智慧工业 煤炭工业园区选煤自动化控制平台建设方案

1、煤炭工业园区选煤自动化控制平台建设方案单位主体（或部门）撰写负责人编制版本草稿J正式发布正在修改编制时间目录 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark0 o Current Document 第一章供配电系统1 HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 1.1.10KV 电源1原煤存储系统1 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 原煤洗选系统2 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 铁路装车系统4 HYPERLINK l bookmark8

2、 o Current Document 设备容量4 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 13.用电负荷5 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 原煤仓上用电负荷5 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 主井驱动机房用电负荷5装车站用电负荷6开闭所用电负荷6 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 供配电系统7 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 技术措施10高压供配

3、电10低压供配电11照明系统12防雷接地系统12 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 第二章设计原则14 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 控制方式15 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 信号系统15 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 数据管理16 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 起停车顺序16 HYPERLINK l bookmark30 o C

4、urrent Document 第三章控制系统17 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 系统构成17 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 原煤上仓控制系统18主洗控制系统18装车控制系统18 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 设备选型20集控装备水平20控制主机20 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 控制系统网络20信息层22 HYPERLINK l bookmark40 o Current Docu

5、ment 自动化和控制层22设备层22 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 检测、计量及保护装置23 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 磁含量、密度、压力检测23 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 煤位、水位检测23 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 煤量、灰分检测23 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 流量、浓度检测24检测保护24 HYPERLI

6、NK l bookmark52 o Current Document 第四章自动化控制25 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 工艺要求25 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 控制原理25 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 重介密度自动调节控制系统25 HYPERLINK l bookmark60 o Current Document 水池水位自动调节系统26 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 4.

7、3.10kV变电所综合自动化保护系统26 HYPERLINK l bookmark64 o Current Document 技术要求26 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 系统功能27 HYPERLINK l bookmark68 o Current Document 调节系统29 HYPERLINK l bookmark70 o Current Document 计算机信息管理系统29 HYPERLINK l bookmark72 o Current Document 生产调度通信系统29 HYPERLINK l bookmark74 o

8、Current Document 广播系统30 HYPERLINK l bookmark76 o Current Document 工业电视监控系统30 HYPERLINK l bookmark78 o Current Document 第五章平台功能32 HYPERLINK l bookmark80 o Current Document 实时运行参数监测32 HYPERLINK l bookmark82 o Current Document 实时过程控制32 HYPERLINK l bookmark84 o Current Document 历史数据查询32 HYPERLINK l book

9、mark86 o Current Document 设备故障及模拟量超限报警32 HYPERLINK l bookmark88 o Current Document 生产实时画面监测32 HYPERLINK l bookmark90 o Current Document 优化生产计划33第一章供配电系统40KV 电源选煤厂设计生产能力为原煤16.00Mt/a,用电负荷为二级。设计范围：从麦垛山主井驱动机房至选煤厂转载点、原煤仓、原 煤准备车间、主厂房、浓缩车间、歼石仓、产品仓、铁路装车仓、装 车站及其相关栈桥、生产辅助设施等所有建筑物防雷、照明、配电、 控制、通信及电视监测等电气设计。供电电压

10、等级：高压10KV,低压660V,控制照明及辅助设施 380/220Vo原煤存储系统原煤存储系统分为本矿井来煤(原煤8.00Mt/a)和外来原煤 (8.00MVa)两部分，根据其用电负荷分布情况，分别在1#原煤仓 上、2#原煤仓上及麦垛山主井驱动机房至选煤厂转载点设高压配电室。 具体系统如下：(1) 1#原煤仓上高低压配电室：内装7台KYN28-12Z型高压 开关柜；4台MNS (690)型低压开关柜；1台ZBN-GB-100/10-1, 10/0.69KV, 100KVA型变压器柜和一台3.3KV中压变频器柜。其两 回10KV电源用丫JV2210KV,3X50mm2电力电缆引自主斜井驱动 机

