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-1-383工藝系統(tǒng)設(shè)備的控制一、控制系統(tǒng)1控制系統(tǒng)的劃分及控制范圍(1)控制系統(tǒng)的劃分根據(jù)工藝系統(tǒng)流程劃分，新建選煤廠集控系統(tǒng)范圍包括兩部分：①原煤來煤控制系統(tǒng)；②主廠房洗選系統(tǒng)；③煤泥壓濾濃縮控制系統(tǒng)；④產(chǎn)品上倉存儲系統(tǒng)。(2)控制系統(tǒng)組成該選煤廠的集中控制室設(shè)在主廠房三樓。控制方式采用PLC主站+分站的控制方式，分別完成各個相關(guān)工藝設(shè)備的集中控制任務(wù)。該選煤廠設(shè)3個主站，1個控制分站。壓濾機控制主站（隨壓濾機廠家成套）濃縮機控制主站（隨濃縮機廠家成套）主廠房集控中心控制主站壓濾車間變電所控制分站系統(tǒng)設(shè)計I/O信號采集的狀態(tài)量包括就地按鈕和設(shè)備保護（如皮帶保護、堵轉(zhuǎn)等）等信號，這樣非常有利于設(shè)備故障診斷，可以極大地提高設(shè)備維護效率。①原煤來煤控制系統(tǒng)在4號轉(zhuǎn)載點各來煤皮帶，設(shè)犁式卸料器，將篩分破碎車間出來的煤，分流到新建主廠房洗選系統(tǒng)。來煤犁式卸料器設(shè)備的控制接入新建主廠房控制主站，完成原煤來煤設(shè)備的集中控制和保護任務(wù)。主廠房控制主站與篩分車間集控系統(tǒng)，通過以太網(wǎng)進行通訊，實現(xiàn)煤流的閉鎖控制。②主廠房洗選控制系統(tǒng)A主廠房集控室控制主站主廠房集控室設(shè)一個PLC控制主站，負責(zé)4號轉(zhuǎn)載點、新建矸石倉、4號轉(zhuǎn)載站至新建主廠房棧橋、新建主廠房至4號轉(zhuǎn)載站棧橋、主廠房至矸石倉棧橋、矸石倉至7號轉(zhuǎn)載點、壓-2-濾車間、濃縮車間及相關(guān)棧橋內(nèi)所有低壓設(shè)備的集中控制和保護任務(wù)，通過以太網(wǎng)與各分站進行通訊。成套設(shè)備通過第三方協(xié)議與主廠房控制主站進行通信。高壓供電系統(tǒng)微機保護裝置通過MODBUS網(wǎng)絡(luò)與主站通信，主站通過以太網(wǎng)與上位機相連，從而構(gòu)成全廠的集中控制系統(tǒng)。B壓濾車間控制分站壓濾車間配電室設(shè)一個PLC控制分站，負責(zé)監(jiān)測壓濾車間、濃縮車間內(nèi)所有工藝設(shè)備的測量、調(diào)節(jié)、控制、聯(lián)鎖保護、控制儀表等相關(guān)監(jiān)控信號的采集。控制分站通過以太網(wǎng)與主廠房控制主站進行通訊。③壓濾機控制系統(tǒng)壓濾機就地設(shè)一個PLC控制主站，由壓濾機廠家成套配置。壓濾機控制主站通過以太網(wǎng)與主廠房控制主站進行通信。④濃縮機控制系統(tǒng)濃縮機就地設(shè)一個PLC控制主站，由濃縮機廠家成套配置。濃縮機控制主站通過以太網(wǎng)與主廠房控制主站進行通信。(3)10kV綜合自動化系統(tǒng)選煤廠10kV配電室采用綜合自動化系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法，以用電間隔為一基本單元，保護、測控功能綜合考慮，配合先進的網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可實現(xiàn)遙測、遙信、遙控、遙調(diào)四遙功能。二、控制系統(tǒng)主要設(shè)計原則本工程在主廠房集控室內(nèi)設(shè)調(diào)度控制中心，在集中控制室可進行集中操作，由操作人員對各運行系統(tǒng)和控制方式進行選擇，以實現(xiàn)集中控制單臺設(shè)備啟動和自動順序啟停功能。系統(tǒng)設(shè)置集中、就地、試驗三種工作方式。運行方式為集中聯(lián)鎖(具有集中起動單臺設(shè)備的功能)、就地解鎖；試驗方式作為軟件調(diào)試及硬件接線檢查用?？刂品绞接杉厥艺{(diào)度人員在計算機上進行選擇。集中、就地兩種方式可在系統(tǒng)運行中在線切換。-3-具有預(yù)告信號、設(shè)備禁起信號功能。系統(tǒng)啟、停車之前設(shè)啟、停車預(yù)告信號。參與集控的設(shè)備逆煤流啟車，順煤流停車。故障時參與集控的設(shè)備按程序自故障設(shè)備起逆煤流閉鎖迅急停車,在集控室上位機顯示器報警、顯示故障原因并有語音提示、打印機自動打印故障信息。