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摘要:薛湖選煤廠通過“選煤廠尾煤自動化系統”項目的研究,采取了一系列先進自動化技術的應用,對現場單機自動化設備、普通控制設備、現場視頻攝像機安裝、語音系統的組建,實現了尾煤處理綜合自動化集中控制,有效的改變了生產條件,優化了工作崗位,提高了系統處理效率。
關鍵詞:選煤廠 尾煤工藝 自動化控制 PLC OPC Rsview32
隨著社會的發展,人力成本越來越高,設備技術越來越先進、操作更復雜。為了克服人的不穩定因素帶來的設備操作失誤,設備生產廠家也開始推崇復雜設備單機自動化控制自成一體。增加設備運行穩定,以提高用戶的生產效率、減少用戶人力資源的投入,以滿足用戶降低成本的需求。
目前,許多選煤廠在尾煤處理方面,大都引進了“高效快速壓濾機”。該設備具有一定單機自動化水平,技術含量處理能力遠高于傳統壓濾機。由于該設備出廠時僅考慮自身單機自動化問題,沒有對外通信的考慮。在生產過程中,由于本功能塊獨立性較強,該系統的使用與全廠洗選生產系統不同步,同時,由于該系統有3臺單機自動化設備無法實現遠程操作,因此不能與洗選加工生產線同臺操作。本系統雖然涉及的設備不多,但涉及崗位較多,生產線較長,不利于生產過程溝通、協調,生產效率較低,占用人力資源較多,不利于生產管理。同時,由于本系統開停機操作頻繁(每班至少開停機30次),每次開停機各崗溝通協調時間約需兩分鐘時間,不僅浪費生產時間,還增加了設備空機運行時間,增加了電耗及設備磨損。
因此在實際生產應用過程中有制約了企業自動化水平的提高,不利于企業更好的開展“降低成本、減員提效”。基于以上,解決小系統綜合自動化水平的完善及提高,有利于企業優化工作崗位,增強崗位生產溝通能力、提高工作效率,減少系統設備空機運行時間,減低噸煤電耗及設備磨損,提高企業效益,加強生產管理。
綜上所述,薛湖選煤廠開展尾煤自動化創新技術研究,對于薛湖選煤廠較好的經濟效益和社會效益,具有較大的現實意義。對于國內同行業有著示范和借鑒作用。
一、薛湖選煤廠尾煤處理生產線現狀
1、崗位設置及人員配置:
該廠尾煤處理生產系統共設置五個崗位、六名崗位工:底流泵崗、崗位工1人,壓濾車間一樓崗、崗位工1人,壓濾車間二樓崗、崗位工2人,1401皮帶崗、崗位工1人,1402刮板機崗、崗位工1人。
2、主要工藝設備及其分布情況:
3、薛湖選煤廠尾煤處理系統生產協調情況:
快開壓濾機入料協調工作流程:快開壓濾機司機通知底流泵房崗位工開濃縮機底流渣漿泵——底流泵房崗位工啟動底流渣漿泵,給快開壓濾機入料桶給料——快開壓濾機司機觀察入料桶料位——當入料桶料位達到預期液位時——通知底流泵房崗位工停泵——通知壓濾車間一樓崗位工開快開壓濾機入料渣漿泵,給快開壓濾機入料——入料結束——通知壓濾車間一樓崗位工開啟快開壓濾機入料渣漿泵——壓濾車間一樓崗位工停止快開壓濾機入料渣漿泵;
快開壓濾機排料協調工作流程:快開壓濾機司機通知——1402刮板機司機開刮板機(開啟后)——通知1401皮帶機司機開皮帶機(啟動后)——通知壓濾車間一樓崗位工開快開壓濾機排料刮板機——開動快開壓濾機排料。
二、存在問題及研究、改造方向
1、存在問題:本系統以壓濾車間二樓崗(快開壓濾機司機崗)為協調中心,該系統的生產均要服從快開壓濾機司機的調度。崗位環節較多,系統工藝協調較為復雜,完成一個入料、排料循環協調至少需要2-3分鐘(分段計時)。歸咎主要原因是該系統自動化程度低,通訊設施、監督協調方式落后。
2、研究及改造方向:
提高小系統自動化水平,組建以壓濾車間二樓為中心的綜合自動化操作平臺;優化系統生產崗位,降低生產人力成本;減少溝通環節,提高生產效率。
三、現場工藝設備使用情況調查
1、尾煤處理系統工藝設備參與全廠綜合自動化系統情況調查;
2、單機自動化設備通訊方式及PLC模塊使用情況調查;
四、尾煤處理系統設備綜合自動化平臺組建
根據薛湖選煤廠尾煤處理生產線崗位分布較散,溝通方式原始,多種規格單機自動化控制設備與普通控制設備無法統籌運用,導致系統系統處理效率低。本項目研究應用中,利用PLC、OPC、Rsview32等硬件和軟件,實現選煤廠尾煤系統系統的自動控制、現場監督及語音警示。
1、單機自動化設備運行信號的接入。加壓過濾機獨立自動運行,該設備結構較為復雜,子設備較多,將加壓過濾機中各個子設備的運行信號,通過通訊方式采集到組態畫面中,將有利于設備的操作、維護和管理。
壓濾機與壓濾集控室上位機采用了(TCP/IP)通訊,采用帶雙屏蔽超五類專用雙絞屏蔽電纜。如電纜僅有一層屏蔽,則屏蔽層一端接地(發送端);如采用雙層絕緣隔離屏蔽的電纜,則最外層屏蔽兩端接地,最內層屏蔽一端接地。
通過OPC通訊協議,將壓濾機PLC內部的數據準確的讀取到上位機上。上位機通過IFIX組態軟件實現對設備運行的識別和分析,再將手動或條件觸發要求,通過OPC的協議傳輸給壓濾機的下位機,下位機的各種程序通過Rsview32進行編譯和處理,控制壓濾PLC實現相關的動作,從而實現了設備的自動控制。
上位機將相關設備的運行參數和狀態,通過光纖將網絡信號,接入全廠信息化設備服務器的后臺。
2、語音擴波系統。
為了增加集控操作的安全性,在上位機的程序編制中添加了集控故障語音播報和系統開停車語音播報兩個功能。
語音報警點的分布。根據現場情況,分別在壓濾車間二樓、一樓、1401機頭、1402機頭、底流泵房增加語音播放硬件,有源喇叭工7部。在控制室增加語音功放和拾音裝置。通過增加上述硬件實現了,形成了語音擴播的硬件組成。
啟車語音和故障語音。播放語音的組成。利用XP系統自帶的媒體程序,將故障信息和啟車信息,將信息統計和分析后,對內容錄音形成“語音字典”,并把每條信息設定為相應代碼。
語音的播報。用VC程序編寫語音播放軟件,軟件將PLC中的動作指令和故障反饋指令讀出,然后作為觸發條件,啟動語音播放組合代碼,語音信息輸出給硬件拾音裝置,實現了語音的播報。