11、房高压配电室10KV二段不同母线段上，系统采用单母线结线方式, 为1#原煤上仓胶带及仓上设备提供电源。2#原煤仓上高低压配电室：内装7台KYN28-12Z型高压开关柜；5台MNS (690)型低压开关柜；1台ZBN-GB-100/10-1,10/0.69KV, 100KVA型变压器柜和一台3.3KV中压变频器柜。其两 回10KV电源用丫JV2210KV,3X50mm2电力电缆引自麦垛山主井 驱动机房至选煤厂转载点高低压配电室10KV母线段上，系统采用单 母线结线方式，为2#原煤上仓胶带及仓上设备提供电源。麦垛山主井驱动机房至选煤厂转载点高低压配电室：内装8台KYN28-12Z型髙压开关柜；4台

12、MNS (690)型低压开关柜；1 台 ZBN-GB-100/10-1 , 10/0.69KV, 100KVA 型变压器柜和两台 3.3KV中压变频器柜。其两回10KV电源用YJV2210KV,3X95mm2 电力电缆引自选煤厂35KV变电站10KV二段不同母线段上，系统采 用单母线结线方式，为麦垛山主井驱动机房至选煤厂转载点及2#原 煤仓上设备提供电源。高压开关柜的控制均采用PLC+微机综合自动化保护系统，二次 回路采用220V直流电源操作。1.1.2.原煤洗选系统根据选煤厂用电负荷分布，选煤厂主厂房附近设一座集控楼，电 气楼一层为低压配电室，二层为10kV开闭所和高压配电室，三层为全厂集中

13、控制室。集控楼10KV开闭所：内装16台KYN2812Z型高压开关 柜；其四回10KV电源用丫JV22-10KV, 3X150mm2电力电缆引自 选煤厂35KV变电站10KV二段不同母线段上。本开闭所除为电控楼 四台变压器提供四回10KV电源外，同时向原煤准备车间高低压配电 室提供两回10KV电源，为产品仓上高低压配电室提供两回10KV电 源。高压系统采用单母线分段结线方式。原煤准备车间高低压配电室：内装7台KYN2&12Z型高 压开关柜；18台MNS (690)型低压开关柜；两台S11-1600KVA 10/0.69KV1600KVA 变压器。其两回 10KV 电源用 YJV22-10KV,

14、 3 X95mm2电力电缆引自集控楼10KV开闭所10KV不同母线段上， 系统采用单母线结线方式，为原煤准备车间及1#、2#原煤仓下设备 提供电源。产品仓上高低压配电室：内装9台KYN2&12Z型髙压开 关柜；6台MNS (690)型低压开关柜；1台ZBN-GB-1250/10-1, 10/0.69KV, 1250KVA型变压器柜和一台中压变频器柜。其两回 10KV电源用YJV2210KV, 3X95mm2电力电缆引自集控楼10KV 开闭所10KV不同母线段上，系统采用单母线结线方式，为产品仓上 设备提供电源。高压开关柜的控制均采用PLC+微机综合自动化保护系统，二次回路采用220V直流电源操

15、作。1.1.3.铁路装车系统在铁路装车站附近建一 10kV配电室，配电室内装8台 KYN28-12Z型高压开关柜；7台MNS (690)型低压开关柜；1台ZBN-GB-1000/10-1, 10/0.69KV, 1000KVA 型变压器柜。其两回 10KV电源用YJV2210KV, 3X95mm2电力电缆选煤厂35KV变电 站10KV二段不同母线段上，系统采用单母线结线方式，为装车站及 产品仓下设备提供电源。高压开关柜的控制均采用PLC+微机综合自动化保护系统，二次 回路采用220V直流电源操作。1.2.设备容量根据选煤厂工艺布置及负荷情况，高压供电系统分五大部分：1#原煤上仓胶带和原煤仓上设

16、备用电:在1#原煤仓上设10KV 高、低压配电室，其两回10KV电源引自主斜井驱动机房10KV高压 配电室；2#原煤上仓胶带和原煤仓上设备用电:在2#原煤仓上设10KV 高、低压配电室，其两回10KV电源引自麦垛山主井驱动机房至选煤 厂转载点10KV高压配电室；麦垛山主井驱动机房至选煤厂转载点设备用电：在转载点设 10KV高、低压配电室，其两回10KV电源引自选煤厂35KV变电站；装车系统设备用电：在装车站旁设10KV高、低压配电室，其 两回10KV电源引自选煤厂35KV变电站；除上述选煤厂设备外其它负荷用电：在集控楼设10KV开闭所, 其四回10KV电源选煤厂35KV变电站，10KV开闭所再

