选煤厂集中控制系统方案.doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上选煤厂集中控制系统技术方案无锡军工电力电器有限公司2010年10月一、前言本方案适用于某某某选煤厂生产系统控制，它叙述了设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术说明。本说明书是无锡军工电力电器有限公司根据整个洗煤厂的控制系统而言的。结合无锡军工电力电器有限公司在选煤厂集中控制、密度控制及监控系统（编程、调试、服务）等方面的经验，本方案书特向买方提供高质量的符合规范书要求的先进PLC设备和其他相关的自动化及监控设备。二、技术方案简要说明某某某选煤厂为*万吨全重介洗煤厂。它的主洗流程为原煤重介质选煤。生产过程主要有原煤动筛系统、重介控制系统、煤泥浓缩/压滤、煤泥

2、浮选系统等主要生产过程。本方案编制原则及依据:根据*选煤厂实际情况，在无锡军工电力电器有限公司关于选煤厂集控调度系统的多项成果基础上，结合以往本公司的成功经验，设计出符合*选煤厂厂情的技术方案。在本次方案设计过程中我们本着节约投资、便于施工、先进、可靠、扩展性强、灵活的设计原则进行方案的编制。（1） 先进性采用计算机与可编程控制器相接合的控制技术，对生产过程进行集中监视、集中控制。整个系统完成全厂主要生产环节工艺设备起停车、设备运行状态及主要检测信号。（2） 可靠性 对工业控制系统来说，系统的可靠性是安全、高效生产的重要保障，在进行方案设计时，必须系统具有高的可靠性。整个集中控制系统在硬件、软

3、件的配置上相互关联，功能上各自独立，又可以相互补充和完善。系统可完成设备运行控制、实时监控生产状态和各种工况参数及设备运行状态等，又可同时利用PLC自身强大的自诊断功能于新型工业软件相结合使本系统可准确诊断生产系统的各种故障及排除情况等。集控系统不仅具有设备起停、闭锁、顺序控制功能，而且有数据处理及同计算机网络连接的功能。（3） 可扩展性系统软件和硬件配制及系统结构具有前瞻性。一方面，为提高、完善现有系统留有充裕的扩展容量。另一方面，系统必须具有灵活的结构。整个系统由PLC控制系统、上位工业计算机、工业电视组成一个全方位的计算机集中控制监控系统。（4） 高性价比一是在设计和选型时多做比较分析，

4、从而使得系统结构、设备选型、系统整体性能具有高性价比。（5） 灵活性系统具有调整灵活，控制功能完善，数据处理方便，显示操作集中、人机界面友好、安装调试方便、能适应选煤厂生产过程的需要。根据*集团选煤厂集中控制系统工程要求，本次的集中控制系统工程由以下几个部分组成：1) 集中控制系统2) 密度控制系统3) 闭路监控系统 我们对本控制系统的设计目标是在选煤厂建立以科学管理为基础、减人提效、以最大效益为目标的现代化选煤厂。根据*集团洗煤厂招(议)标文件的要求,在控制系统的设计过程中，我们采用德国西门子公司的高端产品S7-400系列PLC作为现场控制及数据采集系统的控制主机，对其产品的性能、使用技术已

5、相当成熟,目前在国内很多大中型洗煤厂都有很好的应用。对它的先进性、可靠性已获得大家的认同。而且西门子公司的系列PLC在国内、国际有很高的市场占有率，备品备件丰富。通过以上控制系统的建立为以后选煤厂建立以实践知识为基础的模糊控制选煤厂奠定基础。生产监控系统工程具体内容如下:a) 乙方为甲方提供施工图设计,设备购置,安装调试等过程。b) 控制室内操作台,工业控制计算机的安装及调试。c) 控制机柜的安装,控制回路的二次接线及调试。d) 电源柜的安装及调试。e) 密度调节系统的各种信号电缆的敷设。f) 密度调节系统设备(包括:密度计,液位计,远传压力表等)的安装,接线及调试。g) 生产过程控制及监控系

6、统软件的编制和调试。h) 工业闭路监控系统特别说明:为了使整个工程节约资金,同时提高甲方技术及管理水平,为甲方培养集控方面人才,将来更好地为选煤厂服务,所以建议本工程安装部分由甲方人员完成,我们提供现场施工图纸,并免费提供现场安装指导。三、生产系统控制说明31监控系统配置说明选煤厂生产控制系统由生产集中控制系统、重介洗选系统、闭路监控系统组成。主要设备有工业计算机、PLC、现场仪表以及执行机构等组成。集控室内放置组合操作台一套，操作台上配置了2台工业计算机和2台液晶显示器。工业电视控制主机（硬盘录象机）也置于控制台上。在集控室放置大屏幕背投以及8台大屏幕电视监视器。（见集控室效果布置图）。*集

