【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 廠房建設(shè)特： 按照經(jīng)濟(jì)安全的使用原則，以美觀的為設(shè)計(jì)原則和思想，按照技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，綜合效益好的思想，設(shè)計(jì)過程中力求采用最新最先進(jìn)的技術(shù)，新型材料，新型結(jié)構(gòu)，使得工程技術(shù)具有先進(jìn)的水平，更加結(jié)構(gòu)合理，施工簡(jiǎn)單方便，就地取材方便。 結(jié)構(gòu)特色：根據(jù)各單項(xiàng)工程的功能特點(diǎn)，分別采用鋼筋框架結(jié)構(gòu)，鋼框架結(jié)構(gòu)和 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 環(huán)保空心磚和混凝土結(jié)構(gòu)，主廠房要求采光效果好，通風(fēng)效果好。 建筑特色：廠區(qū)建筑要求簡(jiǎn)潔大方。色彩符合廠區(qū)環(huán)境，帶有工業(yè) 建筑的色彩特點(diǎn)。 望峰崗選煤廠工藝流程的主要特點(diǎn) 望 峰崗選煤廠是一座煉焦煤型選煤廠，經(jīng)過多次改造與實(shí)踐最終確定了采用目前選煤市場(chǎng)上具有最先進(jìn)技術(shù)的大直徑無壓三產(chǎn)品重介旋流器 +煤泥浮選 +粗精煤泥重介 +細(xì)煤泥壓濾 +粗煤泥篩網(wǎng)沉降回收。本選煤廠的最大特色是采用了大直徑無壓三產(chǎn)品重介旋流器不脫泥入選的方式。重介分選系統(tǒng)：原煤不脫泥直接采用大直徑無壓三產(chǎn)品重介旋流器進(jìn)行分選，一段分選出精煤、二段分選中煤和矸石。粗煤泥重介分選系統(tǒng)：采用了和合格介質(zhì)分流的方法，弧形篩篩下合格介質(zhì)進(jìn)行分流，其中一部分收集到合格介質(zhì)桶 供循環(huán)使用，另一部分流至煤泥重介旋流器進(jìn)行分選，得到精煤和中煤兩種產(chǎn)品。 產(chǎn)品脫介、脫水系統(tǒng)：精煤中煤經(jīng)弧形篩、精煤脫介篩磁選機(jī)進(jìn)行脫介脫水操作，矸石產(chǎn)品經(jīng)過弧形脫介篩，振動(dòng)脫水機(jī)直接得到產(chǎn)品，矸石不進(jìn)行磁選。 介質(zhì)系統(tǒng)：中煤和矸石經(jīng)過脫介弧形篩得到的合格介質(zhì)直接返回到合格介質(zhì)桶供循環(huán)使用。水力旋流器得到的稀介質(zhì)回到稀介質(zhì)桶，補(bǔ)加一部分赤鐵礦粉達(dá)到合格介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后轉(zhuǎn)移到合格介質(zhì)通供循環(huán)使用。 粗煤泥回收系統(tǒng)：精煤磁選尾礦采用經(jīng)煤泥離心脫水機(jī)脫水后得到粗煤泥，粗煤泥可以作為精煤使用出售。 尾煤壓濾系統(tǒng)：浮選尾煤 通過管道進(jìn)入耙式濃縮機(jī)進(jìn)行濃縮，濃縮機(jī)的底流通過底流泵壓送至壓濾車間。經(jīng)壓濾后得到煤泥，送至煤泥晾曬場(chǎng)進(jìn)行自然晾曬。 3 現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)概述 經(jīng)過 30年的發(fā)展 plc 現(xiàn)在已經(jīng)形成了完整的工業(yè)控制器產(chǎn)品系統(tǒng)，成為了工業(yè)控制領(lǐng)域中最常用的基礎(chǔ)自動(dòng)化控制設(shè)備。它現(xiàn)在朝著小型化、廉價(jià)化、功能強(qiáng)、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化列化的方向發(fā)展。另一個(gè)是大型化的發(fā)展趨勢(shì)，高度智能化鏈接計(jì)算機(jī)共同組成集控體系。所謂的選煤廠集中控制就是對(duì)選煤廠生產(chǎn)工藝系統(tǒng)中有關(guān)聯(lián)生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)過程，在集中控制系統(tǒng)下在集中控制室內(nèi)按預(yù)先設(shè)定程序進(jìn)行啟車、停車，緊急 事故處理的處理。