，必須聯系現場崗位工配合完成。

第四，原系統有部分設備不能通過集控室遠程控制完成，只能由現場崗位工來操作，自動化程度低。

第五，系統原有集控系統由兩家施工單位施工完成，集控室的操作畫面被分散到兩個不同的上位機中，操作不便。

4 地銷系統改造方案

針對地銷系統的實際運行情況，結合減員提效、可靠先進的原則，實現如下功能和目標：

4.1 視頻監控

對煤流系統關鍵控制點增加視頻攝像頭，并實現聯網；在快裝站南、北集控室各安裝1臺液晶屏及1臺視頻服務器，實現現場37關鍵控制點的圖像實時顯示，使集控操作員直觀掌握現場情況。37臺網絡攝像儀主要分布于產品倉下各給煤機給料口，790皮帶機頭、機尾及驅動間，797及7961皮帶機頭、機尾，798及799刮板機機頭，實現對選煤廠地銷系統現場全景全覆蓋。

4.2 集中控制

4.2.1 集中控制系統將礦方原有獨立的火車裝車控制系統和地銷膠帶系統整合到一個新系統中，新系統實現現場工藝流程設備狀態的組態顯示和操作控制，在保留原有系統設備單控的基礎上，按照現場運銷工作的流程，增加各設備和流程的閉鎖關系及沿線預警提示，保證安全。

4.2.2 集中控制系統在倉下配電室增加PLC控制主站，實現了對產品倉分布的200個空氣炮的遠程集中控制。根據實際需求對現場200個空氣炮進行分倉分組控制，同時可對集控系統中空氣炮充氣的時間進行調節。

4.2.3 集中控制系統實現了產品倉下電液給煤閘門的遠程控制功能，增加閘門開度刻度標尺，實時顯示電液閘門的實際開度。

4.2.4 在產品倉上配電室原PLC控制站內增加4～20ma分配器，把產品倉料位實時信號引入集中控制系統，實現組態實時顯示。

4.2.5 對790皮帶、7961皮帶、797皮帶、798刮板、799刮板煤流線上主要設備電流信號的采集，實現電流信號的集中顯示。

4.2.6 對新增的7961皮帶實現遠程集中控制，并與798刮板機、790皮帶實現閉鎖，形成新的精煤煤流線。

4.3 軟件監控

集控室的工控機能夠動態顯示整個系統所有膠帶機、給煤機、電液閘板、刮板機等設備的運行狀態。

信息圖顯示：實時顯示膠帶機、刮板機、給煤機開/停狀態和煤倉煤位高度，如膠帶機開停狀態、運行速度，拖動電機電流、開機時間、停機時間等參數。

故障及保護顯示：實時顯示皮帶、各設備電機和各種保護傳感器的工作狀態，同時顯示故障類型，通信是否異常。

歷史查詢：電機電流、電機溫度、帶速歷史趨勢圖查看、相關數據報表顯示和查詢。

保護功能：系統除能夠自動實現設備控制的多種要求外，還可以實現遠程集中控制、程序流程控制。實現自動控制時，計算機首先完成內部自檢，沿線預警信號，執行開/停機及各種保護和信號的處理，系統具備故障狀態下急停停車功能。

圖1 系統工況圖

5 地銷系統改造后的效果

系統運行以來，系統煤流量控制更加精確，運輸量穩定，極大地提高了系統的產品輸送能力，提高了設備的開機時間，提升了設備的利用率。系統可以從集控室實時觀測到系統各設備的運行狀態，可以較好地調節系統各環節功能的發揮，使系統運行效率達到最佳。在保證煤量精確控制的同時，進一步提高了生產效率。全系統啟車時間由原來的10分鐘縮短到現在的8分鐘，使系統有效生產運輸能力提高了20%；通過精確控制帶煤量，避免了快裝站裝車時給煤不連續的情況，裝一列火車從原來的3個小時縮短到2.5個小時，提高了裝車效率17%；設備的集中管理提高了故障排查能力，提高了設備的開機時間，極大地提高了生產效率。集中控制系統的應用降低了崗位工的勞動強度，提高了崗位工的利用率，煤流線上每班只需1個巡檢員進行定期巡檢，現場不需要進行任何操作，既節省了崗位工數量，同時也提高了系統的安全性。

6 結語

系統的改造使自動化程度提高，采用PLC控制、光纖網絡通信、IFX組態技術、數據庫管理等先進技術，實現了地銷系統、裝車系統中所有設備的集中控制，建成運行可靠的生產運輸控制系統，為選煤廠的產品運輸及裝車提供了有力保障。設備的集中管理、控制，提高了故障排查能力，提高了設備的開機時間，提高了生產效率，使系統的有效生產運輸能力提高了20%；降低了崗位工的勞動強度，變運行崗位工為巡檢工，減少了勞動用工，為企業創造了可觀的經濟效益和社會效益。

參考文獻

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