引言

煤泥的回收是選煤廠生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。煤泥的回收再利用，不僅能提高產(chǎn)品的利用率，還能減少污水的排放，減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。快開壓濾機(jī)是選煤廠煤泥回收的常用設(shè)備，其自動(dòng)化控制水平對(duì)選煤廠煤泥的回收及選煤廠的正常生產(chǎn)具有重要影響。研究快開壓濾機(jī)的自動(dòng)化控制在現(xiàn)代智能化選煤廠的技術(shù)改進(jìn)和信息化發(fā)展,將壓濾機(jī)的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)融合到選煤廠智能化統(tǒng)一監(jiān)控平臺(tái)，提高設(shè)備的自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率，方便設(shè)備信息釆集分析，對(duì)于減少生產(chǎn)過程的故障時(shí)間，減少固定崗位操作人員，降低生產(chǎn)成本，具有一定的借鑒意義。

1.1壓濾機(jī)在選煤廠的應(yīng)用

選煤廠壓濾機(jī)主要用于煤泥的脫水。工藝流程為：將濃縮池的煤泥用泵輸送至壓濾機(jī)攪拌桶，攪拌均勻后，再用泵抽到壓濾機(jī)中進(jìn)行脫水。其脫水原理為：利用壓力泵，將煤泥漿壓入相鄰兩濾板的密閉濾室中，使濾布兩邊形成壓力差，從而實(shí)現(xiàn)固液分離的煤泥脫水工作。主要包括頂緊濾板、給料壓濾、松開濾板、拉板卸料4個(gè)循環(huán)工作過程。這些工作過程都是通過PLC控制裝置來(lái)完成的，在壓濾機(jī)控制柜上設(shè)有觸摸屏和操作按鈕，既能手動(dòng)操作，也可自動(dòng)操作。而這些操作都需要崗位人員在現(xiàn)場(chǎng)完成，當(dāng)壓濾機(jī)較多時(shí)，崗位人不停的往返各個(gè)壓濾機(jī)之間，工作繁重。

1.2電氣控制原理

壓濾機(jī)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要包括操作面板、顯示面板、電氣控制柜等單元。壓濾機(jī)的PLC根據(jù)檢測(cè)到的相關(guān)信號(hào)和設(shè)定的程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，輸出控制信號(hào)。操作面板主要包括：手動(dòng)、自動(dòng)、各類設(shè)備的啟動(dòng)按鈕及指示燈。顯示面板主要用來(lái)顯示設(shè)備的工作狀態(tài)、工藝流程和故障報(bào)警情況。觸摸屏還有觸控功能，可以對(duì)壓濾機(jī)進(jìn)行操控及狀態(tài)轉(zhuǎn)換。電氣控制柜是電氣控制的核心設(shè)備，主要包括PLC模塊、變頻器和各類傳感器的輸入信號(hào)等。控制系統(tǒng)以微型可編程序控制器PLC為核心，通過各分散輸入輸出模塊實(shí)施控制底層執(zhí)行機(jī)構(gòu)觸摸屏對(duì)系統(tǒng)工作進(jìn)行監(jiān)控。系統(tǒng)可以分解成4個(gè)子系統(tǒng)：主體部分、動(dòng)力系統(tǒng)、供料系統(tǒng)、擠壓水系統(tǒng)。

2.0快開壓濾機(jī)在生產(chǎn)過程中存在的問題

快開壓濾機(jī)電控系統(tǒng)及工作程序都是設(shè)備生產(chǎn)廠家自主設(shè)計(jì)的，一般通用性較強(qiáng)，未考慮到選煤廠的具體生產(chǎn)情況，缺乏針對(duì)性，不能適應(yīng)現(xiàn)代智能化選煤廠的發(fā)展需求，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

• 壓濾機(jī)的控制器一般選用的都是小型PLC,I/O點(diǎn)數(shù)較少，程序比較死板，靈活性差，與上下游設(shè)備結(jié)合不夠緊密。比如與濃縮車間的底流泵，壓濾車間的攪拌桶、濾液泵、煤泥刮板輸送機(jī)、煤泥帶式輸送機(jī)等設(shè)備無(wú)關(guān)聯(lián)，沒有閉鎖關(guān)系。
• 與壓濾車間的主控制系統(tǒng)無(wú)關(guān)聯(lián)，即沒有接入壓濾車間的集控網(wǎng)絡(luò)，兩者之間形成脫節(jié)，不能形成閉鎖停機(jī)。比如壓濾機(jī)下游設(shè)備煤泥刮板輸送機(jī)故障停機(jī)，壓濾機(jī)將釆集不到刮板輸送機(jī)的運(yùn)行信號(hào)，若繼續(xù)工作，將造成刮板輸送機(jī)堵料，影響選煤廠的正常工作。
• 壓濾機(jī)控制系統(tǒng)未接入選煤廠工業(yè)控制網(wǎng)，大數(shù)據(jù)平臺(tái)采集不到壓濾機(jī)的數(shù)據(jù)信息，相關(guān)設(shè)備信息無(wú)法上傳到信息服務(wù)平臺(tái)，影響了選煤廠信息化、智能化的發(fā)展。