選煤廠的生產(chǎn)環(huán)節(jié)多，設(shè)備多，設(shè)備之間聯(lián)系緊密，想要實(shí)現(xiàn)整個(gè)在選煤廠的合理運(yùn)作，就需要設(shè)置大量的就地控制工作崗位，而這些工人在工作時(shí)還需要相互合作，一旦合作失誤就會(huì)出現(xiàn)一系 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 列的生產(chǎn)事故，例如選煤廠啟動(dòng)設(shè)備的順序要求是逆煤流延時(shí)逐臺(tái)啟動(dòng)，如果其中一臺(tái)設(shè)備沒有按時(shí)啟動(dòng)就會(huì)造成堆煤的現(xiàn)象，對(duì)生產(chǎn)造成影響。停車時(shí)要求順煤流延時(shí)逐臺(tái)停車，這是為讓每臺(tái)設(shè)備上的煤炭處理加工完成，使設(shè)備處于空載狀態(tài)，為下次啟車提供條件。解決這些問題最有效的方法就是實(shí)現(xiàn)選煤廠的集中控制，首先可以解決現(xiàn)場(chǎng)工人操作差異性的問題，實(shí) 現(xiàn)統(tǒng)一操作 ，第二，可以很有效解決設(shè)備的啟停順序的控制。通過預(yù)先設(shè)定的程序，通過 plc 控制設(shè)備的啟停。第三，可以自動(dòng)控制生產(chǎn)工藝參數(shù)，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)，對(duì)于保證產(chǎn)品的質(zhì)量，工藝參數(shù)的穩(wěn)定性有著很強(qiáng)的控制作作用。 集控系統(tǒng)是以 PLC 為主要核心，通過 PLC 檢測(cè)生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)。 PLC 主要具有以下的特點(diǎn)： 1) 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) PLC 是專門為了在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)，具有很高的穩(wěn)定性，抗干擾能力極強(qiáng)，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到零件選擇制作工藝的均有嚴(yán)格的要求。 2) 通用性好， I/O 接口豐富 PLC 是一種通用性良好的工業(yè)控制設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)使 用的 PLC 大部分采用模塊結(jié)構(gòu)，使用方便，更換迅速。 3) 編程簡(jiǎn)單，使用方便 4) 設(shè)計(jì)，安裝容易，維修工作量小 由于 PLC生產(chǎn)廠家不多，各家產(chǎn)品有自己產(chǎn)品的通用標(biāo)準(zhǔn)，同一廠家配件基本通用，使用過程中，在設(shè)計(jì)，安裝，調(diào)試和維修等方面，簡(jiǎn)單實(shí)用。 5) 體積小，能耗低 6) 聯(lián)網(wǎng)方便，便于系統(tǒng)集成 選煤廠集中控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)目標(biāo) 由于各選煤廠之間的工藝流程個(gè)各不相同，所使用的設(shè)備也有很大的區(qū)別，這導(dǎo)致了各選煤廠之間的集控系統(tǒng)有著很大的差別。但都應(yīng)具有以下幾個(gè)方面的功能 1. 集控系統(tǒng)可分類為三種控制方式：集控、單起、就地 。各個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)之間的設(shè)備應(yīng)該還可以靈活的相互轉(zhuǎn)換而不影響其他的設(shè)備。 ，包括遠(yuǎn)程集控和就地。兩種方式可相互切換而不存在啟車停車失敗的現(xiàn)象。 ，逆煤流延時(shí)啟車，避免集中啟車的沖擊電流。 ，則與其有閉鎖的設(shè)備立即停車。 5. 上位機(jī)系統(tǒng)具有一下幾個(gè)功能 ,數(shù)據(jù)打印，歷史儲(chǔ)存，傳輸圖形顯示，報(bào)警。