7、团选煤厂集控室效果布置图选煤厂生产系统的控制主机采用S7-400的 CPU400H作为控制主机。分别与原煤动筛系统、密度控制系统组成局域网，进行数据共享。控制主机通过以太网与集控室监控系统相互交换信息。在集控室内通过工业计算机完成对选煤厂生产系统的控制。根据控制系统的发展趋势并参照经过实际运行的控制系统的运行方式，在集控室选用两台工业计算机完成选煤厂生产系统（包括重介质密度调节系统）的监控。工业电视监控系统的控制主机采用1台基于PC平台硬盘录象机。硬盘录像机（数字式存储）取代传统的模拟录像将是发展的必然趋势，解决长时间录像以时间日期为检索方式，易于保存、降低成份等诸多方面问题。基于PC平台的V

8、MR硬盘录象机具备标准的视频信号保存和处理能力，录象时间长、可实现实时预览、回放等功能。而且基于TCP/IP的网络互连，扩展能力强，组态化的配置硬件组成，实现对摄象机、外部设备的控制。并且（授权的）计算机信息管理系统的终端能够通过局域网控制摄象机、云台。控制室安装*台彩电1对1显示生产现场的工况而不用切换画面。现场设立*个彩色摄像机,主要岗位安装全方位云台。监控系统可以通过以太网将信息上传至信息管理层,整个软件系统及数据库能与甲方的局域网做到数据共享。实现远程监视, 远程监视只能访问现场数据,但不能作报警确认及修改过程设置。nnnnnnn32 PLC系统说明321 西门子系列PLC性能指标（一

9、）概述根据标书的要求，在采用西门子公司的系列PLC的方案中，我们采用主分站的方式，其中主站采用的西门子公司的S7-400系列PLC，分站采用的是西门子公司的ET200M分布式模块。主站和分站之间通过DP控制网络与远程分站、监控系统相连。通过这种方式组成的网络具有系统稳定，性能价格比高等特点。(二）ET200M控制分站分布式控制代表了工业自动化的未来。在局部水平建立控制，真正实现了用分散的处理器就地实时控制，同时保留主处理器的资源，用于数据管理和监控，分布式控制是一种有效的，节省资金的解决方案，可减少现场总线网络的开销，增加主机的应用机能。1、 优化系统设计2、 I/O任意选择。ET200M对于

10、分布式I/O控制增加了真正的模块化系统。ET200M网络上的每一个站都可作为独立的控制器，允许逻辑实际功能分开，从而加快处理时间。这样作为系列S7-400和I/O产品之间补充，ET200M为用户提供了价位较低的解决方案，以满足各种需要。3、 适合各种应用模块化设计是西门子产品的标记，ET200M也不例外。一个ET200M站有一个DP接口单元，通过使用ET20OM所设计的系统能够精确的满足你的应用，并且当你的应用需要变动时，升级也非常方便。4、 专为恶劣环境设计ET200M的设计能够承受最严酷的工业自动化环境。ET200M的每一种现场处理器及I/O模块都有坚固，密封的外壳保护，以适应各种环境。5

11、、 改善安装布局ET200M已带有接线端子I/O系统，可直接连接现场接线，处理控制系统的输入输出信号。ET200M使用DIN导轨安装，既可水平安装也可垂直安装。6、 特点 节省接线 优化时间。 易于安装和维修。 节省备件。 降低成本 性能灵活。 结构开放，可接各种网络。 分布式I/O。 灵巧，紧凑型I/O模块，带有通用型接线端子底座。 DIN导轨安装。DP接口单元DP接口单元是ET200M站连接现场接总线的接口。目前，虽然在自动控制领域有多种现场现场总线协议，但至今还没有形成一种统一的标准的现场总线。ET200M的解决方案是采用开放式的结构，尽可能多的提供各种现场总线接口，以满足用户和他们现有

