【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 調(diào)節(jié)功能。 5） PROBE 超聲波液位計(jì) 超聲波液位計(jì)通過(guò)測(cè)量聲波脈沖 的運(yùn)行時(shí)間來(lái)連續(xù)測(cè)量介質(zhì)液位。 高頻率的壓電陶瓷超聲波探頭發(fā)射聚焦成束的超聲波脈沖，到達(dá)固體或液體介質(zhì)的表面后被反射回來(lái)。電子部件通過(guò)計(jì)算聲波信號(hào)的運(yùn)行時(shí)間、分析回波信號(hào)可以得到一個(gè)準(zhǔn)確的測(cè)量環(huán)境圖。 探頭既是發(fā)射裝置又是接收裝置。在接收回波信號(hào)時(shí)，探頭就是一個(gè)靈敏度很高的壓電擴(kuò)音器。通過(guò)計(jì)算聲波的運(yùn)行時(shí)間，電子部件準(zhǔn)確的計(jì)算出探頭到介質(zhì)表面的距離。這個(gè)距離數(shù)被轉(zhuǎn)換成與液位成正比的測(cè)量信號(hào)，同時(shí)準(zhǔn)確的給出液位高度。 由于聲波的運(yùn)行速度受一定的溫度的影響，所以探頭也連續(xù)測(cè)量環(huán)境溫度，這樣，當(dāng)溫度變化 時(shí)，也能準(zhǔn)確地測(cè)出液位。 供電或輸出信號(hào)通過(guò)一根兩芯導(dǎo)線，輸出 420Ma。不受介質(zhì)特性影響，如：密度，導(dǎo)電性，介質(zhì)常數(shù)等。自動(dòng)清理膜片的冷凝水和灰塵。 3． 4． 3 生產(chǎn)系統(tǒng)控制的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成 我們?cè)谫F選煤廠的控制系統(tǒng)中，采用兩層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，控制網(wǎng)和監(jiān)控網(wǎng)?？刂凭W(wǎng)采用了GENIUS 網(wǎng)?？刂凭W(wǎng)將完成對(duì)所全廠設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、工藝參數(shù)等的數(shù)據(jù)采集以及設(shè)備控制和相關(guān)的調(diào)節(jié)過(guò)程。監(jiān)控網(wǎng)采用以太網(wǎng)和 PLC 控制主機(jī)相連接，完成生產(chǎn)系統(tǒng)的監(jiān)控管理功能。 第一層 網(wǎng)絡(luò)為現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)，采用 PROFIBUS DP 通訊 。 PROFIBUS DP 為 S7 系列的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)。構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)最遠(yuǎn)可達(dá) 1000 米?？赏ㄟ^(guò)中繼器延長(zhǎng)通訊距離。 第二層 網(wǎng)絡(luò)為監(jiān)控層，監(jiān)控層采用以太網(wǎng)。這種網(wǎng)具有通訊速度快，可靠性高，組網(wǎng)方便，和上、下級(jí)網(wǎng)的兼容性好等優(yōu)點(diǎn)。 16 監(jiān)控 系統(tǒng)功能 監(jiān)控 系統(tǒng)組成和特點(diǎn) 選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)的控制主機(jī)采用 西門子 的 CPU4144H 作為控制主機(jī)，分站采用 西門子 的ET200MI/O 系列模塊，此 ET200MI/O 系列模塊系列為 西門子 中高性價(jià) 比產(chǎn)品，主站和分站之間通過(guò) DP 控制網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程分站、監(jiān)控系統(tǒng)相連 ,是 DP 網(wǎng)絡(luò)系列的典范。 PLC 的開(kāi)關(guān)量 I/O 點(diǎn)通過(guò)中間繼電器隔離，為 I/O 模塊的運(yùn)行提供可靠保障 PLC 柜采用 UPS 供電 ,保證系統(tǒng)不間斷運(yùn)行 。 集控系統(tǒng)配置集控電源柜 ,主要給 PLC 柜 ,計(jì)算機(jī) 、 打印機(jī) 、 投影議 、 電視機(jī) 、 現(xiàn)場(chǎng)儀表等監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備提供電源。保證供電電源可靠性。 集控系統(tǒng)采用穩(wěn)壓電源 ,保證供電電源穩(wěn)定性。 設(shè)備控制原理 (代表性 ) 此原理圖設(shè)計(jì)，集控設(shè)備要檢測(cè)的信號(hào) 有： 17 （ 1） 設(shè)備禁起信號(hào) （ 2） 就地起車信號(hào) （ 3） 綜合保護(hù)器信號(hào) （ 4） 設(shè)備運(yùn)行信號(hào) （ 5） 皮帶拉繩報(bào)警信號(hào) （ 6） 皮帶輕度跑偏、重度跑偏報(bào)警信號(hào) （ 7） 溜槽堵塞報(bào)警信號(hào) （ 8） 皮帶失速報(bào)警信號(hào) 此種控制方案，設(shè)備集中就地完全由集控室調(diào)度人員在計(jì)算機(jī)上來(lái)選擇，正常情況下采用集控開(kāi)車，就地開(kāi)車也須經(jīng)過(guò) PLC 來(lái)實(shí)現(xiàn)，避免面了現(xiàn)場(chǎng)人為的誤動(dòng)作，集中就地可在系統(tǒng)中在線切換，特殊情況下，如 PLC 系統(tǒng)突發(fā)故障 ,可以通過(guò)緊急就地繼電器工作 ,實(shí)現(xiàn)就地開(kāi)車方式 ,也不會(huì)影響正常生產(chǎn)。 