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 選煤廠生產(chǎn)工藝系統(tǒng)對(duì)集中控制系統(tǒng)的要求 選煤廠的工藝流程具有很強(qiáng)的連續(xù)性，所以各臺(tái)設(shè)備之間有很嚴(yán)格的啟停順序。任意一臺(tái)設(shè)備發(fā)生故障都會(huì)造成 與其有相關(guān)閉鎖關(guān)系的設(shè)備的停車。因此，集中控制系統(tǒng)應(yīng)遵循以下原則： 1. 工藝流程和設(shè)備的應(yīng)具有靈活性。 2. 控制方式之間靈活的相互轉(zhuǎn)換 3. 閉鎖關(guān)系：當(dāng)某臺(tái)設(shè)備發(fā)生故障的時(shí)候，其逆煤流方向的上游設(shè)備應(yīng)該立即停車，以免出現(xiàn)設(shè)備壓煤現(xiàn)象。 ③事故報(bào)警信號(hào)：當(dāng)某臺(tái)設(shè)備發(fā)生故障的時(shí)候，集控系統(tǒng)應(yīng)迅速的做出反應(yīng)發(fā)出事故信號(hào)，提醒崗位司機(jī)注意。 4. 啟、停順序 : ①啟車順序：逆煤流延時(shí)啟動(dòng)，延時(shí)一般為 35s，這樣就減小集中啟車的沖擊電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊。 ②停車順序：正常的停車順序是順煤流方向逐臺(tái)延時(shí)停車，延時(shí)時(shí) 間為該臺(tái)設(shè)備上的煤全部處理完的時(shí)間。 選煤廠集中控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟 集中控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試、運(yùn)行包括以下幾個(gè)方面： ：在設(shè)計(jì)集控之前首先要弄清選煤廠的工藝流程要求，弄清哪些變量需要監(jiān)控，再其次，弄清哪些變量需要輸入 PLC，是模擬量還是開關(guān)量，需要哪些保護(hù)措施，只有一一了解上述的內(nèi)容 ，能開始集中控制的設(shè)計(jì)。 ：要深入了解集中控制系統(tǒng)的全部功能，輸入 /輸出信號(hào)種類、控制方式、以及對(duì)信號(hào)的要求，對(duì)動(dòng)作過程中的控制的時(shí)序進(jìn)行分析。 PLC 機(jī)型 和輸入 /輸出模塊：首先要確定合適的輸入 /輸出模塊，確定主電路各電器以及保護(hù)器件，選擇報(bào)警和顯示元件等。根據(jù)電器以及保護(hù)器件的數(shù)量統(tǒng)計(jì)出 PLC 的 I/O 點(diǎn)數(shù)，根據(jù)相關(guān)要求確定 PLC的型號(hào)。 4. 程序設(shè)計(jì)：當(dāng)完成以上要求之后，接下來就是對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行編程了。 PLC的編程語言有多種，本設(shè)計(jì)中采用的是梯形圖語言，適用性很強(qiáng)。 可編程控制器（ PLC） 可編程控制器（ PLC）的概述 可編程序控制器（ PLC）是執(zhí)行數(shù)字運(yùn)算的電子操作系統(tǒng)，主要是為了解決工業(yè)環(huán)境下的復(fù)雜要求而設(shè)計(jì)的。它采用存儲(chǔ)器為可編程的 ，主要用來執(zhí)行存儲(chǔ)順 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 序控制、邏輯運(yùn)算、計(jì)數(shù)等操作的命令，并利用數(shù)字式輸入 /輸出，控制不同類型的設(shè)備和工藝流程。 PLC 及其外圍設(shè)備，都按易于使工業(yè)系統(tǒng)與其連成一個(gè)整體，且有利于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)?？删幊绦蚩刂破魇且晕⑻幚頌榛A(chǔ)，并且將控制規(guī)則存于存儲(chǔ)器中，最后應(yīng)用到以控制開關(guān)量為主的邏輯、過程控制等工業(yè)領(lǐng)域。 