洗煤厂解决方案

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1、维德煤矿自动化整体解决方案洗煤厂综合自动化集成控制系统一、前言煤炭工业是最传统的行业之一，煤矿综合自动化是提升行业安全和效率的重 中之重。在煤炭生产过程中煤矿洗煤厂承担原煤筛分、洗选、分级、分类存放等 工作，是煤炭产品加工的主要场所。通过重介选煤技术对原煤进行加工处理、经 过筛分、洗选、转载后得到产品煤和矸石；进入下一阶段入仓、输送和发运。二、洗煤工艺过程简介：目前现代化煤矿洗选煤厂一般均采用重介旋流器和泥煤水工艺。主要工艺设 备包括：原煤分级筛、跳汰机、斗式提升机、精煤脱水筛、产品分级筛、耙式浓 缩机、高效压滤机、煤泥碎干机等。重介洗煤工艺流程如图：三、综合自动化集成控制系统组成:1、系统的

2、集成：整体洗煤自动化控制系统由四部分集成: 生产过程集中监控子系统工业电视监视子系统生产调度通讯子系统信息综合管理子系统系统结构如图：11、生产过程集中监控系统对洗煤的主要工艺车间和设备实行数据采集、操控机显示功能。由数据采 集模块、处理控制器、监控操作站、通信网络及网络设备组成。集中监控系统具有顺煤流停车，顺、逆煤流起车的顺序控制功能，过程控制 功能，设备运行状态的监视、水位、煤位、风压、药量的检测，水、煤、电、药 剂的计量，故障的报警、急停，且能保证在各种情况下不堆煤。在操作站可编程组态有以下画面:A. 控制方式和流程选择画面B. 工艺设备流程图C. 设备状态工况显示图D. 数据及历史数据

3、显示图E. 故障报警一览表F. 煤料仓实时料位图G. 电力参数、灰分仪数据、皮带秤数据H. 主要设备运行时间统计表I. 如例图：414A4ISA 4 IGA1.2、工业电视监视系统通过工业摄像机实现煤流的跟踪显示，直观地确认工艺各过程及相关设备的 运行情况，且可以记录和显示在工业大屏上。由摄像镜头、云台、解码器、网络设备、硬盘录像机和工业显示大屏组成。1.3、调度通讯系统主要完成生产的调度指挥和信息交换,可实现用户热线直连、多方远程会议、 分片调度、厂长电话及夜间服务值守。由网络、程序交换机、电话机、扩音终端、录音及语音设备组成。如图是集中监控中心模拟图1.4、信息综合管理系统对生产和管理的各

4、类信息进行处理与管理，通过系统的数据库方便了如各种报 表的编制、打印历史数据查询，并实现数据的双向传输。由服务器、交换机、工作站及100兆以太网络和传输设备组成。四、综合自动化集成控制系统效应:综合自动化系统的应用，逐渐改变了传统煤矿企业的生产方式。方法，使原 来分散、就地控制更新为集中控制；并在高速信息化网络中提高了生产管理的及 时性、有效性和全面性。使整个煤矿的运营效率有了极大的增长，据测算达到20t/ 工；同时可以对整个煤矿的能耗和辅助生产系统的各环节都实现定量管理提供了 可能。另一方面，通过对煤矿生产各环节的实时检测与控制，充分保障了煤矿正常、 安生生产的进行，最大限度的避免了人员生命

5、和煤矿财产的损失。它明显提高了 大型工矿企业的技术水平和现代化管理水平，对提高企业的劳动生产率、改善工 人的工作环境、增强企业效益具有重要意义。五、综合自动化集成控制系统应用实例：淄矿集团岱庄矿选煤厂是一座设计年处理能力150万吨的现代化矿井型选煤 厂，实际能力达到300万吨。主要承担入洗岱庄矿井原煤，入洗煤种为气煤,洗煤 产品主要为优质动力煤和炼焦配煤。洗煤工艺为+40mm米用动筛排矸，-40mm米用 跳汰-浮选联合流程。动筛排矸系统引进德国威达格.洪堡特KHD公司生产的动 筛跳汰机，该机性能可靠，分选效果优良，实现了单机自动化。水洗系统洗煤机 和浮选机分别选用煤科总院唐山分院研制的自动化程

