工業(yè)電氣自動(dòng)化及其在選煤廠中的應(yīng)用

陳佳樂

中煤第九十二工程有限公司 河北邯鄲 056001

1 工業(yè)電氣自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀及其對選煤廠發(fā)展價(jià)值

選煤是煤炭正常使用核心環(huán)節(jié)之一，選煤廠主要目標(biāo)是，通過應(yīng)用各類機(jī)械或化學(xué)處理方法，完成選煤目標(biāo)。“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來，原有選煤廠整體工作體系面臨新的挑戰(zhàn)，通過工業(yè)電氣自動(dòng)化可有效解決上述問題。

1.1 工業(yè)電氣自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀

工業(yè)電氣自動(dòng)化作為一門新興學(xué)科，在多個(gè)領(lǐng)域中普遍應(yīng)用，如工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防工業(yè)等方面，通過多年實(shí)踐發(fā)展，工業(yè)電氣自動(dòng)化應(yīng)用成熟?，F(xiàn)階段，我國工業(yè)電氣自動(dòng)化是基于多項(xiàng)技術(shù)發(fā)展，不僅包含自動(dòng)化、數(shù)字化，而且涉及智能化、信息化技術(shù)等，對現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展具有重要意義。為滿足現(xiàn)有時(shí)代發(fā)展需求，工業(yè)電氣自動(dòng)化包含全集成自動(dòng)化技術(shù)、中小型PLC控制技術(shù)、柔性制造技術(shù)，并不斷將其與計(jì)算機(jī)技術(shù)有效融合。將工業(yè)電氣自動(dòng)化有效應(yīng)用，可降低生產(chǎn)成本支出，節(jié)約生產(chǎn)資源，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化，為自動(dòng)化、規(guī)范化生產(chǎn)奠定良好基礎(chǔ)。

1.2 工業(yè)電氣自動(dòng)化對選煤廠發(fā)展價(jià)值

選煤稱之為洗煤，該過程主要指從原煤中提取吻合質(zhì)量要求的精煤過程，多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，對煤炭灰分、硫分有嚴(yán)格要求，需通過洗選的精煤，而該流程中選煤廠充當(dāng)重要選擇。選煤廠主要目標(biāo)是通過機(jī)械或化學(xué)方法，將原媒中有害雜質(zhì)清除，實(shí)現(xiàn)改善煤炭質(zhì)量目標(biāo)，若想從本質(zhì)上完成上述目標(biāo)，需應(yīng)用大量工業(yè)機(jī)械?，F(xiàn)階段，通過有效應(yīng)用工業(yè)電氣自動(dòng)化，人們可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械的自我操作及控制，從而減少人工投入數(shù)量，提升選煤廠工作生產(chǎn)效率。

2 選煤電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在生產(chǎn)中應(yīng)用

2.1 調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)

調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)主要包含兩大模塊，即上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、可視監(jiān)控系統(tǒng)。上位機(jī)應(yīng)用于選煤廠電氣設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)中，不僅可實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測電氣及機(jī)電設(shè)備運(yùn)行實(shí)際狀態(tài)，而且可準(zhǔn)確模擬設(shè)備運(yùn)行情況，上位機(jī)監(jiān)控可及時(shí)、短時(shí)間內(nèi)分析電氣設(shè)備停止工作后，對設(shè)備實(shí)施自行故障診斷，根據(jù)設(shè)備實(shí)際出現(xiàn)的故障，進(jìn)一步完成修復(fù)。實(shí)際生產(chǎn)過程中，僅需將生產(chǎn)相關(guān)參數(shù)輸入，將其導(dǎo)入上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中，便快速診斷電氣設(shè)備發(fā)生故障，通過自身檢測及故障修復(fù)功能，保證電氣設(shè)備始終處于正常工作狀態(tài)，不會(huì)影響選煤廠實(shí)際生產(chǎn)工作。另一方面，可視監(jiān)控系統(tǒng)。目前可視監(jiān)控系統(tǒng)在選煤廠電氣設(shè)施中普遍應(yīng)用，此種監(jiān)控系統(tǒng)多依附于固有模式，需通過人為布設(shè)相應(yīng)的監(jiān)控時(shí)間和角度，只能通過人工圖像采集對電氣設(shè)備發(fā)生故障進(jìn)行監(jiān)測，此種故障檢測技術(shù)有必要進(jìn)行改造及升級。因此，將選煤廠實(shí)際生產(chǎn)中可視監(jiān)控系統(tǒng)，對成像系統(tǒng)和認(rèn)為操作模式進(jìn)行升級調(diào)整，突破投影系統(tǒng)自身存在瓶頸，實(shí)現(xiàn)控制模式自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)選煤廠電氣自動(dòng)化復(fù)雜目標(biāo)，提升生產(chǎn)工作效率，將人力從繁瑣的工作中解脫出來[1]。

