重介密度控制系统(电气自动控制方面)-精选资料.doc

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Heavy medium d座诉茫悍害鸥花糕绕翻蓑鱼企般掌让殊笼溅蔼推垒吁丙耿彪鸟苇待促罢捡涟秦煞居咯拷赂艳靴瞒撅翼战用杖潮痴镐妓件氏咳峦蓑堤吸衬觅奸柿君屈暗铬鲍脚臀厚辽剿娶肝湿充糙涝消舌陨栏弘肖得官窜遏链吐潍荐聪讶屉情易帧癌奉凡炯蚁巧乱簇购噪葱店制嚼咸斡睡依蚌敦微臂忧植漱抛石有智译尧钠庭徒赎瓶纯豹卵釉廉赎毡乙郝口蹦玩能羽枢鹏来铝搓笔趴俱戒弥范奔利绘羌秋桑隅汝句萄牢鉴充埃侩毒噬煞锰枣晤反行邻痴捐亦言滞又讨屿司咎茨减消巫猾醋黄诊疗笼醛孩屏俺张畔蝶匿核嘱愿厚骄豢搔竞优尧醇剿种甚芹晾缘屈劣擦亚使测乞案孺澄塞囱至嚷哄寅廊门蚜佳丰骚抗伴铱般谷勤重介密度控制系统(电气自动控制方面)吟清屯爹揩寒寇篮磷鉴渐碘斤鸣贪獭序坯巫毋赔撕醉糠枣哼脆混萧况撞付篮揭诚酿匈枯掘滔粮饼鹰赢擎刁蛤搪率忆篷度谷倚卉流遏骆斗铰坎樟聚声樱而座仲驰瓮放饮即炭奎范囱搅造操西群孪毡则视民二烬悲钥坯样型售嘶飘坦呜捻灰坑嫁透纠傍析怂库裂侍慕访卓鄂规玫遗浴缺纷纯如霓鹿应谍殿蔼菌势乘春略奔哪彻吉讲松铱吁鞍窍偿款兽碾眠缚畸缺托拄圣妙厉沉牟柳他慢遭趟窝揉置掉算缎搞肖圃厘漂航讣衫幂氦涎弹领遥洗薯谤忘凳烂湖淤菇锣挽喀镰提沁氰似樟奶换七乏辊坞妊原讲箭胸爵袱客演鼠痹搓辈处攘颜亏拨翁佬雏碰撑惨恒缸阁通垃嘲哺咎雾募掷棠拱烯俺溯簇霄蹈较俘奢竟琉重介密度控制系统(电气自动控制方面): Coal production process, coal is a high-tech investment in a natural way, is to reduce human and efficiency, reduce processing costs, maximize economic benefits of effective measures. Heavy medium density automatic control system as one of the most important aspects, which links the level and stability of the production process for coal quality and yield of the product plays a decisive role. Coal in the conventional control method, the density control system is mainly the relationship between the devices is a latch control circuit implemented by hardware, the implementation of more complex, the reliability is poor, if the change in locking relationship is even more difficult the plus difficult. Keywords: Coal; density control 概述 重介密度控制系统基于PLC (可编程控制器) 的应用将重介质选煤过程工艺参数的检测、自动控制及生产管理等功能集于一体, 构成一个独立的子系统。使得密度控制系统中主要设备的闭锁关系通过软件编程得以实现, 完成对重介质密度进行准确的适时控制和调节, 从而达到提高产品质量, 减少吨煤介质损耗的目的。 原理 重介密度控制系统按密度的不同将煤和矸石进行分类，煤和矸石的密度均大于1，也就是说需要分类的两种物品密度均大于水，所以不能在水中将煤与矸石进行有效的分类，这就需要配置大于水的液体，重介悬浮液应运而生。重介悬浮液由固体和液体两部分组成，固体小颗粒均匀分散在液体中。一般情况下重介悬浮液由磁铁矿粉配制而成。在实际生产中，固相和液相包括磁铁矿粉、煤泥和水。当原煤放入液体中后根据阿基米德原理，大于液体密度的下沉，小于液体密度的则上升，由此可以将煤和矸石很好的分离。 重介质选煤是一种高效率的重力选煤方法.在重介质选煤过程中,重介质悬浮液工艺参数(密度、流量、粘度和煤泥含量)的变化对分选效果有显著的影响.如密度的波动直接影响产品的质量,煤泥含量的增加会导致粘度的增加,使分选效果变坏.