12、的工业协议接轨，同时充分发挥新产品的优势。技术指标可靠性 MTBF大于小时供电电源额定输入 24VDC电压范围 18VDC30VDC功率 16.8瓦（满负载）浪涌电流 15-50AMP峰值，最长3MS电源输出 6.5VDC5%至I/O模块 1.4AMP保持时间 10ms（额定输入电压）开关量输入模块模块型号 6ES73211BL000AA0SM 321DI32 DC24V的属性： 32 点输入，电气隔离为16 组 额定输入电压24 VDC 适用于开关以及2-/3-/4-线接近开关 (BERO)开关量输出模块模块型号 6ES73221BL000AA0SM 322; DO 32 x DC 24 V

13、/0.5 A 的属性： 32 点输出，电气隔离为8 组 输出电流为0.5 A 额定负载电压24 VDC 适用于电磁阀、DC 接触器和信号灯模拟量输入模块模块型号 6ES71KF010AB0SM 331; AI 8 x 13 位的特性： 8 点输入 测量值精度12 位 + 符号 可选测量方法： 电压 电流 电阻 热电阻 与背板总线接口电气隔离模拟量输出模块模块型号 6ES73325HD010AB0SM 332; AO 4 x 12 位的属性： 4 输出通道 可将输出通道编程为 电压输出 电流输出 精度12 位 可编程诊断 可编程诊断中断 可编程替换值输出 与背板总线接口和负载电压电隔离（三）S7

14、-400性能指标1. 电源模块 6ES74070KR000AA0 用于对SIMATIC S7-400 的供电 用于将AC 或DC 网络电压转换为所需的5 VDC 和24 V DC 工作电压 输出电流为4 A，10 A和20 A2. CPU 模块CPU414-4H 用于SIMATIC S7-400H和S7-400F/FH 的CPU 可用于容错式S7-400H系统 带一个F 运行授权，可以在安全型S7-400F/FH系统中作为安全型CPU使用 带集成PROFIBUS-DP 主站接口 带2 个插槽，用于同步模板CPU414-4H 的配置如下： 强有力的处理器：CPU 处理每条二进值指令的时间极快，只

15、需要0.1s 1 个768 KB 的主存储器（384 KB 用于程序，384KB 用于数据）：装载存储器用于S7-400HF/FM自动化系统中的应用程序和S7-400H参数化数据，快速主存储器用于与顺序相关的应用程序段。 存储器卡：用于扩展集成装入存储器。除了程序之外，装入存储器中显示的信息也包括在S7-400HF/FH参数化数据中，因此，大约需要2 倍多的存储空间。这表明：- 集成装入存贮器对于一个大程序是不够的，所以需要一个存储器卡。RAM 和FEPROM 卡都适合使用（FEPROM 卡在没有通电的情况下也可以用来存储信息）。 灵活的扩展能力，最大可达65K 的数字量输入/输出，4K 的模

16、拟量输入/输出。 多点接口MPI：使用MPI 能建立简单的网络，最多为32 个站，其数据传输速率为187.5Kbit/s。CPU 能建立最多为64 个连接到通讯总线（C 总线）的站和MPI 站。注：如果PROFIBUS-DP接口和MPI 接口同时使用，只有下列总线连接器可以和MPI 接口相连有插槽：6ES7972-0BB40-0XA0，无插槽：6ES 7972-0BA40-0XA0。 模式选择器：设计为钥匙开关。取出模式选择器可限制对用户数据的访问 块保护：除了钥匙开关外，口令保护可防止非法访问用户程序。 诊断缓冲器：最后，120 个故障和中断事件被保存在一个环形缓冲器中供诊断使用。 集成式H

17、MI 服务：用户只需为HMI 设备规定数据的源和目的地；系统会自动的循环传送这些参数。 实时时钟：把从CPU 来的诊断信息标记上日期和时间 PROFIBUS-DP 接口：有PROFIBUS-DP 主站接口的CPU414-4H 能构成高速和简化操作的分布式自动化系统。从用户的观点来看，分布式I/O 和集中式I/O的操作是相同的（相同的配置，寻址和编程）。注：如果PROFIBUS-DP和MPI 接口同时使用，只有下列总线连接器可以和MPI 接口相连有插槽6ES7972-0BB40-0XA0，无插槽6ES7972-0BA40-0XA0 集成式通讯- PG/OP 通讯- 扩展通讯（简单的和容错的）33