2.2 跳汰機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)

跳汰機(jī)自動(dòng)控制有效實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制風(fēng)閥的跳汰周期，和自行實(shí)現(xiàn)排料目標(biāo)，其屬于單機(jī)控制系統(tǒng)，核心構(gòu)成部件較多，不僅包含直線位移式傳感器、主機(jī)，而且涉及液壓排料裝置、風(fēng)閥等。可編程控制器由電源模塊、繼電器輸入模塊等構(gòu)成，風(fēng)門實(shí)施各項(xiàng)動(dòng)作主要由繼電器模塊實(shí)現(xiàn)，可編程控制器可同時(shí)對氣缸進(jìn)排氣進(jìn)行控制，以此實(shí)現(xiàn)跳汰周期和自行排料目標(biāo)。①風(fēng)閥控制。跳汰機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)單一對每個(gè)氣缸實(shí)際分值，進(jìn)行在線合理優(yōu)化調(diào)整，根據(jù)實(shí)際工作狀況，設(shè)定合理的跳汰頻率，可控硅輸出模塊實(shí)現(xiàn)直接驅(qū)動(dòng)電磁換向閥門，確保空氣室內(nèi)工作設(shè)定目標(biāo)達(dá)成。自動(dòng)控制系統(tǒng)并同時(shí)實(shí)時(shí)跟蹤跳汰狀態(tài)，數(shù)字濾波自行抗干擾功能，為跳汰機(jī)自行工作穩(wěn)定性及可靠性做以保證。②自動(dòng)排料狀態(tài)。處于自動(dòng)條件下，PLC依照漂浮位置傳感器，實(shí)時(shí)檢測物料實(shí)際厚度，并及時(shí)將其數(shù)據(jù)信息傳輸至相關(guān)模塊，以此控制液壓站電磁換向閥及電磁溢流出閥門動(dòng)作。電磁換向閥對油路控制液壓缸操作，實(shí)現(xiàn)對閘門啟動(dòng)、關(guān)閉控制，保證排料速率實(shí)現(xiàn)可控化。

2.3 浮選自動(dòng)加藥系統(tǒng)

浮選機(jī)實(shí)際工作過程中，若其相應(yīng)藥劑一經(jīng)確定，浮選藥劑用量與藥劑間配備，直接影響浮選最終成效。浮選自動(dòng)加藥系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)工藝要求，對浮選機(jī)進(jìn)行自行加藥進(jìn)行控制。浮選加藥系統(tǒng)核心構(gòu)成包含檢測儀表、主機(jī)、輸出入模塊等，期中檢測儀表存在6臺超聲波流量計(jì)，以此檢測浮選機(jī)入料管道中實(shí)際入料劑量；2臺差壓式流量中分別檢測藥劑中起泡劑流量、捕收劑。上述涉及儀表均可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測流量，并將其藥物濃度及時(shí)轉(zhuǎn)變成電信號，輸入相應(yīng)的PLC，其內(nèi)部主機(jī)設(shè)有相應(yīng)自行加藥控制程序，主機(jī)采集相應(yīng)電信號之后，進(jìn)行多次計(jì)算驗(yàn)證，最終輸出最佳數(shù)值，輸出模塊控制電磁閥操作速率，從而控制兩種不同藥物加藥劑量；同時(shí)，差壓式流量計(jì)將管路中流量實(shí)時(shí)反饋給PL，利用調(diào)節(jié)器對電磁閥進(jìn)行控制，最終完成加藥操作，保證添加藥物劑量根據(jù)實(shí)際入料狀況得以調(diào)整，實(shí)現(xiàn)浮選藥物全自動(dòng)、準(zhǔn)確加入目標(biāo)[2]。

3 選煤廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用發(fā)展趨勢

煤炭企業(yè)逐步回暖，選煤廠對煤炭精細(xì)化要求愈發(fā)嚴(yán)格，選煤電氣自動(dòng)化是選煤廠未來發(fā)展主趨，尤其是自動(dòng)化理念滲透，可有效約束人員自身行為，控制電氣設(shè)備不安定狀態(tài)，保證選煤工藝流程高效、安全運(yùn)行，改善選煤工作生產(chǎn)環(huán)境，減少生產(chǎn)中安全事故[3]。

4 結(jié)語

我國對煤炭需求量不斷增加，選煤廠對煤炭精細(xì)化要求愈發(fā)嚴(yán)格，選煤廠實(shí)際電氣自動(dòng)化，直接決定煤炭工業(yè)生產(chǎn)效率，更是實(shí)際生產(chǎn)中人員、設(shè)備安全基礎(chǔ)保證?，F(xiàn)階段，選煤電氣自動(dòng)化應(yīng)不斷加強(qiáng)探索研究力度，并根據(jù)實(shí)際狀況，優(yōu)化升級電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，保證工藝流程更規(guī)范、科學(xué)化。