此種控制方案可以完整的檢測(cè)到設(shè)備各種狀況，各種報(bào)警信號(hào) ,能夠及時(shí)準(zhǔn)確地反映出設(shè)備的故障點(diǎn)，不僅方便了系統(tǒng)維護(hù)，同時(shí)減少了檢修和停產(chǎn)時(shí)間，使選煤廠提高效益。 顯而易見(jiàn) , 此種控制方案完全能滿足現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)和檢修的需要 ,控制方式更加合理和完善。 I/O 統(tǒng)計(jì)表 功能 1)集中控制系統(tǒng) 在程序設(shè)計(jì)上，主控 CPU 能自動(dòng)診斷所選系統(tǒng)的運(yùn)行條件、各設(shè)備的輸入狀態(tài)及保護(hù)接點(diǎn)是否滿足起車條件，若出現(xiàn)異常情況 PLC 向上位機(jī)給出相應(yīng)的報(bào)警信息。 生產(chǎn)系統(tǒng)在開(kāi)、停車方面及密度調(diào)節(jié)方面實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)控制。浮選和濃縮壓濾系統(tǒng)及其他附屬設(shè)備除外 ,其他設(shè)備 (包括參加集中控制的各種閥門 )全部參加集中控制。 PLC 通過(guò)各 I／ O 站對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制，控制方式分為自動(dòng)、手動(dòng)、就地和零位四種方式。 18 A ）自動(dòng)方式 自動(dòng)方式用于正常生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)使用。 自動(dòng)方式的所有操作均可通過(guò)上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作，運(yùn)行人員根據(jù)工藝要求可在 CRT 上調(diào)出預(yù)選流程菜單。當(dāng)程序選擇無(wú)誤且組成一條完整的流程時(shí)， CRT 上出現(xiàn)程選有效信號(hào)。當(dāng)擋板及其現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)全部到位后，發(fā)出允許啟動(dòng)信號(hào)后 ,所選設(shè)備按逆煤流方向啟動(dòng)各臺(tái)設(shè)備，設(shè)備起動(dòng)前告警 器發(fā)出告警音響，設(shè)備啟動(dòng)后現(xiàn)場(chǎng)告警停止音響。程序停機(jī)時(shí)順煤流逐一按預(yù)定的延時(shí)停機(jī)。同時(shí)能夠動(dòng)態(tài)監(jiān)視設(shè)備的起停過(guò)程 ,對(duì)禁起設(shè)備、故障設(shè)備、做到及時(shí)報(bào)警 ,并作出相應(yīng)處理 ,故障具有聲光報(bào)警功能。對(duì)于所有集控設(shè)備 (包括參加集中控制的閥門 ),在集中控制下 ,都能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)控 ,用鼠標(biāo)單起、單停每臺(tái)設(shè)備。 B） 手動(dòng)方式 手動(dòng)方式分為聯(lián)鎖手動(dòng)和解鎖手動(dòng)。 聯(lián)鎖手動(dòng)是操作人員在上位機(jī)上通過(guò) PLC 完成。操作人員根據(jù)運(yùn)行要求在上位機(jī)上調(diào)出相應(yīng)畫(huà)面進(jìn)行。對(duì)已選擇好的流程的設(shè)備按聯(lián)鎖方式逆煤流逐臺(tái)的啟動(dòng)設(shè)備，按順煤流方向 逐臺(tái)停機(jī)?？稍谟?jì)算機(jī)上動(dòng)態(tài)監(jiān)控各設(shè)備的運(yùn)行情況。 解鎖手動(dòng)也在上位機(jī)進(jìn)行操作，此時(shí)無(wú)任何聯(lián)鎖關(guān)系，可通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)集控系統(tǒng)各個(gè)設(shè)備進(jìn)行單起單停操作 ,主要用于調(diào)試設(shè)備和故障時(shí)單獨(dú)設(shè)備時(shí)使用。 C） 就地方式 就地方式為解鎖手動(dòng)，是在就地控制箱上進(jìn)行操作，此時(shí)控制室對(duì)設(shè)備不起控制作用。運(yùn)煤系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)有僅供設(shè)備檢修的起停按鈕及事故緊急停機(jī)拉線開(kāi)關(guān) (或按鈕 )。就地方式主要用于檢修設(shè)備和事故狀態(tài)下就地操作。 D） 調(diào)試或零位 用于軟件系統(tǒng)調(diào)試或停車狀態(tài)。 