18、系统软件说明1.PLC编程软件STEP7-5.4STEP7软件是我们应用的中心，它是一种基于单一数据库架构的工具，并且具有可以解决客户要求的各种问题的即插即用的模块。所有变量使用一个数据库：一个具有统一工作环境的开发视图、运动以及控制程序的完整工具箱。n 普通用户界面n 单数据库（变量参照表，等等）n 大量在线帮助，包括一个指南窗口n 为最大化生产率而设计的单一环境n 可重复使用的预置指令和图形目标的应用库工具箱，大大节省了时间n 使用WORD-FOR-WORD编辑，SMART程序合法性检查和程序下装等方法，快速修改程序n 测试编辑模块，易于对修改过的应用程序在提交到控制器之前进行测试检查n

19、全局搜索，可在程序和配置的任何部分对任一变量进行查找n 用于数据监视的追忆趋势图和用于快速查看特殊数据的数据观察窗口n 符号编程排除了为数据点指定内存地址的要求n 使用STEP7管理器的系统管理功能提供了版本控制、安全访问和索引追踪2 .监控系统软件-IFIX Intellution公司是世界领先的工业自动化软件制造商，全球装机超过100,000套，在财富杂志前100名中有85%的工业正在用FIX对过程进行监视和控制操作。Intellution Dynamics自动化软件提供了目前工业界最强有力的、最完整的自动化解决方案，Intellution Dynamics包括各种高性能的软件组件，为HM

20、I、SCADA、Batch、Softlogic和Internet应用提供一个完整的解决方案。它集成COM/DCOM、OPC、VBA、ActiveX等最先进现代软件技术，使所有的应用组件都可以无缝集成到一个系统中去，并且数据可以很方便地在网络上共享。iFix是Intellution Dynamic自动化软件中的HMI/SCADA组件，是基于Windows NT的对生产过程监视和控制的自动化解决方案，iFix将关键信息转送给管理者和经理手边，使他们能更快更有效地作出决断，为企业带来更加的收益。iFix4.5全面支持各种版本 WindowsXP，4.5版本是为使用中文地区设计的真正的中文自动化软件，

21、它覆盖并提高了早期版本的所有性能，同时又包含了许多新的、重要的功能和结构，用户无需太多的英语及计算机知识就可方便的进行组态、编程及操作。IFix 4.5的优点：使企业能更快速地对市场需求和生产条件的变化作出反应。在问题出现之前调整生产状况，避免增加消耗。精确地监视和控制所有的过程，设备和资源。使用iFix强有力的开发工具更快更方便地开发和配置系统。不需编程，接口软件将过程级系统和高层次MES和ERP系统集成在一起。使用方便的“即插即解决”办法与第三方附加应用程序相结合。升级和维护应用系统更快，更方便。在线组态应用，无需关闭应用程序或重新启动计算机。缩短新产品进入市场的时间。最大化工厂的效益，增

22、加生产率，减少消耗和浪费。在企业的各个层次共享数据，帮助各层次管理人员更快更好地作出决策。在短期内可以见到投资回报提供了系统组态实列，使学习更加便利。升级到下一代的软件系统更快更方便。完全安全的自动化系统，提供100%的数据完整性。建立在面向未来的工业标准之上，包括VBA、COM、OPC。iFix软件性能工作站（Workspace）具有微软Explorer界面风格，简单直观。独有超级安全容器“Secure Containment”专利技术，统一Dynamics产品开发界面，即使其中的组件、控件出错也不会影响整个系统的正常运行。内置MS VBA，完全支持VBA6.0，自动生成代码，可作为NT的服

23、务运行，智能感知式帮助体系，在VBA内直接运行程序。分布式体系结构，远程在线组态，分布式报警、管理、远程历史数据存取、WAN支持等。完全支持DNA-M，专为开放式工业标准而开发，支持Windows NT、Windows 2000、OLE、ActiveX、VBA、OPC、COMDCOM及其他技术。减少开发和维护时间，提供基于NT的全厂SCADA/MES/ERP解决方案，即插即解决（Plug&Slove）结构节约集成时间，降低管理维护成本。内置PI超级历史引擎，可连接PI超大容量企业级历史数据库。内置MS SQL Server V7.0，支持iAdo，提供快速数据库连接管理功能。内置Visicon

24、X，使数据库访问更加快捷。最新图像缓存技术，画面切换无需等待。具有项目管理功能，可同时进行多个项目开发。实时和历史趋势数据采集和数据管理灵活的用户定义报表报警和报警管理（包括Alarm to ODBC）基于用户的安全管理扩展的Internet支持局域网冗余全面支持多媒体34主要仪表参数341主要仪表选型在本方案中仪表一般选用进口或引进技术生产的仪表，主要仪表选型如下：1）液位计采用德国西门子超声波液位计2）密度计AMDEL密度计3）压力变送器E+H4）调节阀Keystone5）磁性物含量计342主要仪表参数1）密度计Amdel密度计主要性能特点：自动测定并数字显示被测流体的密度或浓度（重量百分

