选煤厂综合自动化系统分析与应用
山西凯嘉能源集团有限公司煤销分公司选煤厂，山西 ·介休 032000
【摘要】目前，中国煤炭能源需求不断增涨，对煤矿开采与洗选煤等工作提出更高的要求，为了保证煤炭生产的高效、高质量运行，采用综合自动化系统具有重要意义。论文主要对选煤厂综合自动化系统进行分析，并结合实际工作探讨自动化系统的具体应用与发展方向。
Analysis and Application of Comprehensive Automation System in Coal Preparation Plant
HAO Hai-xu
(Coal Preparation Plant of Coal Sales Branch, Shanxi Kaijia Energy Group Co., Ltd., Jiexiu, Shanxi, 032000, China)
At present, China’s coal energy demand continues to increase, and higher requirements are imposed on coal mining and coal washing. In order to ensure the efficient and high-quality operation of coal production, the use of integrated automation systems is of great significance. This paper mainly analyzes the comprehensive automation system of the coal preparation plant, and discusses the specific application and development direction of the automation system based on the actual work.
【关键词】选煤厂；自动化；系统分析；系统应用
coal preparation plant; automation; system analysis; system application
1 引言
自动化技术在选煤中的应用能够在一定程度上提升洗煤生产的安全性，减少安全事故发生的可能性。因为机械自动化可以在无人看管的情况下且不受时间限制，只要选择一定的程序就可以自主开展作业。如此一来，就可以在洗煤生产过程中节约很多人力资源，此外还能够减少资源的浪费，这样就可以有效提升生产效率，从而促进煤矿效益的提高。
2 选煤厂综合自动化系统分析
选煤厂在煤炭的洗选过程中，涉及到各种各样的电气设备，各个电气设备所发挥的功能都是特有的，选煤厂综合自动化系统归结起来是生产过程中集各类选煤电气设备的智能技术、人机配合功能技术、电子监控技术、通信通讯技术和电气设备的实验研究技术性能于一体的生产、加工、运输、储存工序中，人机物的高度紧密性配合体系。现阶段下选煤电气自动化技术愈发普及与广泛运用，选煤电气设备自动化系统已与计算机网络进行了有效的结合，对选煤厂日常的生产、运营提供了更高效便捷的实用技术手段，能够大大降低人员的投入与劳动强度，该系统是未来选煤行业发展的必然趋势。
3 选煤厂综合自动化内容
通常情况下，选煤厂综合自动化内容通常包括以下几个方面：首先，为了确保在出现事故的情况下能够及时进行报警并自动进行隐患排除，进而达到保护设备机械的过程，就需要对机械设备进行自动保护、自动监视及事故报警。现阶段，中国大多数选煤厂都可以借助工业电视来实现对厂内生产设备的实时监控，这样既可以确保仪器设备的安全、稳定工作，而且还可以提高其运行效率。其次，煤炭的分选是一个非常复杂的过程，因为很多因素都会对煤炭分选的效果产生影响，这也将在一定程度上对分选结果产生影响。这就要求在生产过程中对主要生产工艺进行检测和控制，其目的是通过检测装置跟踪监测整个生产过程，从而适时调整工艺参数。
4 选煤厂综合自动化系统的应用
4.1 浓缩池自动化控制系统
浓缩池的自动化控制系统，通过对加药工序实施计算机联网控制，设定相应时间段的加药量和加药速度来控制洗选煤过程中形成成品精煤的一道关键洗煤工序。该控制系统具有稳定性良好、有较强的抗外界环境因素性能，主要由药剂给送装置、药剂与物料的搅拌装置、储存装置联合作用而成，各装置的主要作用分述如下。第一，药剂给送装置：给料阶段的药剂为干粉状态，使用前通过调节给料口通过风干设备和颗粒筛选滤网，筛选出符合要求的固体药剂，满足浓缩池的药剂补给通畅的技术要求。第二，自动化搅拌装置：通过给料口筛选的符合选煤工艺参数要求的药剂，经过给料装置进入浓缩池的搅拌口，下放到药料搅拌壶中采用自动化控制的搅拌装置进行充分的搅拌混合，在药料的搅拌过程中也会受到外界温度与湿度的影响，造成浓缩药剂性能的部分遗失，对煤炭的精细化浓缩效果产生一定的影响，因此在药料搅拌过程中重点控制药剂量的合理参入比例，并考虑温度和湿度对药料作用效果的损失度，确定合理的配料损失影响系数，才能发挥最佳的浓缩提取效果。第三，储存装置：搅拌完成的药剂由搅拌容器直接进入储存装置后，进行临时的存储，为了满足药料的自动化供应，存储装置中需实时保持一定量的搅拌混合好的药料，一旦由于其他电气设备的意外停止运转，通过变频器仍能保证后续选煤工作的顺利进行。