可編程序控制器（ PLC）的主要特點(diǎn) PLC 雖然可以簡(jiǎn)單視為具有特殊體系結(jié)構(gòu)的工業(yè)計(jì)算機(jī)，由于它具有更強(qiáng)的與工業(yè)過程相連的特殊接口以及特殊監(jiān)控軟件，有更適用于控制要求的編程語言，工作原理也與計(jì) 算機(jī)有一定差別，因此它不同于一般的工業(yè)計(jì)算機(jī)。它的主要特點(diǎn)如下： ： PLC 的編程語言有梯形圖語言、助記符語言、邏輯功能圖語言、順序功能流程圖語言以及某些高級(jí)語言，但大多數(shù)使用的還是梯形圖語言，它具有簡(jiǎn)單易學(xué)、直觀清晰的特點(diǎn)。 ： PLC 內(nèi)部包括計(jì)數(shù)器、定時(shí)器，移位寄存器、時(shí)序電路等等，這些組合起來就可以實(shí)現(xiàn)閉鎖、延時(shí)、跳轉(zhuǎn)等許多功能。 ：它的輸出接口有很強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)能力，可與繼電器、接觸器等連接在一起。不論是輸出接口還是輸入接口，使用都很方便。 性高，抗干擾強(qiáng)： PLC 選用的是大規(guī)模的集成電路和微處理器，使得系統(tǒng)器件數(shù)量大大減少，并且在軟件和硬件的設(shè)計(jì)制造過程中采取了一系列隔離和干擾措施，使得它能夠適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，所以具有很高的可靠性。 ： PLC采用的是模塊化組合結(jié)構(gòu)，使得系統(tǒng)構(gòu)成十分靈活。 ： PLC 的硬件采用模塊化結(jié)構(gòu)，可以靈活的組態(tài)以適應(yīng)不同的控制對(duì)象、控制規(guī)模和控制功能的要求。 ： PLC 采用的是微型計(jì)算機(jī)技術(shù)，容易裝入機(jī)械設(shè)備內(nèi)部 可編程序控制器的循環(huán)掃描工作方式 PLC 采用的工作方式為 循環(huán)掃描，不論用戶程序運(yùn)行與否，都周而復(fù)始的進(jìn)行循環(huán)掃描，并執(zhí)行系統(tǒng)程序規(guī)定的任務(wù)。下圖是 PLC 的掃描工作流程圖，可大致分為 3 個(gè)階段（ 1）輸入采樣階段 PLC在輸入采樣階段，首先掃描所有輸入端子，并將各輸入狀態(tài)存入對(duì)應(yīng)的輸入映象寄存器中。當(dāng)輸入映象寄存器被刷新后，進(jìn)入程序執(zhí)行階段，在程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段，因輸入鎖存在輸入電路中，無論輸入信號(hào)如何變化，其內(nèi)容都保持不變，直到下一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段開始，才重新向輸入端寫入新內(nèi)容。 （ 2）程序執(zhí)行階段 PLC 按從上到下、從左到右的順序逐句掃描程序。 當(dāng)指令涉及輸入、輸出狀態(tài)時(shí)， PLC 就從 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 輸入映象寄存器“讀入”上一階段采入的對(duì)應(yīng)輸入端子的狀態(tài)，從元件映象寄存器“讀入”對(duì)應(yīng)元件（“軟繼電器”）的當(dāng)前狀態(tài)。然后，進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié)果存入元件映象寄存器中。對(duì)元件映象寄存器來說，每一個(gè)元件（“軟繼電器”）的狀態(tài)都會(huì)隨著程序執(zhí)行過程而變化。 （ 3）輸出刷新階段 當(dāng)用戶程序執(zhí)行結(jié)束后，元件映象寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài)，在輸出刷新階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，并通過一定方式輸出，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。 每一次掃描所用的時(shí)間稱為一個(gè)掃描周期。 