煤泥压滤机自动控制系统智能化和信息化的建设与应用

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引言

煤泥的回收是选煤厂生产的重要环节。煤泥的回收再利用,不仅能提高产品的利用率,还能减少污水的排放,减少对生态环境的破坏。快开压滤机是选煤厂煤泥回收的常用设备,其自动化控制水平对选煤厂煤泥的回收及选煤厂的正常生产具有重要影响。研究快开压滤机的自动化控制在现代智能化选煤厂的技术改进和信息化发展,将压滤机的电气自动化系统融合到选煤厂智能化统一监控平台,提高设备的自动化程度和生产效率,方便设备信息釆集分析,对于减少生产过程的故障时间,减少固定岗位操作人员,降低生产成本,具有一定的借鉴意义。

煤泥压滤机自动控制系统智能化和信息化的建设与应用-板框厢式隔膜压滤机

1.1压滤机在选煤厂的应用

选煤厂压滤机主要用于煤泥的脱水。工艺流程为:将浓缩池的煤泥用泵输送至压滤机搅拌桶,搅拌均匀后,再用泵抽到压滤机中进行脱水。其脱水原理为:利用压力泵,将煤泥浆压入相邻两滤板的密闭滤室中,使滤布两边形成压力差,从而实现固液分离的煤泥脱水工作。主要包括顶紧滤板、给料压滤、松开滤板、拉板卸料4个循环工作过程。这些工作过程都是通过PLC控制装置来完成的,在压滤机控制柜上设有触摸屏和操作按钮,既能手动操作,也可自动操作。而这些操作都需要岗位人员在现场完成,当压滤机较多时,岗位人不停的往返各个压滤机之间,工作繁重。

1.2电气控制原理

压滤机的自动化控制系统主要包括操作面板、显示面板、电气控制柜等单元。压滤机的PLC根据检测到的相关信号和设定的程序进行数据处理后,输出控制信号。操作面板主要包括:手动、自动、各类设备的启动按钮及指示灯。显示面板主要用来显示设备的工作状态、工艺流程和故障报警情况。触摸屏还有触控功能,可以对压滤机进行操控及状态转换。电气控制柜是电气控制的核心设备,主要包括PLC模块、变频器和各类传感器的输入信号等。控制系统以微型可编程序控制器PLC为核心,通过各分散输入输出模块实施控制底层执行机构触摸屏对系统工作进行监控。系统可以分解成4个子系统:主体部分、动力系统、供料系统、挤压水系统。

2.0快开压滤机在生产过程中存在的问题

快开压滤机电控系统及工作程序都是设备生产厂家自主设计的,一般通用性较强,未考虑到选煤厂的具体生产情况,缺乏针对性,不能适应现代智能化选煤厂的发展需求,主要体现在以下几个方面:

  • 压滤机的控制器一般选用的都是小型PLC,I/O点数较少,程序比较死板,灵活性差,与上下游设备结合不够紧密。比如与浓缩车间的底流泵,压滤车间的搅拌桶、滤液泵、煤泥刮板输送机、煤泥带式输送机等设备无关联,没有闭锁关系。
  • 与压滤车间的主控制系统无关联,即没有接入压滤车间的集控网络,两者之间形成脱节,不能形成闭锁停机。比如压滤机下游设备煤泥刮板输送机故障停机,压滤机将釆集不到刮板输送机的运行信号,若继续工作,将造成刮板输送机堵料,影响选煤厂的正常工作。
  • 压滤机控制系统未接入选煤厂工业控制网,大数据平台采集不到压滤机的数据信息,相关设备信息无法上传到信息服务平台,影响了选煤厂信息化、智能化的发展。

3.0压滤机电气控制的智能化、信息化建设

3.1网络建设

以太网是目前最为广泛的网络通讯技术,被广泛应用到工业控制系统中。将压滤机PLC控制系统接入到压滤车间的主控网络,即将压滤机的CPU连接到压滤车间主控网络的交换机上。即便是不同品牌的PLC,也可以通过增设相应的网关连接到压滤车间主控网络上,进而再连接到全厂的工业控制网络中,便于远程调度和信息采集。

3.2远程监控设计

压滤机PLC与压滤车间的主站PLC通过以太网连接,两个底层网络之间可以相互访问,数据可以相互传送。这样就可以通过编写相关程序使压滤机与上下游设备形成完整的闭锁关系。将压滤机设为自动模式,还可以在调度室远程操控压滤机,实现远程监控功能,减少了现场的工作岗位。要实现远程监控功能,需要在两个PLC上分别编写相应的程序才能完成。首先在压滤机的PLC上创建一个中间寄存器,将压滤机的远程监控信号、运行状态信号、故障信号、准备就绪信号等需要上传的状态信号存储到中间寄存器。同时也需要建一定区域的地址来存储压滤车间主站PLC传输过来的信号,如压滤机启停信号、刮板机运行信号等。压滤机PLC根据接收的远程指令,执行相应的动作。其次,在压滤车间的主站PLC上创建同样的中间寄存器,用来存储接收的信号和要发送的信号。这样整个压滤系统全部贯穿起来,系统的闭锁关系也就完整了。建立完整的闭锁关系,可以减少系统故障的发生,进而减少工人的劳动强度。远程监控中心能够监测到设备工作状态,获取设备异常状态的报警级别、报警时间和方式,方便发起报警通知;远程监控中心还可以查询压滤机的实时和历史状态及报警信息。表和报表,实现整个选煤厂生产过程“有人巡视、无人值守”。

3.3信息化建设

压滤机PLC控制系统接入厂级工业网络,数据采集平台将压滤机的信息和生产情况自动采集并处理存档,分析设备运行时间、故障频次、能耗利用率、工作效率等,并根据这些分析结果来指导生产,提高生产效率,提高能源利用率。采集到的数据根据需要可以以图表、曲线等方式直观的显示出来。压滤机的智能化、信息化建设完成后,可以实现设备稳定运行,数据可靠传输,做到压滤车间的“就地自动化一远程自动化一综合信息化”三级自动化体系,最大限度地实现生产现场的“无人值守,有人巡视”,达到监、管、控一体化及减员增效的目的。信息化的发展,实现选煤厂生产数据的计算机管理,不仅节省了大量的人力物力,而且使生产数据更加准确,使管理效益更加明显。通过信息集成门户,实现选煤厂应用系统的集成,提供统一的、一体化的系统应用界面,降低信息系统的应用难度,促进信息的高效利用,提升安全生产管理水平。

结语

通过对压滤机的自动化技术和信息化建设,可以尽可能提高自动化水平,减少固定岗位人员,增强专业设备运行维护人员和调度控制人员,实现人机安全,改善工人工作环境,提髙设备及人员工作效率,提升安全生产管理水平。

煤泥压滤机自动控制系统智能化和信息化的建设与应用-板框厢式隔膜压滤机

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