25、含量），显示周期2T255秒范围内可调。测量精度：一般为0.002克/立方厘米；0.2%，较好时可达0.0005克/立方厘米；0.05%。密度测量范围：0.58克/立方厘米；099%。可测管道尺寸：50750mm。放射源漏量符合国际原子能机构（IAEA）和国际放射性保护委员会（ICRP）标准，安全可靠。部件组成：管上密度计主要由放射源室、探测器、电缆、电缆驱动器和信号处理机五个部分组成。l 放射源室：放射源为铯137，一般强度为20毫居里。发射能量为662千电子伏的伽玛射线。放射源放在一个双层不锈钢容器内，呈玻璃球状，容器周围由铅组成坚实的防护层衰减射线，使其仅按要求的方向发射。保护层的屏蔽能

26、力优于NHMRC要求。放射源室装有一个旋转的安全闸门，保证运输及使用安全。l 探测器：由闪烁检测器和前置放大器组成。主要作用是接收与转换（包括放大）辐射脉冲，每一个进入检测器晶体的伽玛射线光子，产生一个输出脉冲，它的电压与入射光子的能量成正比，这些脉冲被放大后，经连接探测器和信号处理机的同轴屏蔽电缆电缆传输。l 电缆：连接探测器与处理机的专用铠装电缆，金属铠装外套管内载有三根同轴电缆，没根电缆装有一个不可互换插头。脉冲信号及探测器内的高、低工作电压均由次电缆传输。仪器所配电缆标准长度为20米。l 电缆驱动器：信号处理机安装在距离探头位置大于20米的地方，才与要配电缆驱动器，电缆驱动器安装在电缆

27、的尾端，可驱动最长为300米接至信号处理机的信号线。l 信号处理机：本套仪器的核心部分。实时计算、显示流体的密度、重量百分浓度，输出端输出相应的420毫安模拟电流。当输入接口接收流量计420毫安输入信号时，经自动计算后显示固体流量和干矿累计重量。工作原理：射源发射出伽玛射线光子穿过待测物体，根据待测物密度不同而产生衰减，衰减程度与待测介质密度有关。透射部分被探测器接收，探测器内的闪烁检测器组件和前置放大器将透射的伽玛射线光子转换成一定幅度的电脉冲信号送到信号处理机。信号处理机根据用户事先校准、标定并存入其内存的一组现场变量值，由探测器送来的脉冲信号，经微处理机计算，在八位发光数码管上周期性地自

28、动显示流体的密度或重量百分浓度值。2）PMC 41压力变送器工作原理：采用最先进的电子陶瓷技术，无中介液的干式压力测量技术，厚膜电子技术、SMT技术和PFM信号传输技术。介质压力直接作用于陶瓷膜片，使测量膜片产生偏移，从而产生电容量的变化，此变化由与其相连的电子部件检测、放大并转换为标准电流信号传输，电流输出信号与压力成正比。正常的压力使膜片偏移0.025mm；超压时膜片偏移1mm，此时测量膜片贴到了陶瓷支架上并受到保护，避免了损坏。敏感元件绝对无油；稳定性高，年漂移量优于0.1%满量程；抗过载能力强，过载量程可达量程的100倍；温度漂移小；具有一体式过电压雷电保护装置；抗干扰能力强，其脉冲频

29、率调制输出信号(4-20mA)，使变送器具有更强的抗干扰能力。不受介质特性影响，如：导电性，介质常数等。4）Keystone调节阀主要性能特点：输入信号：4-20mA输入通道：一个，阻抗250额定力矩:250Nm,150KNm；角行程900灵敏度：0.5-3%可调整非线性误差1.5%外壳防护等级：IP65电源电压220V+10%/-15% 50Hz每小时起动次数2000次使用环境温度-10650C,环境相对湿度=95%。工作原理：当上位计算机发出控制信号，电动执行机构按照信号大小比例动作，使阀门开到相对应的开度，并将系统开度信号反馈回控制室，从而完成系统调节功能。5）PROBE超声波液位计超声

