年生产300万吨原煤的大型现代化煤矿.docx

年生产原煤 300 万吨的大型现代化煤矿设计 1 概述 我矿为设计年生产原煤 300 万吨的大型现代化煤矿，配有年入洗能 力 300 万吨的选煤厂。随着矿井产量的不断提高，选煤厂的入洗能力也逐年加大。为适应入洗量的增加，近几年来选煤厂不断进行技术革新， 新建扩建了筛分系统、除木杂系统、新精煤仓系统及引进一些新设备。其入洗能力目前已达 900 吨/ 小时。 自 1992 年以来， 选煤厂生产系统的生产设备、 运输皮带均由集控系统进行控制。旧生产系统由以下几个部分组成：原煤重介选矸系统、筛 分系统、储装运系统、跳汰 ( 水洗) 系统、捞坑系统、沉降离心脱水系统。由于建设时间不同，原有生产集控系统分为洗煤集控、原煤集控、储运 集控；三个部分为各自独立的控制站。每个控制站均由上位机、 PLC、现场传感变送单元构成。上位机作为操作界面，使用了 CVUl0000， PLC使用的是西门子 TI545 。 由于该系统巳经使用了很长时间 ( 超过十年 ) ，故存在以下的问题和 不足之处 : 集控分为三个独立的 PLC系统，过于分散且使用的软件版本不同， 增加了使用、保养和维护的工作量； 上位机有时死锁，无法发出信号，使设备不能正常运转，只能靠 在线修改软件来使系统工作，影响正常生产； 储运集控由于软件版本太低，硬件与软件不能匹配，影响了上位机的正常工作； 集控系统设备老化，一些配件已经停产，难于购买； 集控系统的检测点少，报警装置不完善； 新增设备及新增系统没有加入本系统，工艺不完善； 现场各设备起、停控制箱、设备起停车信号电笛故障率较高，且一些设备没有必须的检测装置，影响正常的生产。 旧集控系统已经不能不足目前生产的需要， 为有效的解决上述问题， 兖矿集团鲍矿选煤厂及联合成立现代化课题研究小组，拟订对选煤厂集 控系统进行设计与开发。 (2) 在改造原有系统的基础上， 将生产系统中新增精煤仓系统、除木杂系统及筛分系统并入集控系统。完成全厂生产设 备的集中控制。 制定具体实施的控制方式、 设备启停步骤、 软件功能、 通讯方式、功能扩充、报警系统（故障诊断、显示、排除）。 设置配电系统动态监控，建立供配电系统管理数据库。 序号工 作容备注1适度的调研、收集资料、分析系统开发的可行 序号 工 作 容 备 注 1适度的调研、收集资料、分析系统开发的可行 2 可行性调研报告 3 系统总体功能设计容与准备 4 系统设计与安装 5 系统调试及运行 表 1-1 2 理论依据 选煤厂控制系统状况 国外选煤厂控制系统 国外的选煤厂控制系统的自动化水平较高， 它主要分为控制和管理两大部分。控制又可分为数值量逻辑和模拟量过程控制。底层控制系统一 般采用 PLC系统，主要选用美国 AB公司、美国施耐德公司、德国西门子和美国 GE公司的产品。 在数字量逻辑控制方面， 国外选煤厂的设计一般采用完全基于 PLC的方法，即输入输出点均直接与 PLC相连，而没有互连，举个简单的例子，一台设备的启、停按钮和接触器线圈这三个元件， 启、停按钮分别接与 PLC的输入摸块相连，而接触器线圈直接与 PLC的输出模块相连，这三个元件本身没有直接的电气联系，它们之间的逻辑 控制关系是通过软件程序实现的。这种设计方法具有很多优点，如走线规律配置灵活等。另外，由于国外选煤厂一般没有固定的岗位人员，因 此在设计中将所有元器件的状态全部作为检测点输入 PLC，通过多余检测系统运行的正确性。模拟量过程控制主要用于工艺过程参数的检测及 控制，如流量、灰分、密度等。管理部分又分为生产管理和设备管理， 生产管理是基于大量的工艺过程参数和数学模型的建立来完成的，成本较高，如质量管理要进行流量、灰分、密度等的检测和运算，成本管理要进行耗电、耗水及其它材料消耗量的统计和分析。设计管理主要是对设备的工作情况、维护保养、备品备件的统计和管理。如一只交流接触 器的额定寿命是带电通断 10000 次，达到 10000 次后，系统自动打印出 维修更换清单通知单通知维修人员进行更换，以避免过期设备在系统运行过程中损坏影响生产。 国及兖州矿区选煤厂控制系统 国选煤厂的控制系统目前绝大多数采用底层 PLC 系统与上位机监控相结合的模型，以数据量逻辑控制为主，配以少量工艺过程参数的模拟 量检测监视，用于实现工艺流程系统设备的集中启、停车控制和运行过 程中的连锁闭塞。有部分选煤厂具有工艺过程参数的闭环控制系统，主 要选用美国 AB公司、美国施耐德公司、德国西门子和美国 GE公司的产品。目前国使用较多的 PLC有施耐德、 AB、GE和西门子的系列产品。上位计算机一般为美国 INTEL 或研华工控机。由于控制系统成本因素的影响，国选煤厂控制系统的输入、输出点数一般配置较少，并采用硬接线 与软件配置相结合的结构。 兖州矿