0 引言

　　選煤廠的原煤來(lái)自多個(gè)礦井，各礦井原煤的煤質(zhì)不盡相同。但是客戶對(duì)煤質(zhì)的要求一般不會(huì)變化，如果對(duì)各種煤質(zhì)單獨(dú)洗選，則需頻繁改變選煤工藝參數(shù)，給選煤廠帶來(lái)許多不便。因此，選煤廠往往是將2種或者3種或者4種原煤按照一定的比例配煤，得到一種較為適宜洗選的煤，然后進(jìn)行洗選。本文以石板選煤廠自動(dòng)配煤系統(tǒng)為例，介紹自動(dòng)配煤控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。

1 系統(tǒng)概述

　　1.1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

　　石板選煤廠原煤有金剛礦煤、外購(gòu)煤、小河日礦煤、斌朗礦煤4種;配煤系統(tǒng)有多套給煤機(jī)，由變頻器控制給煤機(jī)給煤量;給煤機(jī)下方有3條膠帶，3條膠帶上均裝有膠帶秤，膠帶上的煤量由膠帶秤稱(chēng)得后輸出給PLC, PLC通過(guò)邏輯程序?qū)崿F(xiàn)給煤機(jī)給煤量的變頻器控制，即按照配比配煤，最終將多種煤混合均勻得到合格的人洗煤。

　　自動(dòng)配煤控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示(虛線框內(nèi)設(shè)備及分站為選煤廠其它設(shè)備的控制部分)。

　　該系統(tǒng)采用3層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架、上位機(jī)加PLC的控制方式。PLC采用德國(guó)西門(mén)子的S7 - 30a系列。上位機(jī)組態(tài)軟件選用德國(guó)SIEMENS公司最新的實(shí)時(shí)監(jiān)控組態(tài)軟件WinCC6.0，工作于WinKP系統(tǒng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)圖形監(jiān)控、動(dòng)態(tài)圖形顯示、歷史數(shù)據(jù)采集管理、狀態(tài)趨勢(shì)圖、自診斷、報(bào)警等諸多功能。上位機(jī)選用研華公司生產(chǎn)的原裝工.業(yè)控制計(jì)算機(jī)，完全滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境要求。

1.2 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　控制系統(tǒng)軟件包括上位機(jī)軟件和PLC軟件2個(gè)部分。

　　上位機(jī)軟件主要是設(shè)計(jì)人機(jī)界面，負(fù)責(zé)小時(shí)處理量和各煤種比例給定以及對(duì)給煤機(jī)控制方式的調(diào)節(jié)等任務(wù)。

　　PLC軟件采用西門(mén)子5TEP9 V5.3平臺(tái)開(kāi)發(fā)，采用直觀通用的梯形圖語(yǔ)言編程。

　　配煤系統(tǒng)是一個(gè)大滯后的控制系統(tǒng)，實(shí)踐證明采用PID控制方法效果不佳，筆者采用自編的PLC,控制程序進(jìn)行控制，軟件流程如圖2所示。PLC，控制程序說(shuō)明:

　　(1)將上位機(jī)給定的小時(shí)處理量和各煤種比例經(jīng)過(guò)計(jì)算分解到每種原煤的給煤機(jī);

　　(2)膠帶秤的瞬時(shí)流量采用5s內(nèi)的加權(quán)平均俏(是去掉最大值和最小值后的加權(quán)平均值)作為控制的依據(jù);

　　(3)根據(jù)加權(quán)后的瞬時(shí)流量與期望流量的差異大小進(jìn)行分級(jí)調(diào)節(jié)，不同級(jí)別的給煤量調(diào)節(jié)也不同，調(diào)節(jié)值根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況標(biāo)定;

　　(4)給煤機(jī)給煤量5s調(diào)節(jié)1次，可滿足配煤系統(tǒng)的大滯后特性，避免了PID調(diào)節(jié)帶來(lái)的調(diào)節(jié)擾動(dòng)過(guò)大的困擾。

　　1.3上位機(jī)控制界面

　　上位機(jī)控制界面如圖3所示。

　　圖3中:“小時(shí)處理量”為侮小時(shí)的人洗原煤量;“比例”為4種煤種在“小時(shí)處理量”中的百分比，輸入后按“確認(rèn)”，當(dāng)4種煤種相加不等于100%時(shí)自動(dòng)清零。

　　配煤說(shuō)明:(1)給煤機(jī)有程控與就地2種工作方式，自動(dòng)配煤時(shí)給煤機(jī)應(yīng)處于程控工作方式。(2) 1條膠帶有多個(gè)給煤機(jī)時(shí)，給煤機(jī)按從左向右的順序自動(dòng)配煤:①誤差》20%時(shí)。所有一給煤機(jī)全部動(dòng)作，la min后還沒(méi)有處于[-20，+20]區(qū)間時(shí)，彈出配煤失敗對(duì)話框，進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié);⑦誤差≦20t時(shí)，第一個(gè)給煤機(jī)先工作，如果給煤量還是不夠，第二個(gè)給煤機(jī)接著工作，直到所有給煤機(jī)全部動(dòng)作，10 min后給煤量還沒(méi)有達(dá)到預(yù)定值，彈出配煤失敗對(duì)話框。進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)。

2 結(jié)語(yǔ)

　　石板選煤廠白動(dòng)配煤系統(tǒng)投人運(yùn)行后，不僅保證了選煤廠人洗煤的質(zhì)量，而科_極大地方使了操作人員的使用和管理，減輕了勞動(dòng)張度。另外，該系統(tǒng)具有可靠性高、操作方便、故障診斷速度快等優(yōu)點(diǎn)，也可應(yīng)用于動(dòng)力配煤。