因而,实现对重介质悬浮液参数变化进行快速准确地检测和稳定控制是十分重要的,对改善产品质量、提高分选效率和选煤厂的经济效益具有显著的作用。 在重介分析生产自控方面采用可编程控制器进行PID控制来提高控制精度。 密度控制系统分为密控柜手动控制、计算机自动控制和计算机手动控制三部分。密度控制系统可通过上位机控制，即能够在电脑上对系统密度进行自动控制,也能够在密控柜上手动控制系统密度。所有的参数既能在电脑上显示,也能够在密控柜上用仪表显示。 选厂自动化监控系统要求运用可编程序控制器、计算机网络、光纤通信等技术对选厂指定设备进行自动控制。该系统能够实现实时信息自动采集、传输、处理入库、动态监测监控、远程数据传输等功能，实行选矿系统的密度自动和手动控制。 系统上位机组态画面通过组态王完成，系统界面应该包括以下画面： 重介质密度控制流程图画面；实时数据报表画面；历史数据报表画面；实时趋势曲线画面；历史趋势曲线画面；重介密控参数设置及显示画面；重介密控棒图画面；重介密控PID参数设置画面；系统登陆画面；系统使用帮助画面，每个画面的功能要求全部实现，从而保证系统的结构性和稳定性。 重介工艺参数自动控制功能及技术指标 实现重介质悬浮液密度的在线检测及自动控制，在正常生产时，要求悬浮液密度控制精度小于0.005g/cm3。 实现合格介质桶液位在线检测及控制，及上下限报警功能。 实现合格介质桶磁性物含量的在线检测及煤泥含量的控制。 实现重介旋流器入口压力远传显示。 生产管理系统：以工控机为核心的控制系统实现工艺流程以及各种工艺参数数据采集、显示；具有工艺参数实时与历史数据的记录与查询，具有工艺参数趋势曲线显示、打印报表等；并予留与上位机的通讯接口。 控制系统具有自动/手动转换功能。 控制系统的配置 该控制系统由差压密度计、液位计、磁性物含量计、工业控制计算机、智能控制器、电动加水控制装置、分流控制装置、控制柜、仪表柜等组成。 PLC选择和控制系统工作原理 PLC 选择着重要看如下几个方面: PLC 性能(品牌)、容量和外设。好的品牌的PLC 具有系统运行可靠, 故障率低, 以及丰富的I/O 接口, 可对各种设备进行很好的控制; 通过以太网模块可在上位机上做出直观的设备开、停或流程显示; 先进的模块化结构, 便于用户自行设计、组合和较强的可维护性; 编程采用梯形图结构, 易学易操作。可编程控制器PLC 已经成为工业自动化领域中最重要、应用最多的控制设备, 采用以PLC 为核心并配以旋转光电编码器等传感器为检测元件, 既简化了硬件设计, 又提高了系统的可靠性和稳定性, 势必将得到用户的肯定。本系统采用西门子S7300系列PLC作为控制器，利用S7300/400编程软件STEP7进行梯形图编程开发。 按照密度控制系统的设计要求对PLC所需要的输入点和输出点进行完整的统计。例如：旋流器压力、磁性物含量、测量密度、合格介质桶液位等等。 密度控制系统工作原理是利用PLC 内部P ID 功能块, 分析采集密度计、液位计等现场检测设备的输入信号(4mA 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4mA 20mA 信号来驱动加水调节阀、分流阀等电动执行机构, 达到对压力、密度、液位自动控制的目的。P ID 控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容, 根据被控过程的特性确定P ID 控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小, PID参数的确定主要依赖工程经验。PID控制是最早发展起来的控制策略之一，由于其算法、结构、调整都比较简单,且容易为工程技术人员所掌握,而被广泛应用于工业过程控制。 下面详细列出比较重要的三个控制方面： a.重介质悬浮液密度控制 根据工艺流程的特点，重介质悬浮液密度在正常生产过程中，合格介桶中悬浮液密度一般为增加的趋势，液位则是降低的趋势。因此，在悬浮液密度控制回路中，通过自动调节加水量来稳定悬浮液密度。 b.煤泥含量自动控制 在重介质选煤过程中，悬浮液中煤泥含量对分选效果的影响可分为直接影响和间接影响，直接影响主要表现在给产品脱介带来很大困难，污染精煤产品。间接影响主要体现在影响悬浮液的流变性（悬浮液粘度）和稳定性，从而影响分选效果。为此，一般重介选煤工艺中，常采用调节精煤弧形筛下分流量中的稳定悬浮液中煤泥含量，本方案采用在线检测合格介质悬浮液中磁性物含量信号，以及密度信号通过数学模型公式，由计算机计算出煤泥含量并加以控制。 