30、波液位计通过测量声波脉冲的运行时间来连续测量介质液位。高频率的压电陶瓷超声波探头发射聚焦成束的超声波脉冲，到达固体或液体介质的表面后被反射回来。电子部件通过计算声波信号的运行时间、分析回波信号可以得到一个准确的测量环境图。探头既是发射装置又是接收装置。在接收回波信号时，探头就是一个灵敏度很高的压电扩音器。通过计算声波的运行时间，电子部件准确的计算出探头到介质表面的距离。这个距离数被转换成与液位成正比的测量信号，同时准确的给出液位高度。由于声波的运行速度受一定的温度的影响，所以探头也连续测量环境温度，这样，当温度变化时，也能准确地测出液位。供电或输出信号通过一根两芯导线，输出4-20Ma。不受介

31、质特性影响，如：密度，导电性，介质常数等。自动清理膜片的冷凝水和灰尘。343生产系统控制的网络构成我们在贵选煤厂的控制系统中，采用两层网络结构，控制网和监控网。控制网采用了GENIUS网。控制网将完成对所全厂设备运行状态、工艺参数等的数据采集以及设备控制和相关的调节过程。监控网采用以太网和PLC控制主机相连接，完成生产系统的监控管理功能。第一层网络为现场控制网，采用PROFIBUS DP通讯。PROFIBUS DP为S7系列的工业控制网络。构成的网络最远可达1000米。可通过中继器延长通讯距离。第二层网络为监控层，监控层采用以太网。这种网具有通讯速度快，可靠性高，组网方便，和上、下级网的兼容性

32、好等优点。3.5监控系统功能3.5.1监控系统组成和特点选煤厂生产系统的控制主机采用西门子的 CPU414-4H作为控制主机，分站采用西门子的ET200MI/O系列模块，此ET200MI/O系列模块系列为西门子中高性价比产品，主站和分站之间通过DP控制网络与远程分站、监控系统相连,是DP网络系列的典范。PLC的开关量I/O点通过中间继电器隔离，为I/O模块的运行提供可靠保障PLC柜采用UPS供电,保证系统不间断运行。集控系统配置集控电源柜,主要给PLC柜,计算机、打印机、投影议、电视机、现场仪表等监控系统设备提供电源。保证供电电源可靠性。集控系统采用稳压电源,保证供电电源稳定性。3.5.2设备

33、控制原理 (代表性)此原理图设计，集控设备要检测的信号有：（1） 设备禁起信号（2） 就地起车信号（3） 综合保护器信号（4） 设备运行信号（5） 皮带拉绳报警信号（6） 皮带轻度跑偏、重度跑偏报警信号（7） 溜槽堵塞报警信号（8） 皮带失速报警信号此种控制方案，设备集中就地完全由集控室调度人员在计算机上来选择，正常情况下采用集控开车，就地开车也须经过PLC来实现，避免面了现场人为的误动作，集中就地可在系统中在线切换，特殊情况下，如PLC系统突发故障,可以通过紧急就地继电器工作,实现就地开车方式,也不会影响正常生产。此种控制方案可以完整的检测到设备各种状况，各种报警信号,能够及时准确地反映出设

34、备的故障点，不仅方便了系统维护，同时减少了检修和停产时间，使选煤厂提高效益。显而易见, 此种控制方案完全能满足现场生产和检修的需要,控制方式更加合理和完善。3.5.3 I/O统计表3.5.4功能1)集中控制系统在程序设计上，主控CPU能自动诊断所选系统的运行条件、各设备的输入状态及保护接点是否满足起车条件，若出现异常情况PLC向上位机给出相应的报警信息。生产系统在开、停车方面及密度调节方面实现自动控制。浮选和浓缩压滤系统及其他附属设备除外,其他设备(包括参加集中控制的各种阀门)全部参加集中控制。PLC通过各IO站对现场设备进行控制，控制方式分为自动、手动、就地和零位四种方式。A ）自动方式自动

35、方式用于正常生产运行时使用。自动方式的所有操作均可通过上位计算机进行操作，运行人员根据工艺要求可在CRT上调出预选流程菜单。当程序选择无误且组成一条完整的流程时，CRT上出现程选有效信号。当挡板及其现场信号全部到位后，发出允许启动信号后,所选设备按逆煤流方向启动各台设备，设备起动前告警器发出告警音响，设备启动后现场告警停止音响。程序停机时顺煤流逐一按预定的延时停机。同时能够动态监视设备的起停过程,对禁起设备、故障设备、做到及时报警,并作出相应处理,故障具有声光报警功能。对于所有集控设备(包括参加集中控制的阀门),在集中控制下,都能实现远控,用鼠标单起、单停每台设备。B） 手动方式手动方式分为联

