工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)在選煤廠中的應(yīng)用

　　摘要：為了促進(jìn)選煤行業(yè)電氣自動化系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展，通過分析選煤電氣自動化系統(tǒng)在實(shí)際選煤廠中的應(yīng)用，結(jié)合選煤廠實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)營情況，制定有效的自動化控制技術(shù)體系。在日常生產(chǎn)中汲取經(jīng)驗(yàn)，不斷優(yōu)化選煤電氣自動化控制系統(tǒng)的研究具有較大的現(xiàn)實(shí)意義，該體系的合理實(shí)施能有效提高選煤廠經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)煤炭行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，是當(dāng)今選煤廠電氣設(shè)備革新發(fā)展的必然趨勢。

　　關(guān)鍵詞：選煤電氣,自動化,技術(shù),體系,應(yīng)用

　　0引言

　　隨著中國經(jīng)濟(jì)的騰飛增長，煤炭市場的回暖，國內(nèi)很多洗(選)煤廠的工作任務(wù)越來越重，選煤廠中傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備正在逐步老化，甚至瀕臨強(qiáng)制報廢。為了滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，需對選煤廠電氣設(shè)施進(jìn)行一次重大革新，因此選煤廠中電氣設(shè)備的高自動化發(fā)展趨勢成為了當(dāng)前亟待解決的熱點(diǎn)問題[1-2]。

　　選煤廠電氣設(shè)備的自動化程度，在很大程度上影響著煤炭工業(yè)的生產(chǎn)效率，同時也對選煤過程中人員、設(shè)備的安全狀態(tài)提供一定的可靠保證;當(dāng)前，工業(yè)電氣自動化發(fā)展方向也需進(jìn)行各方面的深刻研究，才能保證選煤行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，基于此，本文著重研究分析選煤電氣自動化系統(tǒng)在選煤廠生產(chǎn)中的應(yīng)用。

　　1選煤電氣自動化系統(tǒng)

　　選煤廠在煤炭的洗選過程中，涉及到各種各樣的電氣設(shè)備，各個電氣設(shè)備所發(fā)揮的功能都是特有的，選煤電氣自動化系統(tǒng)歸結(jié)起來是生產(chǎn)過程中集各類選煤電氣設(shè)備的智能技術(shù)、人機(jī)配合功能技術(shù)、電子監(jiān)控技術(shù)、通信通訊技術(shù)和電氣設(shè)備的實(shí)驗(yàn)研究技術(shù)性能于一體的生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、儲存工序中，人機(jī)物的高度緊密性配合體系[3]。

　　現(xiàn)階段下選煤電氣自動化技術(shù)愈發(fā)普及與廣泛運(yùn)用，選煤電氣設(shè)備自動化系統(tǒng)已與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了有效的結(jié)合，對選煤廠日常的生產(chǎn)、運(yùn)營提供了更高效便捷的實(shí)用技術(shù)手段，能夠大大降低人員的投入與勞動強(qiáng)度，該系統(tǒng)是未來選煤行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

　　2選煤電氣自動化系統(tǒng)在生產(chǎn)中的應(yīng)用

　　2.1調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)

　　(1)上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)將上位機(jī)應(yīng)用于選煤廠電氣設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)工序中，不僅可以實(shí)時地監(jiān)測監(jiān)控電氣及機(jī)電設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)，還能進(jìn)行實(shí)際電氣設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況的動態(tài)模擬，使用上位機(jī)監(jiān)控可實(shí)現(xiàn)快速、便捷地分析系統(tǒng)電氣設(shè)備停止運(yùn)行后的故障自動診斷以及自動故障修復(fù)的功能[4]，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，要求做好電氣設(shè)備生產(chǎn)工序的參數(shù)輸入，同時將相應(yīng)的錄入?yún)��?shù)導(dǎo)入上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，便能在監(jiān)控系統(tǒng)中診斷出選煤電氣設(shè)備的故障，隨之便提供自動檢測與修復(fù)功能，較好地實(shí)現(xiàn)整個選煤電氣系統(tǒng)的故障警示、實(shí)時修復(fù)，保證選煤廠生產(chǎn)運(yùn)行期間電氣系統(tǒng)的順利進(jìn)行。