4.2 媒介混门合捅液位超限控制
媒介混合桶液位状态的合理性能为正常生产要求提供保障，进而能够避免打空泵或溢流现象的出现，并在生产期间得以保持平衡的水量。鉴于此，将液位超限自动化控制这一功能增添至监控系统中，控制回路以开关量控制为主，当高位警报出现在媒介混合桶液位时，循环悬浮液朝着稀介质通分流，解除了液位高警报后立即停止；而在下限警报出现于媒介混合桶液位中时，补加水阀门在系统控制下自动打开，添加更多的浓介质，同时将密度调节功能自动解除。要想对合格介质悬浮液密度波动进行最大限度抑制，以设计的信号给定电路调节为依据按比例进行补加水量及浓介质量的添加，当媒介混合桶液位增加至报警解除后，补水补介自动停止，并将密度自动调节功能恢复。
4.3 模糊PID控制在自动装车控制系统的应用
为了实现对装车系统的自动化控制，根据控制需求为其配置精煤仓仓口闸口控制、皮带控制、铁牛牵引、煤炭重量检测、火车进场识别、监控系统以及水分自动控制等。自动装车系统包括有现场控制层、调度监控层以及信息管理层。根据实际生产需求，自动装车控制系统可集中控制也可单机控制。集中控制主要实现对系统所有设备的一次启动和停车控制，并实现相互闭锁功能；单机控制系统主要应用系统设备调试。传统PID控制系统在自动装车系统中的应用，由于其传统PID控制系统的鲁棒性差，导致其控制效果无法达到实际生产的需求。为了实现对自动装车系统的精确控制，论文将模糊PID算法应用于自动装车系统中。模糊PID控制器较PID控制器而言能够更快地实现对自动装车系统的稳定控制，且模糊PID控制系统的超调量小于PID控制系统的超调量。综上所述，模糊PID控制器的效果优于PID控制器的控制效果。
4.4 视频监控分站技术的应用
虽然集控系统能够避免运行故障的发生，但是集控系统具有比较大的检测范围，导致现场管理工作无法突出重点。此时视频监控分站技术可以有效解决上述问题，其一般是将摄像装置安装在选煤厂生产设备附近，当然在事故多发地点设置的摄像头应当相对集中，同时还应当利用云台来对这些位置进行全方位的控制与监控。例如，将摄像装置安装至产品皮带机尾部，能够对设备的运行状况给予实时、动态的监测。在设备附件中布置分监控室，可以对设备的运行情况给予监控，这样既能够保证职工的健康和安全，而且还能够在不去现场的情况下真正实现实时巡查。在选煤厂中，视频监控分站技术得到了广泛的应用，各岗位车间可以通过这种形势监控实际生产情况，在很大程度上提升了自动化控制效果。
4.5 构建综合信息管理系统
通过对软件、硬件系统的整合，构建选煤厂综合信息管理系统，为生产工作实时查询与管理的实现奠定基础。具体作业过程，生产管理主要是以质量、设备及调度管理为主，结合综合信息管理系统对设备监控、调度管理及质量管理等系统进行整合，能够实现全面、综合性的信息管理系统的构建，将完整有效的平台供于数据查询及相关操作。就综合信息管理系统设备管理子系统而言，设备运行状态的检测，各类数据的存储如设备性能、设备故障及维修等，能为设备检修提供重要的参考依据。而各级管理人员依据综合查询系统能对相关信息有效进行查询。这也就突出了自动化控制技术可实现选煤厂设备运行效率的提升、设备故障率的降低，推动选煤作业效率的有效提升。
5 选煤厂电气自动化系统的应用趋势
目前煤炭企业的逐步复苏，选煤厂对煤炭的精细化加工要求越来越高，选煤电气自动化控制系统的应用已是大势所趋，特别是选煤电气自动化理念在行业生产经营中起到了至关重要的作用，该自动化控制体系不仅能遏制作业人员的不安全行为，在很大程度上能更好地控制电气设备的不安定状态，保证选煤工艺流程的正常安全、高效运行，极大地改善了恶劣作业环境，降低了选煤生产过程中的安全事故，对该自动化体系进一步研究具有更大的实际意义，是当今选煤厂电气设备革新发展的必然趋势。今后，中国选煤厂的发展方向为人工智能化、电气设备自动化、企业规模大型化，在电气自动化发展进程中仍需持续改进自动化系统技术，不断提高自动化系统水平，通力促进选煤行业的稳步发展。
6 结语
总之，中国现有的选煤厂综合自动化技术水平不断提升，而且在越来越多的选煤厂中得到了广泛应用，在不远的将来，选煤厂将会有效利用自动化控制设备，实现企业全场控制，充分发挥自动化控制技术的优势，提高选煤厂生产运行水平，从而为企业创造更客观的经济效益。
【参考文献】
[1]孟红社,张乾.选谋厂自动化控制技术的应用研究[J].内蒙古煤炭经济,2015(4):58-59.
[2]章献芳.选煤厂主要工艺自动化控制技术研究[J].内蒙古煤炭经济,2016(21):47-48.
[3]郑晨.选煤厂综合自动化控制技术的应用探究[J].科技创新与应用,2015(17):112-112.