6、度较高的SKT96型跳汰机和 XJQM-14 (4)型浮选机。岱庄矿选煤厂综合自动化系统分为控制系统、工业电视系统、管理信息系统， 一期工程实现动筛车间、装车站和浓缩压滤车间的综合自动化，二期工程实现主 厂房和产品仓上的综合自动化。一期系统于2000年3月份投入正常使用，二期系 统于2001年3月份投入使用。该系统自使用以来，运行正常，基本达到了技术协 议要求，实现了减人提效的目的，年节约开支516万元；集控系统的投运减少了 启停车时间，年节约资金18.92万元；先进的监测系统，能准确判断出事故地点 和事故原因，减少事故处理时间，年减少损失50.4万元，该系统的投运取得了良 好的经济效益。1

7、综合自动化系统介绍1.1概况选煤厂综合自动化系统是根据局长建设高产、高效、高技术含量选煤厂的指 示投入的,按照精简、优化、低投资、高效率的原则配置整个综合自动化系统。 该系统分为控制系统、工业电视系统、管理信息系统，包含三个网络：控制网络、 工业电视网络和管理网络。控制系统选用施耐得公司的QUANTUM系列PLC,在主厂 房控制室、动筛车间控制室、装车控制室、压滤车间控制室设立CP U站点，在主 厂房配电室、动筛车间配电室、浓缩车间配电室、原煤仓下配电室、产品仓上/ 下配电室设立远程I/O分站，它与CPU站组成RI/O网络，CPU站之间组成MB+网，CPU 与上位机组成以太网，现场I/O负责设

8、备的启停和生产信息的采集，CPU负责逻辑 运算和信息的处理，上位机负责设备状态的监控和操作。本系统在现场设置32 台摄象机和12台彩色电视机，通过矩阵切换主机可在电视机上固定循环显示或调 出某个摄象机的现场画面，可将工业电视视频信号传输到5个管理终端，采用快 速以太网，实现对选煤厂管理信息的综合处理。通过与控制网络互联，动态显示 选煤厂设备的运行状态，与矿井管理网络连接，矿调度室可方便地查看选煤厂管 理信息。1.2控制范围及主要控制环节 原煤及地销煤系统：矿井箕斗仓下给煤机至动筛车间、原煤仓上、块精煤仓 及地销装车给煤机，参控设备34台，电机42台。浓缩压滤系统：从浓缩机底流泵、压滤车间到煤泥

9、皮带机，受控设备30台。 装车系统：原煤仓下给煤机、221皮带、装车仓下给煤机及装车设备，受控 设备40台。水洗系统：入洗皮带至产品仓上设备，受控设备50台。 事故停车采用事故点设备至煤流源侧急停，事故点到煤流方向设备依次延时 停车。原煤系统以动筛跳汰机为中心实现质量控制单元自动；。水洗系统以跳汰机 为中心实现质量控制单元自动化，浓缩机实现浓度控制单元自动化，各种运输设 备实现综合自动化。对主要的料位、液位、闸门位置、翻板位置、浓度、流量、40千瓦以上的电 机电流、溜槽堵塞实现实时在线检测，设定常值、超值报警。1.3科学的二次回路控制原理选煤厂综合自动化系统二次控制回路原理与传统控制方式不同，

10、减少了接线 和中间环节，提高了系统的可靠性；启车前，控制室能清楚的知道设备主回路是 否正常；停车按钮的输入可在上位机里面方便地记录下故障设备的名称、故障类 型、故障时间等内容；PLC输出与控制回路隔离，通过中间继电器驱动接触器线 圈，提高了系统的可靠性，并延长了I/O模块的使用年限；二期工程由于设备集 中/就地均由PLC驱动，对工艺流程控制的修改完全由软件来完成，无需变动硬接 线，提高了系统的灵活性；二期工程中，设备的工作状态由控制室统一调度决定， 便于生产管理；在启车预告过程中，对已选择集中启车的设备，由停车按钮完成 禁起指令的发送，并在硬接线中封锁PLC出口，提高了系统的安全性；完善的皮