17、向其它车间 高低压配电室供电。1.3.用电负荷1.3.1.原煤仓上用电负荷设备安装容量：1508.6KW设备工作容量：1478KW有功功率：1034.60KW无功功率：775.95kVar视在功率：1293.25kVA13.2.主井驱动机房用电负荷设备安装容量：2990.2KW设备工作容量：2963.6KW有功功率：2074.52KW无功功率：1555.89kVar视在功率：2593.15kVA13.3.装车站用电负荷设备安装容量：3608.2KW设备工作容量：3579KW有功功率：2576.88KW无功功率：1731.67kVar视在功率：3104.67kVA1.3.4.开闭所用电负荷设备安

18、装容量：12649.6KW设备工作容量：12481.6KW有功功率：8592.34KW无功功率：4424.13kVar视在功率：9712.52kVA选煤厂总负荷为：设备安装容量：19248KW设备工作容量：19024.2KW有功功率:11919.37KW无功功率：6940.52kVar视在功率:13869.31 kVA全年电耗：62934273.6度吨煤电耗：3.93度（按年产1600万吨计）1.4.供配电系统根据工艺布置及负荷分布情况，选煤厂共设7个高、低压配电室:集控楼10KV开闭所；集控楼低压配电室；（3）1#原煤仓上髙低压 配电室；（4）2#原煤仓上高低压配电室；（5）1 #原煤仓旁低

19、压配电室；2#原煤仓旁低压配电室；原煤准备车间高低压配电室；产品仓 上高低压配电室；（9）产品仓旁低压配电室；（10）装车站旁高低压配电室;（11）麦垛山主井驱动机房至选煤厂转载点高低压配电室。各配电室具体 配置如下：集控楼10KV开闭所：内装16台KYN28-12Z型高压开关柜；其四回10KV电源用YJV22-10KV, 3X150mm2电力电缆引自选煤 厂35KV变电站10KV二段不同母线段上。本开闭所除为电控楼四台 变压器提供四回10KV电源外，同时向原煤准备车间高低压配电室提 供两回10KV电源，为产品仓上高低压配电室提供两回10KV电源。 高压系统采用单母线分段结线方式。集控楼内设四

20、台S11-1600KVA 10/0.69KV 1600KVA变压器，担负主厂房、歼石仓、浓缩车间等所有低压负荷。四台变压器分列运行。集控楼低压配电室：内装50台MNS (690)型低压开关柜，其 进线电源引自四台1600KVA变压器低压侧母线。此配电室负责向主 厂房、歼石仓、浓缩车间等所有设备提供电源，系统采用单母线分段 结线方式。1#原煤仓上高低压配电室：内装7台KYN2&12Z型高压开关柜;4台MNSC690)型低压开关柜;1 台 ZBN-GB-100/10-1,10/0.69KV,100KVA型变压器柜和一台中压变频器柜。其两回10KV电源用 YJV22-10KV, 3X50mm2电力电

21、缆引自主斜井驱动机房高压配电室 10KV二段不同母线段上，系统采用单母线结线方式，为1#原煤上仓 胶带及仓上设备提供电源。2#原煤仓上高低压配电室：内装7台KYN28-12Z型高压开关柜;5 台 MNSC690)型低压开关柜；4 台 ZBN-GB-100/10-1,10/0.69KV, 100KVA型变压器柜和一台中压变频器柜。其两回10KV电源用 YJV22-10KV, 3X50mm2电力电缆引自麦垛山主井驱动机房至选煤 厂转载点高低压配电室10KV母线段上，系统采用单母线结线方式， 为2#原煤上仓胶带及仓上设备提供电源。1#原煤仓旁低压配电室：内装8台MNS (690)型低压开关柜； 其一