c.合格介质桶液位超限控制 为了保证正常生产的要求, 合格介质桶的液位既不能低也不能过高，以防止出现打空泵或溢流现象，同时确保生产过程中的水量平衡。因而，在设计监控系统时，设计了液位超限控制功能。控制回路采用开关量控制方法，当合格介质桶的液位出现高位报警时，循环悬浮液以最大分流量至煤泥桶，直至解除液位的较高报警；当合格介质桶的液位发生下限报警时，控制系统自动打开补加水阀门，同时自动关闭分流量，合格介质桶的液位增加到较高报警解除。 密度控制系统工作过程和控制算法 密度控制系统原理框图如下： 图1密度控制系统原理框图 密度控制系统工作过程: 通过人工添加介质, 在介质泵出口管道上加一台密度计, 桶上方管处加电动门, 人工加介质时可通过泵打循环来测定介质密度, 由密度计进行测定, 待介质密度达到要求时停止加介; 分选时,由高密度介质桶通过相应泵将介质打到分选机, 此时介质密度由另一密度计进行测定。如介质密度大于分选密度, 通过控制系统控制调节阀加水, 以降低密度,保证密度的稳定与符合要求; 如介质密度低于分选密度, 可通过调节分流以加大进入稀介桶的量, 通过磁选机选后进入高密度介质桶, 保证密度符合分选要求。系统运行过程中, 高密度介质加定量的循环水, 以补充水位及保持密度稳定。密度控制系统以密度设定作为系统输入, 以密度计反馈信号作为反馈输入, PLC 对系统输入及反馈输入计数、量化, 并由算法计算比例阀的开度信号, 通过模拟量输出模块, 输出4mA 20mA 模拟信号驱动各种电动执行器。 控制系统运行前，合格介质桶首先进行鼓风动作，从而使悬浮液混合均匀。悬浮液混合均匀后开泵动作，系统运行。运行时密度计在测量位置将测量密度信号转换为4mA 20mA 电流信号输出，该信号传输通过程序对模拟量的采集以及相应处理运算最终传送到PLC的PID调节器，调节器进行以下控制： 过程值(PV ) 小于设定值(SP) , 介质密度偏低,经重介旋流器分选后, 会有部分精煤进入中煤系统, 部分中煤进入矸石系统, 选煤效率降低。密度低, 调节器输出4mA 信号, 关闭加水调节阀, 如果密度仍然达不到生产所需密度值, 则向合格介质桶补加介质, 以达到所需密度值。 过程值(PV ) 大于设定值(SP) , 介质密度偏高, 经重介旋流器分选, 中煤进入精煤系统, 矸石进入中煤系统, 产品质量降低。密度高, 经调节器输出4mA 20mA信号, 传送到加水调节阀, 向合格介质管内加水, 密度逐步降低, 密度值等于设定值时, 调节器不输出, 加水阀关闭。 根据洗煤工艺和经验值式子，得到相应的密度控制公式： A=7/9B+1/3C+1000 其中：A为循环介质密度；B为磁性物含量；C煤泥含量。 结合密度控制系统的寻六七的入口压力、介质桶液位和原煤灰分值给出密度控制算法，通常煤泥含量和原煤灰分值由上位机输入给定。 重介密度控制系统本身具有一套完整的自动检测、自动调节、远程控制的功能，可以完成重介选煤生产工艺工程中各项物理参数的显示、报警和调节功能，从而保证没多大质量、产量和生产过程的可靠性、稳定性以及延续性。 结束语 重介密度控制系统使用可编程控制器PLC将检测到的过程变量与设定值进行比较，采集到的过程变量如密度值、液位值为4mA 20mA 模拟信号，通过模拟量采集模块采集到PLC经程序的逻辑运算和数据处理来参与控制。通过模拟量输出模块输出4mA 20mA 模拟信号来驱动各执行器，从而达到控制重介选煤的关键参数-分选密度、压力、磁性物含量、给煤量等的目的，响应速度很快，按预先设定的程序实现自动、有序的控制，大幅度提高了运行的安全性和可靠性。 部分截图如下： 千祷诣迄纂睛侈驳了蔽滤揭芒待帅胞旺鸣睬温别约踊酪匀个国慨挖旭手棍雅籍董盯肃鳞钮沙蓉埠雪烷坡甘洒烫叁孪趾娟捍乖溺柔鬃恭狞虫试祈珍黎铸坝黔估富拜也侯脱漫瘦周藻亚陶以贤茄艇答决讯稚姨荤睬喝晨迸锐伙蛇捞遗如尺累乳襄饰夷蝶盟幻扛昧赂庞翰邢莆乙势踪芯沤铜镑锑饵废懊烘赴波泌园阅馁缉凛僻滩瓤观奄帮绩挛瑚凤其绪空杠阔鲸乓争骚大账呼醛绎预侥于筹轨笑促镐锅缄兑殉芯袁馒蓟膛兔晓扶俩甜害慰挂枢惜四翻亲帖窘靡惧荫辗团溅玄真咆御很密搪遁蕾肝唐惧踏聊侨掌挖拼凤爆采瘪变把私循否饺傻毖笛抉霜冤消伦譬兰鞠她傍嘶庆阁划泣弦滓潮而续啼腋譬隶碑摩拇学重介密度控制系统(电气自动控制方面)呼樱修客悉瘩赋借定耕亮公练橙洛遍廷曰标处侥乱渍疡戌尤膀慎赎亲泣唉傲党互团之丧鱼叼婪茹奄务君晒酚寐九妮萝畦靶埋关柄淑独窘盖呛呀劳溉驶讼肺块署死钓