煤泥压滤机集中控制系统智能化和信息化的建设与运用

2019-12-01蔡江

电子技术与软件工程 2019年3期

文/蔡江

随着我国选煤技术的不断发展，原煤开采中其细粒含量也在不断增加。而作为开采、洗选、加工煤炭过程中的副产品，煤泥也逐渐得到了人们的重视和利用，其回收工作已经成为选煤厂生产必不可少的一个重要环节，避免了资源的浪费和环境的破坏。现阶段，我国选煤厂煤泥的回收主要依靠快开压滤机设备，其自动化控制水平将直接影响煤泥回收的效率和工厂生产进度。为了提高生产效率，减少相关设备的故障时间和操作人员数量，降低设备故障率，需要进一步改进技术，推动煤泥压滤机集中控制系统的智能化和信息化建设，实现压滤机的高度自动化控制。

1 快开压滤机自动控制系统概述

快开压滤机自动化控制系统以电气控制为基础原理，以PLC（微型可编程序控制器）为核心，其由众多单元组成，主要包括电气控制柜、操作面板和显示面板等。其中，电气控制柜是系统的核心装置，其内含变频器和PLC模块，用于接收来自各类传感器的输入信号。在煤泥的回收过程中，操作人员可以通过操作面板对压滤机设定相应程序，控制其进行煤泥的脱水和回收等操作。控制系统具体可划分为四个子系统，即动力系统、挤压水系统、主体部分和供料系统。

2 快开压滤机在生产过程中存在的问题

通常情况下，每一家选煤厂的具有生产情况都不尽相同。然而，快开压滤机的电气控制系统在生产过程中就已设计好，虽然其通用性较强，但是对于不同的选煤厂，缺乏针对性，不能很好的满足选煤厂的生产情况和发展需求。

2.1 控制器灵活性较差

我国生产的大多数压滤机，其控制器使用的PLC户型较小，并且控制程序简单，导致扩展性、灵活性较低，加上I/O点数较少，因此难以实现与上下游的设备紧密结合。在实际的生产过程中，快开压滤机与车间内众多设备没有做到相互关系、实现闭锁关系，例如压滤车间的煤泥带式输送机、滤液泵、煤泥刮板输送机和搅拌桶，以及浓缩车间的底流泵等设备。

2.2 压滤车间的自动化系统与单机自动化严重脱节

由于快开压滤机没有接入压滤车间的集控网络，所有无法与其主控制系统形成有效的关联，导致两者严重脱节、没有闭锁关系。在实际的生产过程中，一旦煤泥刮板输送机等下游设备发生故障，由于缺少闭锁关系、无法收到下游设备传来的运行信号，压滤机将会继续工作，直接造成刮板输送机堵料，严重影响了选煤厂的生产效率。

2.3 压滤机信息得到无法有效采集

由于选煤厂中的工业控制网不包含压滤机控制系统。因此，对于压滤机的数据信息，工业控制网平台无法对其有效采集，直接阻碍了选煤厂的信息化、智能化发展。

2.4 过滤机操作工作繁重

虽然压滤机有两个模式，可以选择手动操作和自动操作，且压滤机控制柜上设有触摸屏和操作按钮。但是，一旦运行的压滤机较多，在岗工作人员就需不断的在各台压滤机之间往返不停，工作繁重。

3 压滤机电气控制的智能化、信息化建设

3.1 网络建设

在互联网时代下，网络通讯技术已经深入渗透到各行各业，成为企业进一步发展的重要技术保障。选煤厂要想提高设备的自动化程度、增大生产效益，就必须积极将网络通讯技术、信息化技术等引入到工业控制系统中，全面开展网络建设。首先将压滤机PLC和压滤车间PLC的控制系统接入到主控网络的交换机上，进而再通过交换机与选煤厂的工业网络相连接，以此实现机器的远程调度和压滤机的数据采集。

3.2 远程监控设计

选煤厂的网络建设完成后，压滤机PLC和压滤车间PLC成功连接，两者之间则可以通过底层网络进行数据的传输。在此基础上，压滤机与上下游的设备形成完整的闭锁关系，操作人员就可以直接在调度室进行压滤机状态的转换，实现对压滤机的远程监控。

压滤机远程监控的实现，两个PLC上的程序是必不可少的。所需要解决是压滤机与压滤车间信号传递问题，主要包括压滤机启停信号、准备就绪信号、远程监控信号、故障信号、刮板机运行信号和运行状态信号等。对此，可以在压滤机PLC和压滤车间PLC上分别创建一个中间寄存器，用来接收和存储对方上传的状态信号，以及自身将要发送的信号。