引言

煤泥水處理是選煤廠的重要生產環節，煤泥的回收再利用不僅能夠提高選煤廠的經濟效益，還能降低對生態系統的破壞，對整個選煤廠的生產效率和閉水循環有重大影響。壓濾機作為煤泥水處理的重要設備，其自動化程度嚴重影響著整個壓濾車間的生產效率。寺河選煤廠壓濾車間有9臺壓濾機，它們由人工手動進行操作，自動化程度低，工人勞動強度大，同時整個車間設備沒有建立統一的遠程監控平臺，信息傳遞不便。

為解決上述問題，本文以壓濾機作為研究對象，實現整個車間的自動化、無人化生產，同時建立統一的智能移動終端遠程監控平臺。為了研究壓濾機的上、中、下三種入料方式對壓濾過程造成的影響，為壓濾機的選型和設計提供理論依據，通過在ANSYSWorkbench的Fluent中建立壓濾機濾室仿真模型，同時以選煤廠的壓濾機的工業實際運行參數進行流體仿真。為了模擬壓濾機濾餅在形成過程中對煤泥水的過濾作用，本文將濾室劃分為10層，在該層濾餅形成濾層時將其設置成多孔介質，同時根據不同粒度的煤泥在濾室中分布情況不同，將濾室中間和兩邊的濾層設置成不同孔隙率的多孔介質。為實現壓濾機的自動控制，論文根據車間壓濾機的工作過程和使用現狀對壓濾機自動控制部分進行設計和優化。

本文采用ABMicro850型PLC作為壓濾機控制器，觸摸屏采用TPC1061Ti，其它硬件設備都采用原有設備。論文根據壓濾機的關閉、上料、加壓過濾、吹氣置換、卸餅等工作過I萬方數據太原理工大學碩士研究生學位論文程編寫控制程序，同時根據壓濾機實際情況對控制部分進行改進，增加了循環卸餅和二次關閉等自動控制過程。在自動控制的基礎上，論文設計了整個車間設備的群控系統。通過在煤泥桶上添加液位傳感器實現煤泥桶中煤泥水的自動添加，同時通過底流濃度控制底流泵的起停，整個車間的刮板輸送機、底流泵和閥門等都通過車間大型PLCLogix5561控制。

在此基礎上，設計了更換后的壓濾機控制器和Micro850及Logix5561這三種控制器之間的通訊，通過讀取工作狀態，實現壓濾車間刮板輸送機、壓濾機、煤泥桶、底流泵、助濾劑添加裝置等的自動協同控制。在車間整個自動協同控制基礎上，論文基于智能網關和云平臺技術設計了智能移動終端遠程監控系統。控制器之間通過智能網關實現信息的無線傳輸，通過云平臺組態和外網發布后，企業人員通過智能移動終端隨時隨地可遠程訪問壓濾車間監控平臺，實現對設備的遠程監控，及時了解生產工況，同時通過權限設置來保證企業生產信息的安全性。

結果表明采用上部入料時容易形成均勻濾餅，成餅速度快，而采用中部或下部入料時，濾室下部分煤泥流速比上部分大，不利于濾餅的形成。系統運行后可減少固定操作崗位2人，每年可節約大量成本，同時可降低工人勞動強度，實現整個車間的自動化、無人化生產，提高了車間的生產和管理效率，而企業人員通過PC或智能移動終端可遠程訪問云平臺，隨時隨地遠程監控生產過程，能實時了解生產信息，對整個選煤廠壓濾機的自動化和信息化建設具有重要影響。