1．啟動預(yù)告功能：系統(tǒng)啟動前，設(shè)備啟車預(yù)告功能通過笛、鈴和語音向現(xiàn)場設(shè)備發(fā)啟動預(yù)告信號，以提醒工作人員注意安全。2．具有設(shè)備禁止啟動功能：在預(yù)告期間，監(jiān)控系統(tǒng)上位機若接收到現(xiàn)場禁啟信號，則禁止啟動設(shè)備，并自動記錄禁啟設(shè)備號；否則按逆煤流順序啟車。3．啟動/暫停功能：在啟車過程中，若有任一臺設(shè)備故障或禁啟，系統(tǒng)立即暫停啟車過程，閉鎖來煤設(shè)備，延時一定時間，在延時時間內(nèi)，已啟動的設(shè)備不停，若故障能短時排除，可繼續(xù)啟車；否則，瞬時停止已啟動的設(shè)備。4．事故處理、暫停/解除功能：在設(shè)備運行過程中，當(dāng)某臺設(shè)備發(fā)生故障時，故障臺設(shè)備至煤源側(cè)各設(shè)備立即停車，故障點沿煤流方向以后的設(shè)備煤流運空延時停車。若故障能盡快處理，現(xiàn)場人員可解除故障。這時停車過程自動停止，未停完的設(shè)備不再繼續(xù)停車。系統(tǒng)向各設(shè)備重新發(fā)啟動預(yù)告信號，預(yù)告結(jié)束后便自動啟車至煤源，使系統(tǒng)恢復(fù)正常運行，以減少設(shè)備的頻繁啟停，降低設(shè)備的損壞率。5．診斷功能：系統(tǒng)具有先進的綜合診斷功能，能快速正確地識別模塊配置錯誤、模擬量超程、線路斷線等故障，并自動報告故障。6．網(wǎng)絡(luò)功能：主控模塊與I/O之間采用遠程I/O體系結(jié)構(gòu)，該遠程I/O系統(tǒng)可將I/O分別設(shè)置在配電室及各配電點，以減少控制電纜，降低干擾，實現(xiàn)系統(tǒng)布線方式的優(yōu)化。7．通訊功能：具有直接通訊、高速對等通訊和開放性標(biāo)準(zhǔn)通訊功能，使系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)簡單，性能高，以滿足計算機與控制器之間的緊密聯(lián)系，完成實時數(shù)據(jù)的傳送與統(tǒng)計。8．集控室功能(1)通過高清晰顯示器，對工藝系統(tǒng)流程，全廠設(shè)備運行狀態(tài)等實時動態(tài)圖形顯示。(2)設(shè)備流程圖：以不同顏色表示設(shè)備的運行、停止和故障狀態(tài)。(3)煤位、水位棒狀圖、顯示煤倉煤位、水池水位、閘門位置等的變化趨勢。-4-(4)可實時顯示皮帶秤、在線測灰儀的檢測參數(shù)。(5)生成各種報表。三、控制設(shè)備選型1可編程序控制器（PLC）本工程選用羅克韋爾PLC作為集中控制系統(tǒng)的主控裝置。2控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)選煤廠控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：信息層、控制層和設(shè)備層。信息層：采用工業(yè)以太網(wǎng)，用于全廠的數(shù)據(jù)采集和程序維護。最終通過工業(yè)以太網(wǎng)接入礦井綜合自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)全廠集中控制系統(tǒng)信息的上傳。自動化控制層：采用PLC控制網(wǎng)絡(luò)，通過實時I/O控制、控制器互鎖和報文傳送，實現(xiàn)全系統(tǒng)的高效集成。設(shè)備層：PLC的I/O控制分站與外界電氣設(shè)備硬連接線，完成現(xiàn)場信號的采集、命令執(zhí)行等功能。與第三方設(shè)備采用總線通訊協(xié)議通信，實現(xiàn)信息交換。3控制設(shè)備現(xiàn)場主要設(shè)備有：控制按鈕盒，皮帶保護傳感器（跑偏開關(guān)、拉繩開關(guān)、打滑檢測、縱撕檢測、超溫灑水、斷帶保護等），水位傳感器、料位計、電纜箱等。洗煤廠所有建設(shè)必須滿足GB43203-2023選煤廠安全規(guī)程所要求的內(nèi)容。四、控制室顯示部分本工程集中控制室位于主廠房二樓，該控制室選用二臺工控機帶二臺27吋液晶顯示器，另配有一套LED小間距顯示屏作為圖形工作站。集中控制室地面做防靜電地板，屋頂?shù)蹴?，集控室面積不小于100m2，室內(nèi)高度不小于45m，配置空調(diào)。384自動化一、液位自動控制通過安裝液位傳感器可測量水池水位，信號輸入到PLC，即可進行實時監(jiān)測控制。