22、回660V电源用电缆VV22-1000, 3X120+1 X70mm2电力电缆 引自原煤准备车间高低压配电室，为1#原煤仓仓下设备提供电源。2#原煤仓旁低压配电室：内装8台MNS (690)型低压开关柜； 其一回660V电源用电缆VV22-1000, 3X120+1 X70mm2电力电缆 引自原煤准备车间高低压配电室，为2#原煤仓仓下设备提供电源。原煤准备车间高低压配电室：内装7台KYN2812Z型高压开关 柜;18 台 MNSC690)型低压开关柜；两台 S11-1600KVA10/0.69KV 1600KVA变压器。其两回10KV电源用丫JV2210KV, 3X95mm2 电力电缆引自集控

23、楼10KV开闭所10KV不同母线段上，系统采用单 母线结线方式，为原煤准备车间及1#、2#原煤仓下设备提供电源。产品仓上高低压配电室：内装9台KYN2&12Z型高压开关柜；6 台 MNSC690)型低压开关柜；1 台 ZBN-GB-1250/10-1,10/0.69KV, 1250KVA型变压器柜和一台中压变频器柜。其两回10KV电源用 YJV22-1OKV, 3X95mm2电力电缆引自集控楼10KV开闭所10KV 不同母线段上，系统采用单母线结线方式，为产品仓上设备提供电源。产品仓旁低压配电室：内装11台MNS (690)型低压开关柜; 其一回660V电源用电缆VV22-1000, 3X12

24、0+1 X70mm2电力电缆 引自装车站旁高低压配电室，为产品仓下设备提供电源。装车站旁高低压配电室：内装8台KYN2&12Z型高压开关柜; 7 台 MNSC690)型低压开关柜;1 台 ZBN-GB-1000/10-1 J0/0.69KV, 1000KVA型变压器柜。其两回10KV电源用YJV2210KV, 3X 95mm2电力电缆选煤厂35KV变电站10KV二段不同母线段上，系 统采用单母线结线方式，为装车站及产品仓下设备提供电源。麦垛山主井驱动机房至选煤厂转载点高低压配电室：内装8台 KYN28-12Z型高压开关柜；4台MNS (690)型低压开关柜；1台 ZBN-GB-100/10-1

25、, 10/0.69KV, 100KVA型变压器柜和两台中压变 频器柜。其两回10KV电源用丫JV2210KV, 3X95mm2电力电缆引 自选煤厂35KV变电站10KV二段不同母线段上，系统采用单母线结 线方式，为麦垛山主井驱动机房至选煤厂转载点及2#原煤仓上设备 提供电源。1.5.技术措施1.5.1.高压供配电所有电力变压器选用S11系列全密封变压器，带有瓦斯、温度 检测装置，干式变压器须设温度保护。高压开关柜选用KYN28-12Z型中置式结构开关柜，柜内主要元 器件选用ZN73A-12高压真空断路器和VCF高压真空接触器，高压 进线开关柜需装设多功能智能电度表。220KW及以上的电动机要采

26、用高压(10KV)供电，但需变频的 电动机可采用低压(660V)供电。大于630KW需变频的电动机要采用ABB中压(3.3KV)变频器 供电，否则可用低压(660V)变频器供电。髙压开关柜采用微机保护装置进行保护，该保护系统与AB公司 PLC进行实时通讯并上传各种测量值，在集控室工控机上可进行各 种保护值的设定。对10k V电缆线路装设零序电流保护；保护装置在爆炸性粉尘 环境1 0区内动作于跳闸，在爆炸性粉尘环境1 1区内作用于信号。1.5.2.低压供配电全厂所有低压配电柜均选用MNS型抽屉柜。所有破碎机、刮板输送机、电动闸门全部设置正反转配电回路。原煤仓下、产品仓下和铁路装车仓下的给煤机需设

27、置变频调速设 施，以利于给料量的自动调节。合格介质泵设置变频调速设施，以利于调整压力和流量。变频调速装置要设置电抗器，用于抑制谐波干扰。全厂所有按扭选用AB公司生产800H系列产品。各高低配电室内要设有电采暖设施，保证PLC控制模块、变频 器等特殊设备的运行环境温度符合要求。生产车间每层、单独的建筑物内都要设有充足的660V和 380/220V检修电源。所有电动机回路设过载、短路及漏电保护。660VAC供配电系统采用高阻接地方式。在爆炸性粉尘环境1 0区内，单相网络中的相线及中性线均装设 短路保护，并使用双极开关同时切断相线和中性线。照明系统电气照明采用动照合一供电方式，照明系统采用380/2

