重介浅槽分选自动控制系统的应用
重介浅槽分选自动控制系统的应用
摘要：介绍了重介浅槽分选自动控制系统的构成、控制算法、功能及特点，并分析了该系统在五龙矿选煤厂重介浅槽分选工艺中的应用情况。实践应用表明：重介浅槽分选自动控制系统运行稳定可靠，控制效果良好，易于维护，创造了显著的经济效益。
关键词：重介浅槽分选；自动控制系统；密度控制；模糊算法
五龙煤矿选煤厂于1957年6月建成投产，采用筛分--手选工艺，年原煤处理能力为150万吨。经过多次扩能改造和工艺完善后，生产能力达到300万t/a。随着煤层赋存条件的变化及综采技术的应用，入洗原煤煤质变差，原煤矸石含量越来越大，原煤生产系统存在的问题越来越突出，尤其是准备车间的筛分破碎工艺已无法满足正常的排矸要求，排矸效率低，带煤损失严重，制约了矿井与选煤厂的生产。为了适应煤矿生产的需求和煤质与市场的变化，五龙矿选煤厂在充分调研、论证的基础上，对原煤车间进行技术改造，采用了粗煤泥分选和XZQ1635型重介质浅槽排矸工艺，并对其系统进行技术改造，从而使原煤分选过程全面实现自动化，达到提质增收的目的。
1. 重介浅槽自动控制系统
1.1硬件配置和网络结构
根据重介浅槽分选工艺的要求，考虑到数字量、模拟量处理量大，电动调节机构、阀门操作频繁，大功率变频器控制要求高，供电电源受变频谐波干扰，顺控程序复杂且需要灵活调整等因素，选用西门子公司S7-300系列模块化PLC 和ET200M 分布式I/O构建控制系统。其中，CPU 为315-2DP ， I/O模块按带电热拔插设计，每个I/O模块均安装在热插拔底板模块上，更换任意一个I/O模块时都不会影响其他模块的正常工作。CPU 、分布式I/O模块设置在配电室的威图柜内，PLC 接地需单独做仪表接地极，与电气地完全隔离。机柜中的PLC 系统直流电源采用1+1冗余设计，直流电源允许并联使用，而且不必停机即可更换。PLC 系统、上位机监控系统统一由长延时的在线式UPS 供电，现场的一次仪表信号通过信号隔离器接人相应的模拟量模块通道，AO 模拟量输出信号经信号隔离器隔离后控制变频器、电动调节阀门、电动执行器等现场控制设备。现场设备的工作、故障状态DI 信号经中间继电器隔离后接入数字量模块通道，DO 信号经输出继电器控制设备启停。
控制系统网络分为三层结构，即监控管理级（上位机）、过程控制级（PLC 控制器）和现场控制级（现场设备）。第一层监控级采用工程师站和操作员站结构，工程师站/操作员站配置两套DELL 工业计算机，采用西门子公司组态软件WinCC6.2SP2RT/RC1024实现对浅槽重介选煤过程的实时监控。通过计算机内以太网卡和SCALANCE X204-2与CPU315-2DP 进行TCP/IP以太网通讯， 网络交换机预留两个光纤接口，以便于与厂级管理系统进行联网通讯。第二层是过程