11、带综合保护系统为迅速查找故障提供了保证；安全转换开关为检修人员安全提供 了保证。1.4灵活的控制方式：集控/就地/单起集控方式下PLC执行用户程序的全部控制功能；就地方式下PLC仅执行数据采 集和模拟显示功能；单起方式下，在集控室可实现单台设备的启停车，并具有联 锁、解锁功能；设置就地操作设施，该设施不通过PLC控制。1.5实现功能本系统形成后，可以取消各种岗位工，工人由操作工变为巡检工，不参与设 备的控制(事故状态除外)，可实现如下功能：1) 控制功能，实现设备控制方式和工艺流程选择、启车预告、系统单起/程序 启停、系统运行的闭锁、过程参数的实时监测。2) 诊断功能，能快速正确地识别模块配置

12、错误、模拟量超程、线路断线等故障， 自动报告总线通讯错误还是网络错误。3) 冗余功能，采用不间断电源双回路供电自动投入。选择冗余通讯模块，实现PLC和CPU的双机热备功能，主辅机同类切换，系统不间断工作。4) 网络通讯功能，利用光纤将全厂PLC分站连成一个网络，各分站所采集的信 息全汇集到主厂房控制室，在上位机上显示，同时，也可将指令通过网络传至PLC 分站。5) 各种检测和保护功能，实现对各种料位、水位、闸阀位置、水量、电量、设 备运行状态的检测，并用图形软件在屏幕上显示出动态画面；实现对所有设备保 护信号的检测。6) 单机自动化与系统的联网功能，通过PLC-/I/O接口实现与单机自动化设备

13、的 联机。7) 启停车声光预告和语音报警功能，启停车前可利用广播系统和信号系统预告； 系统出现故障，在上位机提示故障并语音报警。8) 工业电视功能，通过集控室电视墙画面对全厂重要生产环节进行监视，并通 过视频网络将图象传至矿井调度室，使生产调度和管理人员及时获取大量丰富的 视觉信息，极大地提高了管理效率和自动化水平，为选煤厂减人提效、安全生产 提供了保障。9) 计算机管理信息系统，使生产经营管理人员以科学的手段组织合理的生产， 通过建立管理信息系统局域网，与其它计算机系统互联，形成广域计算机网络， 实现对选煤厂管理信息的综合处理，使选煤厂的管理具有高度的科学性和技术 性，达到现代化的生产管理水

14、平。2、技术经济效益分析2.1减少启停车时间，降低电耗为更好的应用岱庄矿选煤厂综合自动化系统，根据现场开停车的需要，通过 不断完善调整启停车程序，最大限度的减少启停车时间，对于单台小设备考虑同 时启车，缩短了启车时间；详细计算闭锁关系的设备停车时间，尽量缩短停车时 间，降低了电耗，根据经验，现测算如下：原煤系统设备总有功功率为711.3KW，按平均每天启停车3次，每次节省20分钟，每年为300个工作日，每度电为0.45元，则每年可节约电费20X3X588.73X300X0.45/60=7.95 万元；水洗系统设备总功率为1169.35KW,按平均每天启停车3次，每次节省20分钟， 每年为300

15、个工作日，每度电为0.45元，负荷计算系数为0.6，则每年节约电费 20X3X300X1169.35X0.6X0.45/60=9.47 万元；装车系统设备总功率为380.5KW，按平均每天装一列火车，每次节省时间30 分钟，每年为300个工作日，每度电为0.45元，负荷计算系数为0.6，则每年节约 电费30X300X380.5X0.6X0.45/60=1.5万元；则每年可节约电费18.92万元。 2.2先进的监测系统，减少事故处理时间该系统运行可靠，维修量小，其先进的监测系统，在事故发生时，能及时准 确的找出事故发生地点，方便调度人员采取正确果断的处理措施，缩短事故处理 时间，按平均每月事故处

16、理减少1小时计算，每年可节约12小时，按350吨/小时 计算，每年可减少损失4200吨原煤;按120元/吨计算,可减少损失4200X120=50.4 万元。2.3减人提效 由于全厂综合自动化系统的投运,可大幅度减少岗位人员配置,实现高产高 效。全厂人员将从原计划的412人减至154 人,每人每年的消耗按2万元考虑,每 年可减少人员开支516万元。2.4增强管理效益 集控系统是全厂综合自动化的核心,是实现各种单机自动化的基础,该系统 负责对全厂生产设备集中控制,对各种参数的检测,它产生的效益是多方面的、 综合性的。生产信息管理系统投运后,可显著提高选煤厂的现代化装备和管理水平,实 现工艺参数动态管理,降低设备事故率