36、锁手动和解锁手动。联锁手动是操作人员在上位机上通过PLC完成。操作人员根据运行要求在上位机上调出相应画面进行。对已选择好的流程的设备按联锁方式逆煤流逐台的启动设备，按顺煤流方向逐台停机。可在计算机上动态监控各设备的运行情况。解锁手动也在上位机进行操作，此时无任何联锁关系，可通过计算机对集控系统各个设备进行单起单停操作,主要用于调试设备和故障时单独设备时使用。C） 就地方式就地方式为解锁手动，是在就地控制箱上进行操作，此时控制室对设备不起控制作用。运煤系统在现场设有仅供设备检修的起停按钮及事故紧急停机拉线开关(或按钮)。就地方式主要用于检修设备和事故状态下就地操作。D） 调试或零位用于软件系统调

37、试或停车状态。生产过程控制系统的具体功能如下：起车前的操作过程系统正常后，程序可根据各系统的实际情况选择各自的运行方式，并满足集中/就地的无扰动切换。a)控制方式选择 - 集控方式，PLC执行用户程序的全部控制功能；就地方式下PLC仅执行模拟显示功能；单起方式下，在集控室实现单台设备的起、停车，并具有联锁、解锁功能。b)系统流程选择 - 当选定任一选煤流程后，PLC将检测有关输入状态，判断参与该流程控制的溜槽位置，设备工作方式，以及保护点状态等是否满足起车条件。起车过程的控制a)当前述指令操作完毕，系统准备就绪，发出起车指令，所选系统将在指定的起车方式下进入起车控制过程。b)在逆煤流起车过程中

38、出现故障时，岗位工根据现场的实际情况可随时按下禁启按钮，终止起车过程。起车指令自动撤除并报警，已起设备保持运行，在短时间排除故障后，可从故障设备接续起车。否则可顺序停车。系统运行的闭锁及控制a) 在运行过程中出现故障时，逆煤流闭锁保护、报警。b) 对各种保护、运行参数实时检测。c) 完成系统中各调节过程的控制。d) 调度人员和岗位工人都可随时解除某个系统和设备的运行。对不需参与顺序起车或难以进入顺序起车过程的设备，可在起车前或在任一时刻远方控制该设备（如某些泵、闸板、阀门等）。停车过程的控制a) 当系统对任一流程发出停车指令后，PLC将按用户程序完成停车闭锁控制，确保设备停车后不出现存料现象。

39、b) 在停车过程中，如遇某台设备故障，则该设备和受其闭锁的设备立即停车，不受闭锁的设备仍可按程序停车。凡因可能造成设备存料或因设备急停造成跑水跑料使车间环境恶化的设备，除本设备故障立即停车外，其他设备故障引起设备闭锁停车时，则上述设备不立即停车，而按一定延时停车。当发生紧急事故时，具有紧急停车功能，使全厂设备立即停车，最大限度的减少损失。当现场设备出现异常现象时，控制系统发出事故报警信号。对一般事故（如皮带的一级跑偏）只作报警，对影响设备和人身安全的事故和直接作用与停车。2)调度监控系统调度监控系统监控软件选用美国Intellution公司的Ifix3.5版。采用模块化、层次化结构，可以更方便

40、地进行组态。通过调度监控系统完成全厂工艺设备的监控，实时显示工艺设备的工作状态以及所采集的工艺过程参数。通过以上信息，指导系统设备的开、停并及时调整生产过程；同时，通过工艺参数的采集处理，为逐步建立以工艺参数检测和人工实践知识为基础的智能监控系统创造条件。在调度监控系统中，在集控室设2台监控调度计算机（为原集控系统和密控系统的上位机），监控调度计算机将分系统完成全厂数据的显示、存储。以趋势图等多种方式显示全厂煤位、水位、煤量、灰份、密度、压力等。并做为自动调节过程控制系统的人机接口。且具备生产报表的定时打印、事故报警打印等功能。a）图形显示功能图形显示功能是一个实时动画显示功能。通过观察显示器