28、20V三相 四线制，灯头电压为220VACo厂房内不设单独的事故照明，主要人 行通道采用应急照明。照明回路的相线及中性线均装设短路保护，并 使用双极开关同时切断相线和中性线。防雷接地系统本选煤厂按第三类工业建、构建筑物防雷措施设防，在易遭受雷击的部位装设避雷带，利用建、构建筑物主钢筋作为引下线。所有正常不带电的电气设备金属外壳均应可靠接地。变电所高低压系统共用接地装置，接地电阻不大于4欧姆。第二章设计原则系统必须满足下列基本技术要求：（1）满足工艺要求，系统简单灵活，操作方便；（2）集中控制设备应性能可靠，技术先进，维护方便；（3）控制系统必须能够实现有严格闭锁关系的集中控制、就地 控制、集中

29、单个控制、就地检修控制等多种控制方式，集中控制方式 应能方便地进行转换，确保控制系统既有严格的闭锁关系，又有灵活 性。（4）在集中控制方式下应按逆煤流起车，顺煤流停车；（5）在任何控制方式下，设备旁停车按钮都必须有效；（6）各类机械设备的全部安全措施必须纳入控制系统；（7）设备启动前应有预告信号，有关岗位人员可以中断集中控 制；启动时间应短，停车分段进行，确保正常停车时输煤线上无煤;（8）应设置模拟信号，包括设备的运行信号，闸门位置信号和 料位、液位、压力、密度信号等。任何方式下被控设备都可以在集控 室内显不。各控制系统均按满足上述基本要求设计，除此之外，还要从先进 性、实用性、开放性、安全性

30、等方面考虑，设计出完整的安全、实用、 可靠、先进、开放的选煤厂综合自动化系统。原煤上仓控制系统、主 洗控制系统、装车控制系统等各大系统均按此原则设计。具体设计原则如下：控制方式系统采用PLC集中/就地联锁控制。设备控制具有集控、就地与 检修三种控制方式。操作方式：取消按钮操作台方式，系统控制指令均由智能图形终 端输入。信号系统信号系统包括生产过程实时画面监测、生产设备的运行参数实时 监测、主要数据的存储与查询、设备故障与模拟量超限报警。运行信号显示：集控室设大型投影仪，设备运行信号均由投影仪 模拟显示，取消传统的模拟盘方式。这种方式更为灵活方便，可以进 行局部放大、任意调用和修改。起停车预告信

31、号：正常起停车时各部位设预告电笛和信号灯，集 控起车时发出声光报警，同时集控室设有蜂鸣器复示。禁起信号：当设备有故障时，现场岗位通过就地箱上操作开关或急停按钮发出。故障信号报警：当设备有故障时，集控室监视器上故障设备闪烁。数据管理数据管理系统实时监测和记录各种模拟量，统计各种生产报表, 并将各种检测值、计算数据、统计表进行自动存储、显示和打印。起停车顺序集控室设有多种起停车方式，包括：逆煤流起车，顺煤流停车连 锁方式；在集控室由操作员执行单机遥控起、停车连锁（或解锁方式）。 设备起、停车顺序严格按工艺流程设定。第三章控制系统3.1.系统构成根据工艺系统流程划分，选煤厂集控系统范围包括三大部分：

32、1. 原煤上仓胶带和原煤仓上配仓设备，称为原煤上仓系统；2.从原煤仓 下给煤机一一原煤准备车间一一主厂房一一产品仓上配仓刮板全部 生产过程，称为主洗系统；3.从产品仓下给煤机一一，快速装车站，称 为装车系统。各系统均采用PLC控制，按高低压配电室分设PLC分站。选煤 厂部分共设11个PLC分站，它们分别是：（1）1#原煤仓上高低压配电 室PLC分站；（2）2#原煤仓上高低压配电室PLC分站；1#原煤仓旁 低压配电室PLC分站；2#原煤仓旁低压配电室PLC分站；原煤 准备车间高低压配电室PLC分站;（6）集控楼10KV开闭所PLC分站； 产品仓上高低压配电室PLC分站；产品仓旁低压配电室PLC分

