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【摘 要】近几年，以美国AB公司出产的Control Logix PLC的集中自动化控制系统在越来越多的选煤厂中运用，起到了很好的管理效果。PLC主站凭借AB公司的Contro Nel通讯网络和各级分站联网，从而组成全厂的微机化控制系统，其性能稳定、运算速度快、处理能力强等特点，极大的节省了选煤厂的投资和人力。
【关键词】选煤厂；集中控制系统；PLC主站
选煤厂作为处理原煤的大型现代化工厂，一个科学高效的管理系统是最为重要的。它不仅是一个生产连续性强、设备高度集中、设备品种较多的生产系统，同时也要根据市场变化随时改变产品方案及系统的主要工艺参数的系统。选煤厂集中控制系统应是基于计算机网络技术、控制技术及电气技术之上的网络化智能化的系统，但是每个工厂的实际情况都会有所不同，本文通过对榆神西化凉水井矿选煤厂运用的集中控制系统为例，介绍其系统构成和运作原理，为选煤厂集中自动化控制系统有一个详尽的认识。
一、集中自动化控制系统的组成
该选煤厂规模比较大，设有原煤仓、原煤准备车间、主厂房、浓缩车间、矸石仓、产品仓、装车站等设施，通过原煤筛分、洗选入仓、产品装车等程序每年能够处理400万t的原煤，其巨大的效益有很大一部分来自于其集中自动化控制系统。其主要分为原煤准备、洗选入仓集中系统和产品装车集中控制系统两大部分，选煤厂集中控制系统PLC配置见如下图1。
1、原煤准备、洗选入仓集中系统
该选煤厂的控制方式是采用的PLC主站与远程1/O分站的控制方式，其集中控制室建在电气楼的三层内，严格控制全厂的生产管理和调度的任务，这种方式可以分别完成各个相关环节的工艺设备的集中控制任务，其范围包括了大多数的工艺设备，比如原煤仓仓下、原煤准备车间、主厂房、浓缩车间、产品仓、装车站等等。具体分设如下：
PLC主站——负责主厂房、浓缩车间、矸石仓、压风机房等工艺设备的集中控制任务
PLC 1/O远程站1——设在原煤准备车间配电室，主要负责原煤仓下、原煤准备车间、大块煤仓等工艺设备的集中控制任务
PLC 1/O远程站2——设在产品仓上配电室，负责产品仓仓上等工艺设备的集中控制任务
在电气楼中，PLC主站主要通过ControNet通讯网络与各个下级PLC 1/O远程站连接，产品装车系统设置一个PLC分站通过ControNet通讯网络和主网进行通讯交流。而像浓缩机、自动加药系统、空气压缩机等的成套设备则是通过DII和网与网关与主网通讯：高压供电系统危机综合保护系统和变频器则是通过MODBUS网与主网进行通讯。这四个主要的通讯系统构成了全厂的集中控制系统。
2、产品装车集中控制系统
在装车站设置一个PLC分站，其任务是完成对装车胶带输送机等工艺的设备的集中控制，如果是火车装车则采用快速定量装车系统。装车站的PLC分站和仓下PLC 1/O通过ControNet通讯网络建立连接通讯，高压供电系统危机综合保护装置通过MODBUS网与主网进行通讯。另外在产品仓下配电室设置一个PLC 1/O远程站，具体负责产品仓下给煤机、混煤储煤场下给煤机及装车胶带机等工艺设备的集中控制任务。
二、控制设备的系统功能及其电动机的控制原理
1、控制设备的分类
显示部分：四台工控机带四台21寸液晶显示器（CRT），另外以一套2X3的无缝拼接液晶显示屏作为图形工作站。
PLC：PLC选用的是美国AB公司出产的Control Logix PLC，其使用效果良好，安全可靠，是在全国煤炭行业普遍采用的主控装置可编程序控制器。
控制设备：集中控制室主要有组合式操作台、工业控制机（PC）、彩色显示器（CRT）、DLP液晶显示屏和激光多功能机等。各个配电室主要有PLC控制柜、电源柜、仪表柜等。现场的主要设备有电机按钮盒、皮带保护传感器、变频器、煤位传感器、电缆箱等。
2、系统功能
开关控制：具体分为系统的起停车控制，系统起车预告信号、逆煤流起车，顺煤流停车控制、故障时逆煤流闭锁停车，并可以报警显示和提供事故记录。
数据管理：通过监测和记录各种动态的生产数据，比如煤位、水位、密度、流量、浓度、温度、灰分、煤量、电流等模拟量数据，还可以查看保存在半年以上的历史数据。
图形监测：该系统的图形监测可分为七部分设备流程图，通过不同的颜色来划分设备的运行、停止和故障的状态趋势曲线，模拟各个变化量的趋势曲线分系统图，根据选煤工艺设备流程将其分为几个分系统，用设备流程图的方式逐一显示棒状图，密控系统的各个参数，液位等各种模拟量的实时显示故障表，显示故障设备的名称、时间、编号等信息
3、电动机控制工作原理
该系统的电动机都是采用的PLC集中控制系统，其典型回路的控制原理如图2.
