Modicon TSX Quantum系统在岱庄煤矿选煤厂的应用_电机_流量计

Modicon TSX Quantum系统在岱庄煤矿选煤厂的应用

2008/9/18 0:00:00

摘要由于具备高性能的处理器，施耐德电气的Modicon Quantum自动化平台为半连续过程的控制及高可用性提供了最优的选择，Quantum平台不仅集成了丰富的通讯功能和诊断功能，还提供了内存柔性以及灵活开放的数据存储功能，同时，其处理器的强大功能也保证了最佳的循环时间。本文介绍了该系统在岱庄煤矿选煤厂自动控制系统中的应用。充分体现了该系统能够满足选煤厂自动控制行业的需求。

关键词 综合自动化；控制系统；选煤厂；Modicon TSX Quantum系统

0 引言

淄矿集团岱庄矿选煤厂是一座设计年处理能力150万吨的现代化矿井型选煤厂，实际能力达到300万吨。主要承担入洗岱庄矿井原煤，入洗煤种为气煤,洗煤产品主要为优质动力煤和炼焦配煤。洗煤工艺为+40mm采用动筛排矸，-40mm采用跳汰－－-浮选联合流程。动筛排矸系统引进德国威达格.洪堡特KHD公司生产的动筛跳汰机，该机性能可靠，分选效果优良，实现了单机自动化。水洗系统洗煤机和浮选机分别选用煤科总院唐山分院研制的自动化程度较高的SKT96型跳汰机和XJQM-14（4）型浮选机。

岱庄矿选煤厂采用先进的综合自动化系统，按照精简、优化、低投资、高效率的原则配置整个综合自动化系统。该系统由具有丰富现场经验的平顶山中选自控系统有限公司进行设计施工，在全国选煤行业处于领先水平。

该系统分为控制系统、工业电视系统、管理信息系统，包含三个网络：控制网络、工业电视网络和管理网络，实现三网合一。控制系统选用施耐得公司的QUANTUM系列PLC，系统主要功能实现动筛车间、洗煤车间、压滤车间、装车站设备的自动控制，由一个主控室、三个副控室组成，并形成控制网络，实现对全厂设备的监控。

1 控制系统介绍

1.1概况

控制系统在主厂房控制室、动筛车间控制室、装车控制室、压滤车间控制室设立CPU站点，在主厂房配电室、动筛车间配电室、浓缩车间配电室、原煤仓下配电室、产品仓上/下配电室设立远程I/O分站，它与CPU站组成RI/O网络，CPU站之间组成MB+网，CPU与上位机组成以太网，现场I/O负责设备的启停和生产信息的采集，CPU负责逻辑运算和信息的处理，上位机负责设备状态的监控和操作。

1.2控制范围及主要控制环节

1）原煤及地销煤系统：矿井箕斗仓下给煤机至动筛车间、原煤仓上、块精煤仓及地销装车给煤机，参控设备34台，电机42台。

2）浓缩压滤系统：从浓缩机底流泵、压滤车间到煤泥皮带机，受控设备30台。

3）装车系统：原煤仓下给煤机、221皮带、装车仓下给煤机及装车设备，受控设备40台。

4）水洗系统：入洗皮带至产品仓上设备，受控设备50台。

5）事故停车采用事故点设备至煤流源侧急停，事故点到煤流方向设备依次延时停车。

6）原煤系统以动筛跳汰机为中心实现质量控制单元自动；水洗系统以跳汰机为中心实现质量控制单元自动化，浓缩机实现浓度控制单元自动化，各种运输设备实现综合自动化。

7）对主要的料位、液位、闸门位置、翻板位置、浓度、流量、40千瓦以上的电机电流、溜槽堵塞实现实时在线检测，设定常值、超值报警。

1.3灵活的控制方式：集控/就地/单起

集控方式下PLC执行用户程序的全部控制功能；就地方式下PLC仅执行数据采集和模拟显示功能；单起方式下，在集控室可实现单台设备的启停车，并具有联锁、解锁功能；设置就地操作设施，该设施不通过PLC控制。

1.4实现功能

本系统形成后，可以取消各种岗位工，工人由操作工变为巡检工，不参与设备的控制（事故状态除外），可实现如下功能：

1）控制功能，实现设备控制方式和工艺流程选择、启车预告、系统单起/程序启停、系统运行的闭锁、过程参数的实时监测。

2）诊断功能，能快速正确地识别模块配置错误、模拟量超程、线路断线等故障，自动报告总线通讯错误还是网络错误。

3）冗余功能，采用不间断电源双回路供电自动投入。选择冗余通讯模块，实现PLC和CPU的双机热备功能，主辅机同类切换，系统不间断工作。

4）网络通讯功能，利用光纤将全厂PLC分站连成一个网络，各分站所采集的信息全汇集到主厂房控制室，在上位机上显示，同时，也可将指令通过网络传至PLC分站。

5）各种检测和保护功能，实现对各种料位、水位、闸阀位置、水量、电量、设备运行状态的检测，并用图形软件在屏幕上显示出动态画面；实现对所有设备保护信号的检测。

6）单机自动化与系统的联网功能，通过PLC-/I/O接口实现与单机自动化设备的联机。

7）启停车声光预告和语音报警功能，启停车前可利用广播系统和信号系统预告；系统出现故障，在上位机提示故障并语音报警。

2系统方案

2.1 选型简介

根据自动化控制系统要求及现场配电室布置情况，进行了选型配置。Quantum系统是具有数字量处理能力的专用计算机系统。具有模板化、可扩展的体系结构，用于工业和制造过程实时控制，包括Quantum系列CPU、I/O模板、I/O接口、通讯模板、电源和底板，各种性能符合现场控制要求，与市场同类产品相比性价比教高，因此选用Quantum系列PLC。

Quantum系列PLC具有如下显著特点：

1）性能高—以可预测的和可确定的方式1秒种传递2000个寄存器；

2）适应环境能力强，工作环境为：温度0-60℃，湿度0-95%不冷凝；

3）诊断程序和LED正常/故障可视指示器使用户很快找到网络故障，使日常维护更加容易；

4）允许带电热插拔模块

5） PEER COP允许被组态的控制器使用简单<