　　(2)可視監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)階段，選煤廠電氣設(shè)施中較廣泛地使用可視監(jiān)控系統(tǒng)，這種監(jiān)控系統(tǒng)較多采用“傻瓜”模式，主要有光纖攝像機(jī)和礦用防爆光纜，需人為地設(shè)定監(jiān)控時間與視角，對電氣設(shè)備的監(jiān)控只能是通過人工進(jìn)行圖像采集和判斷來完成對設(shè)備的故障檢測，這種故障檢測技術(shù)需進(jìn)行較大的改革和升級，因此對于選煤廠生產(chǎn)中的可視監(jiān)控系統(tǒng)需對投影成像系統(tǒng)和人為操作模式進(jìn)行升級，克服投影系統(tǒng)組成部分繁多的缺點(diǎn)，盡量簡化設(shè)備的多重性，同時將人工操作模式改變成計算機(jī)自動控制模式，才能有效地實(shí)現(xiàn)選煤廠電氣自動化的發(fā)展目標(biāo)，提高生產(chǎn)效率，較低勞動強(qiáng)度。

　　2.2信息管理系統(tǒng)

　　選煤廠信息管理系統(tǒng)是集設(shè)備參數(shù)信息、人員資料信息、生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息、生產(chǎn)進(jìn)度與計劃信息、質(zhì)量檢驗(yàn)與驗(yàn)收信息等于一體的綜合管理方法，要實(shí)現(xiàn)選煤廠生產(chǎn)經(jīng)營的高效運(yùn)營，應(yīng)更加注重生產(chǎn)信息的管理，因此在選煤廠運(yùn)營體系中需建立起高效的信息管理機(jī)制，方能對洗選煤工序、工作的質(zhì)量與生產(chǎn)效率提供良好的保證。選煤工作現(xiàn)代化信息系統(tǒng)的建立具有跨時代的重大意義，實(shí)現(xiàn)了選煤過程中各類的信息的共享機(jī)制與信息的實(shí)時傳輸功能，方便信息使用者的溝通、查詢與交流，最大限度地為生產(chǎn)相關(guān)工作提供可靠的信息數(shù)據(jù)資料，確保選煤廠電氣自動化的有利發(fā)展。

　　2.3浮選機(jī)、跳汰機(jī)自動控制系統(tǒng)

　　選煤廠中浮選機(jī)、跳汰機(jī)是最常見的洗選工藝設(shè)備，將浮選機(jī)和跳汰機(jī)進(jìn)行自動化系統(tǒng)的升級，能實(shí)現(xiàn)普通浮選設(shè)備所不能達(dá)到的很多功能，如采用自動化系統(tǒng)的浮選機(jī)可準(zhǔn)確調(diào)節(jié)煤、水流量及混合物的濃度值，使得選煤物料和反應(yīng)藥劑的投放量嚴(yán)格按照設(shè)定參數(shù)進(jìn)行;采用自動化系統(tǒng)改良的跳汰機(jī)可有效控制物料的排量，達(dá)到煤炭最優(yōu)篩選質(zhì)量，同時有效提高了煤炭回收率等。

　　通過采用升級的自動化選煤廠浮選設(shè)備，不但能大大提高煤炭的生產(chǎn)效率，還能確保煤炭在洗選過程中物料、藥劑的配比控制嚴(yán)格的技術(shù)要求，保證了良好的煤炭洗選質(zhì)量;但是在選煤廠煤炭實(shí)際洗選過程中，物料與氧化、還原藥劑的使用也會受到各種外界環(huán)境(如溫度、濕度等)的作用，藥劑與物料配比參數(shù)需實(shí)時監(jiān)控校對，重點(diǎn)控制環(huán)境溫度、濕度兩因素對煤炭洗選工序中影響，保證選煤系統(tǒng)良好、高效的運(yùn)行機(jī)制。

　　2.4自動化照明控制系統(tǒng)

