探討選煤廠計算機自動化配煤裝車系統的應用

喬鵬 翟震 田隨國 王新

摘要：本文簡要介紹了煤廠配煤裝車系統的基本情況;分別從硬件、軟件兩個視角，完成自動化配煤裝車體系的設計工作。硬件應用包括：確定PLC控制體系型號、接口、外部接線。軟件應用包括：PLC程序、上位機。有序落實各項自動化程序自動化應用，以此保障配煤裝備程序的自動化運行能力。

關鍵詞：接口;選煤廠;上位機

基于在選煤廠環境中，煤礦裝卸工作具有繁重性。然而，煤礦運輸交通工具，其運行速度、下料能力等因素，均在不同程度上作用于選煤廠配煤效率。原有的裝車配煤流程，在人工操作時，將會產生煤炭資源較高浪費現象，應保障配煤體系運行自動化效果，以此達成生產成本控制目標，提升煤炭資源利用效率。

1選煤廠配煤裝車系統的基本情況

以PLC作為自動化控制程序，加強選煤廠配煤裝車程序的自動化建設。在搭建自動化程序期間，系統設計方向具體表現為：電子皮帶秤、操作桿、牽引絞車、傳感器、PlC控制等。PLC程序作為系統的控制中心，調速器能夠完成絞車、煤車的自動化控制，皮帶機在電液推桿中完成煤運輸，借助皮帶秤完成各項參數的信息采集，比如電流、電壓等，繼而將采集數據經由配煤皮帶機傳送至裝車皮帶機位置。

煤炭運輸交通工具的詳細定位情況，在位置傳感器的智能作用下，將交通工具的定位信息傳輸至PLC程序中，由PLC控制程序完成皮帶機操作，使其啟停處于受控狀態。由于PLC控制在實際控制配煤裝車系統時，其控制理念為加強配煤比例、灰分占比的控制效果，提升煤量控制有效性。因此，在皮帶運輸程序中，完成核子秤、分灰儀等裝置的設計，經由采樣程序獲得灰分占比結果，結合灰分、煤占比各項參數，以實際情況為視角，計算獲取煤炭流量參數。與此同時，在上位機位置完成灰分、煤占比等參數的傳輸程序，由此獲得較為可行的配煤程序，采取指令操作形式，形成自動化配煤流程[1]。

2自動化程序的硬件應用

2.1PLC控制系統型號確定

PLC控制程序在工業自動化生產程序中獲得了廣泛應用。選煤廠針對裝煤車開展自動化設計時，以控制程序作為自動化運行核心，應選擇具有較強運算能力的控制性，比如S7-300。此類型的PLC控制系統，使用的是無風扇程序，借助模塊化設計優勢，具有優異的擴展性能，使其通信效能順應自動化生產的各項需求。在裝煤車自動化程序中，CPU型號確定為315-2DP，以此保障裝煤車高效的運算能力，提升自動化運行有效性。

2.2接口設計及其應用

（1）選煤廠在運行自動化配煤裝車控制程序時，應科學確定監控變化量，比如煤儲量、回路參數、輸送機運行控制等。

（2）在料位區完成監控接口連接，以此有效監控煤倉儲煤情況。在回路位置，借助RS-48接口設計應用，完成回路各項參數的傳送，便于控制中心有效獲取回路參數，比如電壓、電流等。

（3）借助集控程序，加強輸送機、下料機的監控，實時獲取監控程序的運行情況。

（4）運行傳感器，完成電子軌道、皮帶秤運行情況的數據獲取。

（5）科學完成通道設計，為選煤廠裝煤車程序提供功能擴展的可能性。

2.3外部接線設計及其應用

（1）電源。自動化運行程序的電源模塊，在系統中占據較為關鍵的位置。電源模塊的供電穩定性，直接作用于裝煤車自動化程序的運行平穩性。因此，在自動化程序應用期間，應保障電源應用的正確性，加強電源交流電壓幅值控制，使其有效控制在[-15，+10]%范圍內，以此在交流電網中完成控制程序連接，交流電確定為220伏特。持續平穩的電源模塊，能夠保障裝煤車程序的運行品質。