33、 站；装车站旁高低压配电室PLC分站；（10）麦垛山主井驱动机房至 选煤厂转载点高低压配电室PLC分站。本设计I/O信号采集的状态量包括断路器、接触器、热继电器、 漏电继电器、就地按钮和设备保护（如皮带保护、堵转）等信号。各控制系统详细叙述如下:原煤上仓控制系统1#原煤仓上PLC分站设在1#原煤仓上高低压配电室，该PLC 分站通过CN网络接入矿井主斜井驱动机房主PLC系统，负责1#原 煤上仓胶带、原煤仓上配仓刮板输送机及其他辅助工艺设备的控制及 保护。2#原煤仓上PLC分站设在2#原煤仓上高低压配电室，该PLC 分站通过CN网络接入麦垛山主井驱动机房至选煤厂转载点PLC系 统，负责2#原煤上仓

34、胶带、原煤仓上配仓刮板输送机及其他辅助工 艺设备的控制及保护。主洗控制系统主洗控制系统按一个主站和六个PLC分站配置。在电控楼10KV 开闭所、原煤准备车间低压配电室、1#原煤仓旁低压配电室、2#原 煤仓旁低压配电室、产品仓上高低压配电室及麦垛山主井驱动机房至 选煤厂转载点高低压配电室各设一个PLC分站；主控站设在集控楼 控制室内。该系统负责从麦垛山主井驱动机房至选煤厂转载点一一2# 原煤仓上；原煤仓下给煤机一一原煤准备车间一一主厂房一一产品仓 上配仓刮板全部生产过程工艺设备的控制及保护。装车控制系统装车控制系统包括两大部分，即装车塔塔外部分和塔内部分。塔 内部分PLC设为主控站，该部分设备由

35、装车塔内定量装车系统配套 提供。同时负责与外围仓下给煤机与皮带PLC分站控制联网。塔外 部分共设两个PLC分站，即产品仓下分站和装车站旁高、低压配电 室分站，两个分站均与装车塔主站PLC联网通讯。产品仓下PLC分站：负责产品仓下给煤机给煤量的控制。装车站旁高、低压配电室PLC分站：负责装车产品仓下至装车 站髙压皮带的控制及保护，同时控制快速装车系统。装车系统控制室设在装车塔内装车漏斗附近。控制系统硬件设备主要包括：PLC控制装置（I/O模块等）、工 控机、网络适配器、图形操作屏、服务器、网络交换机、打印机、 UPS电源、PLC柜及电源切换装置、就地按钮盒、皮带保护装置等 等。3.2.设备选型集

36、控装备水平选煤厂是一座年产16.0Mt/a的特大型选煤厂，按规范要求应按 一级水平装备。控制主机选煤厂集中控制自动化系统覆盖了选煤工艺流程顺序控制、工艺 参数自动调节、数据采集、变配电所电力监测与保护以及信息管理等 各大子系统。选用先进的技术和设备是实现煤矿综合自动化的根本保 证。先进的技术和设备能使整个系统安全可靠正常地运行，同时降低 了运行管理和维护费用，减轻工作人员的劳动强度，生产力水平大大 提高。按照安全、实用、可靠、先进、开放的指导思想设计，选煤厂 PLC设计选用AB公司ControlLogix作为集中控制系统的主控装置。AB公司的PLCX业控制产品已在国内成功运行多年，在国际上 也

37、处于领先地位。多年的运行经验表明，美国AB公司的PLC以其 优越的性价比为我们所优选。3.3.控制系统网络PLC在工业控制系统中得到了非常广泛的运用，一般在工业现 场中，人们往往采用一种网络通信方式进行信息共享，这样的控制方 式对于较小的系统而言不会发生任何问题；然而在某些复杂的系统中, 由于系统的各个组成部分所实现的功能不同，尤其是各部分对时间、 延迟、通讯量的需求不同，当仅使用一种网络时，常常信息高速公路 也会出现堵塞不畅、响应慢等现象，导致系统各部分会无法完好协调 的情况，即一种网络可能不能满足系统整体的控制需求。因而，在一 个系统中釆用两种或多种网络构造，可以解决一些信息需求量大而可