　　選煤廠照明電氣設(shè)備為選煤生產(chǎn)空間提供了舒適、明亮的工作環(huán)境，工作廠區(qū)照明電氣的自動化發(fā)展方向漸漸趨于成熟，通過對照明電氣的工作頻率與工作時間的統(tǒng)計，基于PLC原理設(shè)計選煤照明電氣集中控制智能系統(tǒng)，對選煤作業(yè)空間進(jìn)行光強(qiáng)、光通量的加強(qiáng)與限制，最大限度節(jié)省生產(chǎn)耗電能耗。這種智能照明控制系統(tǒng)主要是通過調(diào)光器、光強(qiáng)轉(zhuǎn)換器、晶體管等電子元件進(jìn)行照明控制，在實(shí)際選煤生產(chǎn)中務(wù)必保證電子控制元件的有效配合與定期檢測檢修，實(shí)現(xiàn)最大化的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)投比。

　　2.5濃縮池自動化控制系統(tǒng)

　　濃縮池的自動化控制系統(tǒng)，通過對加藥工序?qū)嵤┯嬎銠C(jī)聯(lián)網(wǎng)控制，設(shè)定相應(yīng)時間段的加藥量和加藥速度來控制洗選煤過程中形成成品精煤的一道關(guān)鍵洗煤工序。該控制系統(tǒng)具有穩(wěn)定性良好、有較強(qiáng)的抗外界環(huán)境因素性能，主要由藥劑給送裝置、藥劑與物料的攪拌裝置、儲存裝置聯(lián)合作用而成，各裝置的主要作用分述如下。

　　(1)藥劑給送裝置：給料階段的藥劑為干粉狀態(tài)，使用前通過調(diào)節(jié)給料口通過風(fēng)干設(shè)備和顆粒篩選濾網(wǎng)，篩選出符合要求的固體藥劑，滿足濃縮池的藥劑補(bǔ)給通暢的技術(shù)要求。

　　(2)自動化攪拌裝置：通過給料口篩選的符合選煤工藝參數(shù)要求的藥劑，經(jīng)過給料裝置進(jìn)入濃縮池的攪拌口，下放到藥料攪拌壺中采用自動化控制的攪拌裝置進(jìn)行充分的攪拌混合，在藥料的攪拌過程中也會受到外界溫度與濕度的影響，造成濃縮藥劑性能的部分遺失，對煤炭的精細(xì)化濃縮效果產(chǎn)生一定的影響，因此在藥料攪拌過程中重點(diǎn)控制藥劑量的合理參入比例，并考慮溫度和濕度對藥料作用效果的損失度，確定合理的配料損失影響系數(shù)，才能發(fā)揮最佳的濃縮提取效果。

　　(3)儲存裝置：攪拌完成的藥劑由攪拌容器直接進(jìn)入儲存裝置后，進(jìn)行臨時的存儲，為了滿足藥料的自動化供應(yīng)，存儲裝置中需實(shí)時保持一定量的攪拌混合好的藥料，一旦由于其他電氣設(shè)備的意外停止運(yùn)轉(zhuǎn)，通過變頻器仍能保證后續(xù)選煤工作的順利進(jìn)行。

　　2.6PLC自動化控制系統(tǒng)

　　PLC自動化控制系統(tǒng)在選煤廠實(shí)際生產(chǎn)各選煤工序中的應(yīng)用較為廣泛，在煤炭運(yùn)輸與洗選工作中，通過該自動化控制技術(shù)可實(shí)現(xiàn)不同煤流方向下設(shè)備自啟停功能[5-6]，有效控制了設(shè)備誤操作或停電重啟動后不會發(fā)生生產(chǎn)工藝紊亂的現(xiàn)象，同時該系統(tǒng)還具有選煤電氣設(shè)備間邏輯順序診斷的功能，滿足選煤工藝設(shè)備的閉鎖要求，如生產(chǎn)責(zé)任人發(fā)出工作指令，選煤電氣設(shè)備便自動報警提示人員撤離設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)危險區(qū)域。

　　如果電氣設(shè)備發(fā)生故障，該系統(tǒng)能迅速地檢測故障發(fā)生點(diǎn)與發(fā)生原因，并自動根據(jù)設(shè)備自身安全運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行故障排查與修復(fù)，大大保證了人員與設(shè)備的安全，更好地實(shí)現(xiàn)智能自動化選煤廠生產(chǎn)運(yùn)營。