41、画面上系统对设备状态描述来监视生产过程的运行状况；系统采用立体动画图形对某些主要设备进行描述，如：皮带机、磁选机、压滤机、介质泵等，当设备处于停止状态时，代表该设备的图形是静态的，当设备处于运行状态时，系统就会以动画的形式模拟设备运行，形象逼真，富有动感；系统采用不同颜色来表示设备的各种运行状态。红色表示设备处于带电状态；绿色表示设备正在运行；黄色表示设备处于故障状态，所有的流程线均采用不同颜色的线条进行描述：煤流用黑色、煤泥水用灰色、循环水用蓝色等；系统可集中显示全厂工艺流程系统图，也可以分系统显示各独立的工艺流程。；也可以采用循环分页显示、定格及调出显示等方式；不论在任何显示方式下，一旦设

42、备发生故障，计算机自动调出故障设备发生故障的类型、时间等。b）数据显示功能数据显示功能主要以各种方式显示数据采集系统所采集的各种参数：如煤量、灰分、密度、电机电流、仓位、水位等。l 煤量显示按流程显示原煤煤量、精煤煤量和其它产品煤的煤量，以图表方式显示瞬时值及累加值；并有数字显示方式）l 灰分显示以柱状图、图表方式显示精煤灰分；（并有数字显示方式）l 仓位以直方图动态显示原煤仓、中煤仓、精煤仓仓位的连续变化，以煤仓的固有几何尺寸自动换算出为煤仓储煤量，并在直方图上实时显示，仓位设高、低位超限报警；l 水位以直方图方式动态显示合格介质桶、稀介质桶等液位的连续变化，以水池（桶）的固有几何尺寸自动换

43、算出水池储水量，并直方图上显示；水位设高、低位超限报警；c）历史趋势功能根据采集到的各参数性质，按类别形成多幅历史趋势曲线图，如煤量历史趋势图、介质密度历史趋势图、灰分历史趋势图等，一些重要参数可记录在硬盘，随时可调盘显示，做到无序查询、统计、汇总、打印，从而科学地指导生产。d）语音报警系统语音报警系统是由多媒体工业计算机完成的。全厂控制系统的各种预告方式、设备故障等需由语音播出的状态均可由语音系统完成，且可方便的更改及增减。所有的报警记录和报警状态在报警状态表中都有详细的记录。做到无序查询、统计、汇总、打印。e）远程访问监视功能 无论是在办公室、家里或其他地方,管理人员和技术人员都可以利用标

44、准INTERNET流览器实时流览选煤厂的生产过程。3.6重介质密度参数调节系统重介密度自动控制系统控制功能的实现采用GE90-30系列PLC可编程控制器为控制主机。工控机作为人机接口界面，是操作者和系统交互联系的平台，显示密度、压力、液位、执行机构等工艺参数及流程，显示参数对话框，可实现参数的读写功能。在选煤厂集中控制室人机界面是以Intellution IFIX为开发平台，采用可视化开发技术进行图形界面的过程处理，实时显示图形，用户界面清晰，在上位机上显示整个工艺参数、工艺流程及设备状态，操作人员可以清晰、直观地监视系统的运行状况。各种操作均以按钮、下拉菜单、列表框来实现。立体感强，操作简便

45、，直观舒适。操作者可用鼠标完成对软件的全部操作。我们设计的用户界面包括：工艺流程界面：显示工艺和运行状态和给煤量等的实时数据，据此可判断现场各设备运行是事业正常；控制界面：以常见调节器面板为模板，动态显示各控制量的实时数据和输出值，可以在此界面上修改设定值，密度等参数；历史查询：利用FIX的历史数据自动生成功能完成；参数设定：当现场情况发生变化时，需要对系统的一些参数，如采样时间、下限、上限等，只有相关人员才有权改动。控制原理是利用可编程控制器内部PID功能块解算密度计、压力传感器以及液位计等现场检测设备的输入信号（4-20mA），将检测到的过程变量与设定值进行比较通过模拟量输出模块输出4-2

46、0mA信号来驱动加水调节阀、分流、加介电动执行机构，从而达到自动控制系统压力、密度、液位的目的。系统主要技术性能：该系统密度调节工作范围1.300-1.900g/cm3密度调节精度在设定值0.01 g/cm3 压力调节精度在设定值0.005 MPa 为了使重介密度自动调节系统达到智能型须设多个控制回路达到调节重介系统压力、密度、液位的目的。以下分别介绍各个控制回路：1#控制回路：合格桶液位、磁性物含量计回控分流装置控制目的：确保循环分选介质的煤泥含量稳定及确保足够的液位满足来料混合条件；煤泥含量调节:根据密度和磁性物含量计所测量的数据,由程序自动控制分流阀,使其自动调节分流量,保证工艺生产要求现场环境描述：合格桶液位、 磁性物含量