（2）干擾對抗。應用交流穩壓、隔離變壓等設備，同時運行濾波程序，以此控制電壓波動，減少工頻干擾，提升自動化程序的抗干擾性能。

3自動化程序的軟件應用

3.1PLC程序應用

3.1.1各模塊應用

（1）初始化程序的應用。初始化程序的集中功能在于：為控制程序提供變量控制功能，由此有效控制煤炭運輸交通工具長度、車廂使用率、牽引絞車運行初始速度等。

（2）主程序應用。在選煤廠裝煤車程序中，控制系統的主程序，其主要功能在于提升各分支程序的調用能力。分支程序控制過程，包括下料、裝車、質量稱取、運輸等。比如，借助料位計定期完成裝煤量參數反饋，以此提升絞車速度控制效果。

（3）啟停控制。PLC控制具有自動化運行能力，在下級設備啟動成功的基礎上，上級指令傳輸具有自動化響應效果。如若下級設備啟停存在故障，無法完成自動化程序運行，將會發出警報。

3.1.2PLC作用下裝煤車的整體應用

（1）針對裝車設備啟停、程序運行維護，開展了集中控制。

（2）借助配煤控制程序，完成了裝車配煤設備的有效控制，包括啟停、閉鎖。同時保障手動、自動化兩種操作程序處于有效切換狀態。

（3）控制程序設定的配煤參數，完成的配煤程序計算，具有自動化運行能力，同時具備參數現場調整能力。

（4）借助灰分儀、料位計、皮帶秤等程序，完成相應數據監測，保障配煤裝車自動化運行的閉環性[2]。

3.1.3裝煤車中控制程序的應用

（1）科學控制裝車傳輸帶承載的煤流量，保障裝車平穩，減少超載問題發生。

（2）自動化形成配煤方案。配煤工作人員，針對配煤方案可進行綜合評定，保障其配置正確性，完成個性化配煤調整與確定。

3.2上位機應用

（1）針對裝煤車運行狀態，加以監測與反饋。

（2）針對灰分儀產生的各項參數，比如瞬時值、發熱量，加以監測與反饋。

（3）核子秤運行期間形成的稱重結果，比如瞬時值、累計值，加以監測與反饋。

（4）實時傳送變頻器的運行情況。

（5）結合生產工藝需求，完成設備啟停控制。

（6）針對變頻器頻率、配煤參數加以有效控制。

（7）科學控制配煤產品的灰分設計，確定配煤種類的正確性。

（8）實時反饋裝煤車運行情況，如若有故障問題，應給予警報。與此同時，操作PLC，關閉故障程序相關設備，開展設備故障消除工作。

3.3操作模式

（1）現場裝煤車啟停操作控制。在人工控制期間，控制程序包括中間繼電器、接觸器等，以此提升給煤機、傳輸帶的自動化控制效果。

（2）自動化控制裝煤車啟停。在完成配煤參數前期配置時，使用PLC程序完成下控機控制，保障裝車設備啟停處于受控狀態。

結論

結合選煤廠運作的實際情況，重構選煤廠配煤系統，借助PLC控制系統、上位機，形成聯控體系，以此提升放料門控制效果，保障選煤廠裝車作業的有效性。此外，PLC程序具有可編譯應用優勢，其計算、邏輯等程序，具有應用便利性，能夠提升配煤程序的應用效能，增強選煤廠運作能力。

參考文獻

[1]董志明.煤炭快速裝車系統檢測與控制技術現狀及趨勢分析[J].自動化應用，2019（11）：120-121.

[2]邢攀.基于PLC的煤礦配煤裝車系統探討[J].科技風，2019（13）：137.

（河南神火興隆礦業有限責任公司選煤廠?河南?許昌?461000）