38、以不同层次的工业现场问题。AB公司的工业控制产品ControlLogix 系列PLC具有多种网络结构，给选煤厂自动化系统提供了很好的解 决方案。选煤厂是一座年产16.0Mt/a的特大型选煤厂，自动化系统所需 覆盖的范围广、规模大、控制距离长、涉及工艺多、信息量大，点对 点控制无法实现现场的实际要求，为了最大限度的保证系统的可靠性 和实时性，就必须采用多级异构网络结构，并保证异构网络之间的互 联互通。根据自动化系统各组成部分的不同需求，系统设计为多级异构网 络结构: 3.3.1.信息层采用以太网，用于全厂的数据采集和程序维修，通过实施企业资 源管理系统，将企业各方面的资源充分调配，平衡和控制，通

39、过柔性 的生产计划实现及时生产，全面、实时控制业务过程、信息支持决策 以及支持创新体系。自动化和控制层采用控制网、ControlNet网和第三方SFK网等通讯技术，通过 实时I/O控制、控制器互锁和报文传送，实现全系统的高效集成。设备层采用设备网，用于底层设备的低成本、高效率信息集成，达到减 小费用和方便安装之功效。三级网络之间的互联互通将由带背板通讯功能的ControlLogix 网关来桥接或传送网络之间的控制及信息数据，通过软件编程配置, 实现异构网络之间及异型数据库之间的无障碍贯通。34检测.计量及保护装置选煤厂的数据全部由PLC系统完成，PLC的模拟量输入模块把 现场的磁含量、密度、煤

40、位、压力、水位、流量、浓度、温度、灰分、 煤量、电流等模拟量变换成PLC能够处理的数字量信号，以完成对 各种参数的实时检测。磁含量、密度、压力检测在主厂房重介系统的工艺管道上设磁含量计、密度计及压力计等 检测检测仪表。将各仪表输出的420mA模拟量信号接入PLC的模 拟量输入模块，即可检测出重介系统的磁含量、密度及压力。煤位、水位检测原煤仓、产品仓设VEGA超声波料位计，煤泥水池、循环水池 设VEGA超声波水位计。将超声波料（水）位计仪表输出的420mA 模拟量信号接入PLC的模拟量输入模块，即可检测出煤仓的煤位和 水池的水位。煤量、灰分检测在原煤、入洗煤、块煤等胶带机上安装皮带称和在线测灰仪

41、等设 备，将其仪表输出的420mA模拟量信号接入PLC的模拟量输入模 块，即可检测出煤量和灰分的大小。根据所称重皮带煤量的瞬时值和累计量，为选煤厂的生产管理报 表提供了比较完善的参数，使生产调度人员对原煤和精煤的量、质, 以及生产过程中参数的变化，能在显示终端及表格上一目了然，并为 提高劳动生产率，提高经济效益的现代化管理方式提供了科学依据。流量、浓度检测增设流量、浓度检测装置，为粗粒煤泥回收及细粒煤泥回收系统 的自动化提供控制参数，并且能自动计算出煤泥水系统的干煤泥量, 以补充煤质煤量统计表中的混煤洗选量的累计量。检测保护电力变压器设有瓦斯、过电流、零序电流、过负荷保护。55kW以上的高低压

42、电动机设电流监视保护。第四章自动化控制工艺要求重介系统须对重介质密度及合格介质桶液位进行测控，介质密度 跟踪精煤产品灰分控制，给定预期灰分，灰分高降密度，灰分低提高 密度。控制原理4.2.1.重介密度自动调节控制系统本控制系统是一个内环以精煤产品预期灰分下的密度为给定、密 度变送器测量值为反馈信号，外环以精煤产品预期灰分为给定、灰分 测量仪测量值为反馈信号的双闭环自动调节系统。系统调节对象为精煤脱介筛筛下合格悬浮液的自动分流箱分流 阀及合格介质桶补加循环水阀，精煤预期灰分为外环给定，灰分测量 仪测量值（反馈信号）与之比较，其偏差经过PI调节后输出作为内 环给定输入，密度变送器测量值（反馈信号）