接通電源清I / O 繼電器區(qū)，復(fù)位所有定時(shí)器檢查I / O 單元連接復(fù)位定時(shí)系統(tǒng)檢查系統(tǒng)硬件和程序存儲(chǔ)器所有檢查是否正確連接服務(wù)執(zhí)行外設(shè)命令復(fù)位系統(tǒng)定時(shí)器和程序地址計(jì)數(shù)器執(zhí)行用戶程序程序結(jié)束復(fù)位系統(tǒng)定時(shí)器I / O 刷新，從輸入端子接收信號(hào)，向輸出端子發(fā)出信號(hào)外設(shè)端口服務(wù)設(shè)置異常繼電器異常：燈亮報(bào)警：閃爍異?；驁?bào)警否報(bào)警異常 圖 31 PLC 的掃描工作流程圖 ：掃描之前， CPU 進(jìn)行復(fù)位監(jiān)視定時(shí)器、硬件檢查、內(nèi)存檢查等。若有異常，燈亮，判斷并顯示故障的性質(zhì)。 ： CPU 對(duì)程序按照先左后右、先上后下的順序進(jìn)行解釋和執(zhí)行。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 ： CPU 首先讀取輸入點(diǎn)的狀態(tài)，將此寫入 PLC 內(nèi)部。無論輸入點(diǎn)的狀態(tài)怎樣變化，輸入端都將寫入的內(nèi)容保持不變。然后將所有輸出繼電器的狀態(tài)送至輸出端口，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件動(dòng)作。 ： PLC 完成上述各階段處理后，返回公共處理階段，周而復(fù)始的進(jìn)行掃描。正常情況下，監(jiān)視定時(shí)器不會(huì)動(dòng)作。 PLC 的 I/O 滯后現(xiàn)象 PLC 的輸入輸出響應(yīng)滯后時(shí)間指的是輸出動(dòng)作的時(shí)間滯后于輸入動(dòng)作的時(shí)間，造成這一滯后的原因如下： PLC 通過它的輸入，輸出模塊與外部聯(lián)系，為了提高 PLC 工作的可靠性，所有外部的 I/O 信號(hào)都要經(jīng)過光電耦合或繼電器等隔離后才能傳入與送出 PLC。 PLC 在設(shè)計(jì)輸入電路的時(shí)候，為了防止輸入觸點(diǎn)的顫抖和輸入線混入的干擾而引起的錯(cuò)誤動(dòng)作，電路一般設(shè)有 PLC 濾波器，因此外部輸入從斷到通時(shí)， PLC 內(nèi)部約有 10 毫秒鐘的響應(yīng)滯后，這種滯后屬于屋里滯后。 由元件和電路原因造成 的滯后屬于物理滯后，由于 PLC 是采用掃描方式進(jìn)行工作的，所以還存在著由于掃描工作而引起的 I/O 響應(yīng)延遲。這種滯后是因?yàn)檩斎胼敵鏊⑿聲r(shí)間和運(yùn)行用戶程序所造成的，可以稱為邏輯滯后。 從上面的分析，不難得知： 為了保證輸入信息可靠進(jìn)入輸入采樣階段，輸入信息的穩(wěn)定駐留時(shí)間必須大于 PLC 的掃描周期，這樣可以保證輸入信息不會(huì)丟失。 要減少 I/O 響應(yīng)時(shí)間，除在硬件上想辦法減少延遲時(shí)間外，在傳送方式上可采用直接傳送方式。 現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 集控系統(tǒng)基本配置方案 根據(jù)主廠房的布置情況，分別在一樓設(shè)置一個(gè)分 站，二樓一個(gè)分站，三四樓一個(gè)分站，原煤車間一個(gè)分站，還要設(shè)立上位機(jī)，主站。 二次回路的控制 二次回路（ secondary circuit） ，是指測(cè)量回路、繼電保護(hù)回路、開關(guān)控制及信號(hào)回路、操作電源回路、斷路器和隔離開關(guān)的電氣閉鎖回路等全部低壓回路。由二次設(shè)備互相連接，構(gòu)成對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)的電氣回路。測(cè)量?jī)x表、繼電器、控制和信號(hào)元件，自動(dòng)裝置、繼電保護(hù)裝置、電流、電壓互感器等，按一定的要求連接在一起所構(gòu)成的電氣回路，稱為二次接線或稱為二次回路。 一次回路的組成由發(fā)電機(jī)、變壓器 、電力電纜、斷路器、隔離開關(guān)、電壓、電流互感器、避