选煤厂厢式压滤机PLC 控制系统改造

张俊杰 张坤 河南焦煤能源有限公司九里山矿

浮选尾煤处理为选煤厂生产工艺中不可缺的部分，焦煤集团九里山矿选煤厂尾煤处理采用厢式压滤机处理工艺，其中使用率最高的为XMZ750/2000-UK 增强聚丙烯厢式压滤机。由于该台压滤机经常因PLC 控制系统故障、电接点压力表故障、旋转编码器故障等问题造成设备不能正常工作，严重影响到尾煤压滤处理，因此决定对该厢式压滤机PLC 控制系统和其他问题进行改造。

一、压滤机控制系统存在的问题

（一）在压滤机自动控制过程中拉板小车运行不能方便的暂停和继续

我厂XMZ750/2000-UK 厢式压滤机在生产过程中存在拉板拉开后煤泥饼粘黏，不能自动脱饼的问题，而压滤机控制箱距离操作员工处理煤泥饼不脱落作业地点相对较远，不能及时方便的控制拉板小车的暂停和继续，因而不仅影响压滤机运行效率，还增加了操作人员的工作强度和造成工作失误。

（二）旋转编码器故障造成拉板小车自动运行错误

该压滤机使用地为旋转编码器控制拉板小车自动运行程序，而由于旋转编码器连接轴强度不够和使用环境较差的原因，经常造成旋转编码器连接轴卡断和旋转编码器损坏等故障，对压滤机拉板小车自动运行造成了很多困难，存在不能正常拉板卸载煤泥饼的问题，而且旋转编码器采购成本较大，增加了设备维修资金的投入。

（三）电接点压力表接触点故障造成液压站长时间超压运行

电接点压力表共有两组触点，高位油压上限动合触点和低位油压下限动合触点，我厂压滤机存在多次因电接点压力表上限触点接触不良造成的液压站油泵电机长时间超压运行的情况，多次损坏液压系统液压阀和液压油泵，并且对压滤机机头液压缸也造成了一定程度的损坏。

（四）压滤机控制系统报警为文本显示报警，不能及时发现并处理报警信息

该台压滤机使用的控制系统为西门子S7-200PLC 控制系统，配合TD200 文本显示器作为控制和参数调节、报警信息显示等作用，没有配置具有声光报警器等外部报警装置，以至于压滤机出现故障停机时，操作工不能及时发现并处理故障信息，只能在发现压滤机长时间停机后才会注意到设备故障停机，再去查看文本显示器报警内容，影响了设备运行效率。

二、改造压滤机控制系统存在问题方法

（一）自动运行拉板小车的暂停和继续控制改造

对于拉板小车暂停和继续控制的改造方案，通过与现场操作工的讨论和研究决定，通过使用接近开关配合脚踏拉绳的方法，用以解决操作工在处理煤泥饼粘黏作业时对拉板小车进行暂停和继续的控制操作，具体使用方法如下：当拉板小车自动运行拉板作业时，如果拉开滤板后煤泥饼未能自行脱落，需要操作工使用工具对煤泥饼进行手动脱落，那么操作工就可以用脚踩踏底部拉绳，拉绳拉紧接近开关，使接近开关脱离固定位置铁板，断开一次接近开关传输给PLC 传输一个信号，使拉板小车暂停运行，操作工处理完粘黏煤泥饼后再次踩踏拉绳，接近开关断开再次传输给PLC 一个信号，使拉板小车继续完成之前的自动拉板运行动作，这样操作工不用在发现煤泥饼未脱落后跑到压滤机控制箱处对控制系统进行暂停操作，极大的方便了操作工处理粘黏煤泥饼的工作。

（二）使用接近开关替换旋转编码器来控制拉板小车自动运行

针对旋转编码器连接轴断裂和旋转编码器故障对拉板小车自动运行的影响问题中，经过现场的分析和研究，发现旋转编码器因安装位置和环境的影响，在拉板小车运行过程中出现卡顿和故障的概率较高，且每次旋转编码器故障后维修工在处理故障时的工作空间很狭小，同时因旋转编码器的成本较高，经过讨论研究决定将使用接近开关替换旋转编码器来控制拉板小车运行，同时改变接近开关位置以方便维修工对设备进行维修。接近开关替换旋转编码器改造具体内容如下：在压滤机拉板小车动力齿轮处安装接近开关，位于动力轮齿轮牙处，拉板小车运行时接近开关给PLC 周期扫描信号，当拉板小车到位卡住滤板后脉冲信号停止，拉板小车反转运行继续给PLC 周期扫描信号，当拉板小车再次到位后脉冲信号停止，拉板小车再次反转运行周而复始完成拉板小车自动运行控制程序。

（三）液压站长时间过压运行解决办法

针对由于电接点压力表故障引起的液压站长时间过压运行的问题，在PLC 控制序中编写了一组由时间继电器组成的保护程序，并且经过现场压滤机生产运行周期确定了保护动作时间，在电接点压力表故障的情况下，对压滤机机头拉板和压板时间进行了限制，使之到达设定运行时间后自动停止液压站运行，解决了液压站长时间过压运行造成液压缸和油泵电机的损坏问题。

（四）声光报警器的改造

对压滤机运行过程中设备故障和程序报警进行改造，完善PLC 程序报警机制，对原有的文本显示器和按钮指示灯报警机制进行改进，新增加一个声光报警器，当压滤机运行故障时，报警程序运行给外部继电器送电，接通声光报警器，声光报警器发出报警声音并闪灯，操作工能在很远的地方听到和看到声光报警器发出的警报，及时对压滤机运行故障进行处理。

图1 压滤机PLC 控制接线图

（五）压滤机改造PLC 控制接线图（见图1）

三、结论

在针对压滤机控制系统的改造工作中，由于原控制系统s7-200PLC 部分输入输出点坏无法继续使用，因此现场改造使用了三菱FX1n-24mrPLC 进行了控制程序编写，节省了采购PLC 的成本，同时去掉了TD200 文本显示器，解决了因PLC与文本显示器通信不上出现的程序无法运行的情况，精简了压滤机操作控制程序，方便了操作工的日常工作，在改造过程中不断调试和改进拉板小车脚踏拉绳接近开关位置和松紧度，使得操作工能够方便轻松的处理煤泥饼粘板工作，调整拉板小车动力齿轮和接近开关安装位置，减少因安装位置造成的齿轮和接近开关磕碰。通过改造，解决了压滤机在实际生产过程中出现的诸多问题，降低了操作劳动强度，方便了设备维护，提高了安全可靠性，运行综合效果良好。