　　PLC自動化系統(tǒng)集圖形圖像顯示、各設(shè)備系統(tǒng)間的相互傳輸數(shù)據(jù)及通信于一體，簡便清晰的人機(jī)操作界面，賦予工作人員輕松便利的辦公條件[7-8]，在選煤廠實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中全面地實(shí)現(xiàn)工作車間無人管理的智能生產(chǎn)線;直觀的數(shù)據(jù)記錄與儲存，保證了選煤各工序的有序?qū)嵤�，同時具有對選煤電氣設(shè)備故障的自我診斷與維修功能，保證了選煤行業(yè)中人員、設(shè)備、材料的有效投入與使用，更好地降低了選煤設(shè)備自身的不安全狀態(tài)與人的不安全行為造成的生產(chǎn)安全事故，保證選煤廠的安全生產(chǎn)目標(biāo)，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

　　3選煤廠電氣自動化系統(tǒng)的應(yīng)用趨勢

　　目前煤炭企業(yè)的逐步復(fù)蘇，選煤廠對煤炭的精細(xì)化加工要求越來越高，選煤電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用已是大勢所趨，特別是選煤電氣自動化理念在行業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營中起到了至關(guān)重要的作用，該自動化控制體系不僅能遏制作業(yè)人員的不安全行為，在很大程度上能更好地控制電氣設(shè)備的不安定狀態(tài)，保證選煤工藝流程的正常安全、高效運(yùn)行，極大地改善了惡劣作業(yè)環(huán)境，降低了選煤生產(chǎn)過程中的安全事故，對該自動化體系進(jìn)一步研究具有更大的實(shí)際意義，是當(dāng)今選煤廠電氣設(shè)備革新發(fā)展的必然趨勢。

　　(1)科技在持續(xù)發(fā)展，勞動生產(chǎn)資料也在大規(guī)模地革新，選煤廠中采用全自動化生產(chǎn)控制系統(tǒng)，是為了滿足當(dāng)今生產(chǎn)力發(fā)展的要求，將選煤廠各生產(chǎn)工序電氣設(shè)備合理地組織起來，有效提高了選煤廠生產(chǎn)自動化水平。

　　(2)選煤廠自動化作業(yè)流程的信息資源共享與傳輸，為管理人員提供實(shí)時可靠的生產(chǎn)技術(shù)數(shù)據(jù)，為原始數(shù)據(jù)的留存、備案提供了保證，同時方便后期對選煤工藝過程中的質(zhì)量控制與生產(chǎn)進(jìn)度控制。今后，中國選煤廠的發(fā)展方向?yàn)槿斯ぶ悄芑�、電氣設(shè)備自動化、企業(yè)規(guī)模大型化，在電氣自動化發(fā)展進(jìn)程中仍需持續(xù)改進(jìn)自動化系統(tǒng)技術(shù)，不斷提高自動化系統(tǒng)水平，通力促進(jìn)選煤行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。

　　4結(jié)束語

　　如今中國對煤炭的需求仍處于高峰期，選煤廠對煤炭的精細(xì)化加工要求越來越高，選煤廠電氣設(shè)備的自動化程度，在很大程度上影響著煤炭工業(yè)的生產(chǎn)效率，同時也對選煤過程中人員、設(shè)備的安全狀態(tài)提供一定的可靠保證;當(dāng)前，選煤電氣自動化發(fā)展方向也需進(jìn)行全方位的深刻研究，根據(jù)選煤廠實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)營情況選擇有效的自動化控制技術(shù)體系，并在日常生產(chǎn)中汲取經(jīng)驗(yàn)，不斷優(yōu)化選煤電氣自動化控制系統(tǒng)，提高經(jīng)濟(jì)收益，促進(jìn)煤炭行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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　　煤炭方向刊物知識：《煤炭技術(shù)》于1982年創(chuàng)刊，曾用名《國外煤炭》，1995年改現(xiàn)名。是經(jīng)國家科技部和國家新聞出版總署批準(zhǔn)的國家級期刊，是集技術(shù)性、實(shí)用性、導(dǎo)向性和服務(wù)性于一體的頗具影響力的綜合性煤炭技術(shù)類月刊，全國中文核心期刊(2008，2011)。

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