43、与之比较，其偏差经过 PID调节后输出作用于执行器（分流箱分流阀及合格介质桶补水阀）, 内环经过PID调节后设一个偏差比较器，当偏差/d为正偏差时，输 出作用于合格介质桶补水阀；当偏差/d为负偏差时，输出作用于分 流箱分流阀。PLC分站接收给定信号、反馈信号，发出执行信号，所有偏差计 算、PI （PID）调节控制功能均由PLC完成。4.2.2.水池水位自动调节系统通过安装超声波液位传感器可测量水池水位，其420mA信号输 入到PLC,即可进行实时监测控制。10RV变电所综合自动化保护系统技术要求1）综合自动化系统设计标准按无人值班考虑，具备就地闭锁功 能，当处于就地闭锁状态时，现场检修人员不能

44、解除闭锁，集控员将 无法操作。硬件必须具有可扩展性，并留有后期接口，并专设远动控 制柜及后台监测监控系统。2）高压开关柜采用微机保护装置进行保护，该保护系统与PLC 进行实时通讯并上传各种测量值；在工控机上可进行各种保护值的设 定。3）通讯规约及接口：留有远动通讯接口，与洗煤厂集中控制室 PLC实现远程通讯，且为两个通信接口，一主一备，能在通信故障 时自动进行判别并切换。4）直流系统与综自系统的通讯规约为CDT部颁规约或MODBUS协议，通讯接口为RS232或RS485。综合自动化系统应 配置RS-485和RS232接口，与综合自动化系统通讯，实现监测控 制。5）综合自动化系统屏体为柜体型式，

45、防护等级不低于3级。柜 体结构采用全封闭、全组合结构，内、外采用静电喷塑。柜体颜色与 髙压柜相同。6）微机监控系统设置单独的接地线，与10kv配电室主接地网 分开。4.5.系统功能1）数据采集与处理：各间隔单元的电流、母线电压、频率、有 功功率、无功功率；有功功率总加、无功功率总加、有功和无功电能 量总加；可计算24小时最大值、最小值、平均值；月最大值、最小 值、平均值；负荷率的计算和功率因数的计算；2）统计计算：对实时数据进行统计、分析、计算；开关运行时 间统计；各开关分合闸次数分类统计（含手动和保护动作）；各线路 停电时间统计。3）画面显示：通过工控机的显示器显示各种信息画面，显示内 容包

46、括各线路的电流、母线电压、频率、有功功率、无功功率及功率 因数；全部设备的位置状态、变位信息、保护设备动作及复归信息、 直流系统及所用电系统的信息，各测量值的实时数据、各种告警信息、 微机监控系统的状态信息。要求采用全中文显示。4）显示器画面可由用户在线以交互方式进行修改、定义、编辑、 生成、删除，显示的各种信息以报告、图形、声光等形式及时提供给 运行人员。5）事件顺序记录：报警处理：事故报警和预告报警；开关变位： 画面闪烁提示，并有汉字提示的名称及当前变位状态（报警框内）。 电流越限：画面闪烁提示，并显示当前越限值和越限给定值（画面报 警框内）；电压越限：画面闪烁提示，并显示当前越限值和越限

47、给定 值（画面报警框内）；周波越限：画面闪烁提示，并显示当前越限值 和越限给定值（画面报警框内）；保护动作与告警：提示框显示相应 的内容；各告警对象除能给出音响提示外，并可打印记录相应的告警 事件，并存盘保存；保护动作及开关跳闸发告警音响，其它发预告音 响。6）控制功能：控制功能分为四种：自动调节和控制、运行人员 操作、调度中心远方控制、后备手动控制。所有断路器、接触器可进 行上述四种控制操作。四种操作均经五防自动校核。但同时保留紧急 情况下不经五防操作设备的功能，在进行此操作过程必须详细记录备 份。7）操作闭锁：具有操作权限等级管理，当输入正确操作口令和监护口令才有权进行操作控制、参数修改，并将信息予以记录。8）监控系统的故障诊断：监控系统出现故障后，系统自诊断确 定故障发生的部位，并发出报警信号；检查、诊断的结果可显示、打 印出来。9）与其它设