3.0壓濾機(jī)電氣控制的智能化、信息化建設(shè)

3.1網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

以太網(wǎng)是目前最為廣泛的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，被廣泛應(yīng)用到工業(yè)控制系統(tǒng)中。將壓濾機(jī)PLC控制系統(tǒng)接入到壓濾車間的主控網(wǎng)絡(luò)，即將壓濾機(jī)的CPU連接到壓濾車間主控網(wǎng)絡(luò)的交換機(jī)上。即便是不同品牌的PLC,也可以通過增設(shè)相應(yīng)的網(wǎng)關(guān)連接到壓濾車間主控網(wǎng)絡(luò)上，進(jìn)而再連接到全廠的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中，便于遠(yuǎn)程調(diào)度和信息采集。

3.2遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計(jì)

壓濾機(jī)PLC與壓濾車間的主站PLC通過以太網(wǎng)連接，兩個(gè)底層網(wǎng)絡(luò)之間可以相互訪問，數(shù)據(jù)可以相互傳送。這樣就可以通過編寫相關(guān)程序使壓濾機(jī)與上下游設(shè)備形成完整的閉鎖關(guān)系。將壓濾機(jī)設(shè)為自動(dòng)模式，還可以在調(diào)度室遠(yuǎn)程操控壓濾機(jī)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，減少了現(xiàn)場(chǎng)的工作崗位。要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，需要在兩個(gè)PLC上分別編寫相應(yīng)的程序才能完成。首先在壓濾機(jī)的PLC上創(chuàng)建一個(gè)中間寄存器，將壓濾機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控信號(hào)、運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)、故障信號(hào)、準(zhǔn)備就緒信號(hào)等需要上傳的狀態(tài)信號(hào)存儲(chǔ)到中間寄存器。同時(shí)也需要建一定區(qū)域的地址來(lái)存儲(chǔ)壓濾車間主站PLC傳輸過來(lái)的信號(hào)，如壓濾機(jī)啟停信號(hào)、刮板機(jī)運(yùn)行信號(hào)等。壓濾機(jī)PLC根據(jù)接收的遠(yuǎn)程指令，執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。其次，在壓濾車間的主站PLC上創(chuàng)建同樣的中間寄存器，用來(lái)存儲(chǔ)接收的信號(hào)和要發(fā)送的信號(hào)。這樣整個(gè)壓濾系統(tǒng)全部貫穿起來(lái)，系統(tǒng)的閉鎖關(guān)系也就完整了。建立完整的閉鎖關(guān)系，可以減少系統(tǒng)故障的發(fā)生，進(jìn)而減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。遠(yuǎn)程監(jiān)控中心能夠監(jiān)測(cè)到設(shè)備工作狀態(tài)，獲取設(shè)備異常狀態(tài)的報(bào)警級(jí)別、報(bào)警時(shí)間和方式,方便發(fā)起報(bào)警通知；遠(yuǎn)程監(jiān)控中心還可以查詢壓濾機(jī)的實(shí)時(shí)和歷史狀態(tài)及報(bào)警信息。表和報(bào)表，實(shí)現(xiàn)整個(gè)選煤廠生產(chǎn)過程“有人巡視、無(wú)人值守”。

3.3信息化建設(shè)

壓濾機(jī)PLC控制系統(tǒng)接入廠級(jí)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)采集平臺(tái)將壓濾機(jī)的信息和生產(chǎn)情況自動(dòng)采集并處理存檔，分析設(shè)備運(yùn)行時(shí)間、故障頻次、能耗利用率、工作效率等，并根據(jù)這些分析結(jié)果來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，提高能源利用率。采集到的數(shù)據(jù)根據(jù)需要可以以圖表、曲線等方式直觀的顯示出來(lái)。壓濾機(jī)的智能化、信息化建設(shè)完成后，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，數(shù)據(jù)可靠傳輸，做到壓濾車間的“就地自動(dòng)化一遠(yuǎn)程自動(dòng)化一綜合信息化”三級(jí)自動(dòng)化體系，最大限度地實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的“無(wú)人值守，有人巡視”，達(dá)到監(jiān)、管、控一體化及減員增效的目的。信息化的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)選煤廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)管理，不僅節(jié)省了大量的人力物力，而且使生產(chǎn)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，使管理效益更加明顯。通過信息集成門戶，實(shí)現(xiàn)選煤廠應(yīng)用系統(tǒng)的集成，提供統(tǒng)一的、一體化的系統(tǒng)應(yīng)用界面，降低信息系統(tǒng)的應(yīng)用難度，促進(jìn)信息的高效利用，提升安全生產(chǎn)管理水平。

結(jié)語(yǔ)

通過對(duì)壓濾機(jī)的自動(dòng)化技術(shù)和信息化建設(shè),可以盡可能提高自動(dòng)化水平，減少固定崗位人員，增強(qiáng)專業(yè)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)人員和調(diào)度控制人員，實(shí)現(xiàn)人機(jī)安全，改善工人工作環(huán)境，提髙設(shè)備及人員工作效率，提升安全生產(chǎn)管理水平。

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