三、集中自动化控制的具体表现
1、重介系统的密度和液位调节控制的自动化
重介旋流系统是对重介密度及合格介质桶、稀介桶、混料桶液位进行监测的系统，介质密度跟踪精煤产品灰分控制，给定预期灰分、灰分高降密度、灰分低则要提高密度；对于合格介质桶、稀介桶、混料桶的液位控制，防止渣浆泵将仓位打空，需要再液位提高时减少液体进入，相反液位低时加大液体进入。
2、煤泥水浓度控制自动化
将交流变频器装在浓缩车间浓缩机底流泵上，从而控制底流泵的转速，并且底流泵的入料管装上浓度变送器，进而用来实测煤泥水的浓度；通过控制底流泵的交流变频器的工作状态，来实现煤泥水的自动化控制。
3、配煤自动化
根据客户对煤质量的要求，在产品装车系统的给煤机上装有变频器，装车胶带机上装有电子皮带秤和在线测灰仪，通过PLC自动调节给煤机的给煤量，从而达到自动配煤、定量装车的自动化生产。
四、加强集中控制系统的可靠性
1、合理的选用各种仪表和控制器，在保证精度的前提下提高其可靠性和稳定性。经过多年来PLC在洗煤厂的运作，已经证明PLC和智能调节器完全可以满足控制系统可靠性的要求。
2、根据当今电气技术以及自动化与计算机技术的发展优化控制系统的设置，使其具有可操作性和实用性，保证其在实施和运行过程中简便，可靠。
3、对阀门、插板实现自动控制，可以大大提高生产和调度的灵活性及快速反应的速度，同事有效地减少了人工控制启停设备的人员。
4、采用变频技术，制定水泵和风机的定量控制系统和大电视的恒转矩控制系统，这样可以提高个洗选作业的技术指标也可以大大降低能耗。
五、结语
美国AB公司出产的Control Logix PLC，性能稳定、运算速度快、处理能力强等特点，极大的节省了选煤厂的投资和人力。在该选煤厂的運行生产中，其具备的强大的网络通讯功能使生产时间大大缩短，充分体现了自动化集中控制的优越性。现如今工厂注重生产效益最大化，该系统无疑是比较适合选煤厂运作的最佳系统。
参考文献：
[1] 帅玉星.陕西凉水井选煤厂集中控制系统设计[J].陕西煤炭，2008年.
[2] 萧海峰.新型现代大型选煤厂集中控制系统设计[J].选煤技术.
[3] 贾宝刚.自动化控制系统在梁宝寺选煤厂的应用[J].工矿自动化，2008年.
【关键词】选煤厂；集中控制系统；PLC主站
选煤厂作为处理原煤的大型现代化工厂，一个科学高效的管理系统是最为重要的。它不仅是一个生产连续性强、设备高度集中、设备品种较多的生产系统，同时也要根据市场变化随时改变产品方案及系统的主要工艺参数的系统。选煤厂集中控制系统应是基于计算机网络技术、控制技术及电气技术之上的网络化智能化的系统，但是每个工厂的实际情况都会有所不同，本文通过对榆神西化凉水井矿选煤厂运用的集中控制系统为例，介绍其系统构成和运作原理，为选煤厂集中自动化控制系统有一个详尽的认识。
一、集中自动化控制系统的组成
该选煤厂规模比较大，设有原煤仓、原煤准备车间、主厂房、浓缩车间、矸石仓、产品仓、装车站等设施，通过原煤筛分、洗选入仓、产品装车等程序每年能够处理400万t的原煤，其巨大的效益有很大一部分来自于其集中自动化控制系统。其主要分为原煤准备、洗选入仓集中系统和产品装车集中控制系统两大部分，选煤厂集中控制系统PLC配置见如下图1。
1、原煤准备、洗选入仓集中系统
该选煤厂的控制方式是采用的PLC主站与远程1/O分站的控制方式，其集中控制室建在电气楼的三层内，严格控制全厂的生产管理和调度的任务，这种方式可以分别完成各个相关环节的工艺设备的集中控制任务，其范围包括了大多数的工艺设备，比如原煤仓仓下、原煤准备车间、主厂房、浓缩车间、产品仓、装车站等等。具体分设如下：
PLC主站——负责主厂房、浓缩车间、矸石仓、压风机房等工艺设备的集中控制任务
PLC 1/O远程站1——设在原煤准备车间配电室，主要负责原煤仓下、原煤准备车间、大块煤仓等工艺设备的集中控制任务
PLC 1/O远程站2——设在产品仓上配电室，负责产品仓仓上等工艺设备的集中控制任务
在电气楼中，PLC主站主要通过ControNet通讯网络与各个下级PLC 1/O远程站连接，产品装车系统设置一个PLC分站通过ControNet通讯网络和主网进行通讯交流。而像浓缩机、自动加药系统、空气压缩机等的成套设备则是通过DII和网与网关与主网通讯：高压供电系统危机综合保护系统和变频器则是通过MODBUS网与主网进行通讯。这四个主要的通讯系统构成了全厂的集中控制系统。
2、产品装车集中控制系统
在装车站设置一个PLC分站，其任务是完成对装车胶带输送机等工艺的设备的集中控制，如果是火车装车则采用快速定量装车系统。装车站的PLC分站和仓下PLC 1/O通过ControNet通讯网络建立连接通讯，高压供电系统危机综合保护装置通过MODBUS网与主网进行通讯。另外在产品仓下配电室设置一个PLC 1/O远程站，具体负责产品仓下给煤机、混煤储煤场下给煤机及装车胶带机等工艺设备的集中控制任务。
二、控制设备的系统功能及其电动机的控制原理
1、控制设备的分类
显示部分：四台工控机带四台21寸液晶显示器（CRT），另外以一套2X3的无缝拼接液晶显示屏作为图形工作站。
PLC：PLC选用的是美国AB公司出产的Control Logix PLC，其使用效果良好，安全可靠，是在全国煤炭行业普遍采用的主控装置可编程序控制器。
控制设备：集中控制室主要有组合式操作台、工业控制机（PC）、彩色显示器（CRT）、DLP液晶显示屏和激光多功能机等。各个配电室主要有PLC控制柜、电源柜、仪表柜等。现场的主要设备有电机按钮盒、皮带保护传感器、变频器、煤位传感器、电缆箱等。
2、系统功能
开关控制：具体分为系统的起停车控制，系统起车预告信号、逆煤流起车，顺煤流停车控制、故障时逆煤流闭锁停车，并可以报警显示和提供事故记录。
数据管理：通过监测和记录各种动态的生产数据，比如煤位、水位、密度、流量、浓度、温度、灰分、煤量、电流等模拟量数据，还可以查看保存在半年以上的历史数据。
图形监测：该系统的图形监测可分为七部分设备流程图，通过不同的颜色来划分设备的运行、停止和故障的状态趋势曲线，模拟各个变化量的趋势曲线分系统图，根据选煤工艺设备流程将其分为几个分系统，用设备流程图的方式逐一显示棒状图，密控系统的各个参数，液位等各种模拟量的实时显示故障表，显示故障设备的名称、时间、编号等信息
3、电动机控制工作原理
该系统的电动机都是采用的PLC集中控制系统，其典型回路的控制原理如图2.
三、集中自动化控制的具体表现
1、重介系统的密度和液位调节控制的自动化
重介旋流系统是对重介密度及合格介质桶、稀介桶、混料桶液位进行监测的系统，介质密度跟踪精煤产品灰分控制，给定预期灰分、灰分高降密度、灰分低则要提高密度；对于合格介质桶、稀介桶、混料桶的液位控制，防止渣浆泵将仓位打空，需要再液位提高时减少液体进入，相反液位低时加大液体进入。
2、煤泥水浓度控制自动化
将交流变频器装在浓缩车间浓缩机底流泵上，从而控制底流泵的转速，并且底流泵的入料管装上浓度变送器，进而用来实测煤泥水的浓度；通过控制底流泵的交流变频器的工作状态，来实现煤泥水的自动化控制。
3、配煤自动化
根据客户对煤质量的要求，在产品装车系统的给煤机上装有变频器，装车胶带机上装有电子皮带秤和在线测灰仪，通过PLC自动调节给煤机的给煤量，从而达到自动配煤、定量装车的自动化生产。
四、加强集中控制系统的可靠性
1、合理的选用各种仪表和控制器，在保证精度的前提下提高其可靠性和稳定性。经过多年来PLC在洗煤厂的运作，已经证明PLC和智能调节器完全可以满足控制系统可靠性的要求。
2、根据当今电气技术以及自动化与计算机技术的发展优化控制系统的设置，使其具有可操作性和实用性，保证其在实施和运行过程中简便，可靠。
3、对阀门、插板实现自动控制，可以大大提高生产和调度的灵活性及快速反应的速度，同事有效地减少了人工控制启停设备的人员。
4、采用变频技术，制定水泵和风机的定量控制系统和大电视的恒转矩控制系统，这样可以提高个洗选作业的技术指标也可以大大降低能耗。
五、结语
美国AB公司出产的Control Logix PLC，性能稳定、运算速度快、处理能力强等特点，极大的节省了选煤厂的投资和人力。在该选煤厂的運行生产中，其具备的强大的网络通讯功能使生产时间大大缩短，充分体现了自动化集中控制的优越性。现如今工厂注重生产效益最大化，该系统无疑是比较适合选煤厂运作的最佳系统。
参考文献：
[1] 帅玉星.陕西凉水井选煤厂集中控制系统设计[J].陕西煤炭，2008年.
[2] 萧海峰.新型现代大型选煤厂集中控制系统设计[J].选煤技术.
[3] 贾宝刚.自动化控制系统在梁宝寺选煤厂的应用[J].工矿自动化，2008年.