生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)的具體功能如下： ① 起車前的操作過(guò)程 系統(tǒng)正常后，程序可根據(jù)各系統(tǒng)的實(shí)際情況選擇各自的運(yùn)行方式，并滿足集中 /就地的無(wú)擾動(dòng)切換。 a)控制方式選擇 集控方式， PLC 執(zhí)行用戶程序的全部控制功能；就地方式下 PLC 僅執(zhí)行模擬顯示功能；單起方式下，在集控室實(shí)現(xiàn)單臺(tái)設(shè)備的起、停車，并具有聯(lián)鎖、解鎖功能。 b)系統(tǒng)流程選擇 當(dāng)選定任一選煤流程后， PLC 將檢測(cè)有關(guān)輸入狀態(tài)，判斷參與該流程控制的溜槽位置，設(shè)備工作方式，以及保護(hù)點(diǎn)狀態(tài)等是否滿足起車條件。 ② 起車過(guò)程的控制 a)當(dāng)前述指令操作完畢，系統(tǒng)準(zhǔn)備就緒，發(fā)出起車指令，所選系統(tǒng)將在指定的起車方式下進(jìn)入起車控制過(guò)程。 19 b)在逆煤流起車過(guò)程中出現(xiàn)故障時(shí)，崗位工根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況可隨時(shí)按下禁啟按鈕，終止起車過(guò)程。起車指令自動(dòng)撤除并報(bào)警，已起設(shè)備保持運(yùn)行，在短時(shí)間排除故障后，可從故障設(shè)備接續(xù)起車。否則可順序停車。 ③ 系統(tǒng)運(yùn)行的閉鎖及控制 a) 在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障時(shí)，逆煤流閉鎖保護(hù)、報(bào)警。 b) 對(duì)各種保護(hù)、運(yùn)行參數(shù)實(shí)時(shí)檢測(cè)。 c) 完成系統(tǒng)中各調(diào)節(jié)過(guò)程的控制。 d) 調(diào)度人員和崗位 工人都可隨時(shí)解除某個(gè)系統(tǒng)和設(shè)備的運(yùn)行。對(duì)不需參與順序起車或難以進(jìn)入順序起車過(guò)程的設(shè)備，可在起車前或在任一時(shí)刻遠(yuǎn)方控制該設(shè)備（如某些泵、閘板、閥門等）。 ④ 停車過(guò)程的控制 a) 當(dāng)系統(tǒng)對(duì)任一流程發(fā)出停車指令后， PLC 將按用戶程序完成停車閉鎖控制，確保設(shè)備停車后不出現(xiàn)存料現(xiàn)象。 b) 在停車過(guò)程中，如遇某臺(tái)設(shè)備故障，則該設(shè)備和受其閉鎖的設(shè)備立即停車，不受閉鎖的設(shè)備仍可按程序停車。 ⑤ 凡因可能造成設(shè)備存料或因設(shè)備急停造成跑水跑料使車間環(huán)境惡化的設(shè)備，除 本設(shè)備故障立即停車外，其他設(shè)備故障引起設(shè)備閉鎖停車時(shí)，則上述設(shè)備不立即停車，而按一定延時(shí)停車。 ⑥ 當(dāng)發(fā)生緊急事故時(shí)，具有緊急停車功能，使全廠設(shè)備立即停車，最大限度的減少損失。 ⑦ 當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備出現(xiàn)異常現(xiàn)象時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出事故報(bào)警信號(hào)。對(duì)一般事故（如皮帶的一級(jí)跑偏）只作報(bào)警，對(duì)影響設(shè)備和人身安全的事故和直接作用與停車。 2)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng) 調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控軟件選用美國(guó) Intellution 公司的 版。采用模塊化、層次化結(jié)構(gòu)，可以 更方便地進(jìn)行組態(tài)。通過(guò)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)完成全廠工藝設(shè)備的監(jiān)控，實(shí)時(shí)顯示工藝設(shè)備的工作狀態(tài)以及所采集的工藝過(guò)程參數(shù)。通過(guò)以上信息，指導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)備的開(kāi)、停并及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)過(guò)程；同時(shí)，通過(guò)工藝參數(shù)的采集處理，為逐步建立以工藝參數(shù)檢測(cè)和人工實(shí)踐知識(shí)為基礎(chǔ)的智能監(jiān)控系統(tǒng)創(chuàng)造條件。 在 調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)中，在集控室設(shè) 2 臺(tái)監(jiān)控調(diào)度計(jì)算機(jī)（為原集控系統(tǒng)和密控系統(tǒng)的上位機(jī)），監(jiān)控調(diào)度計(jì)算機(jī)將分系統(tǒng)完成全廠數(shù)據(jù)的顯示、存儲(chǔ)。以趨勢(shì)圖等多種方式顯示全廠煤位、水位、煤量、灰份、密度、壓力等。并做為自動(dòng)調(diào)節(jié)過(guò)程控制系統(tǒng)的人機(jī)接口。且具備生產(chǎn)報(bào) 20 表 的定時(shí)打印、事故報(bào)警打印等功能。 a）圖形顯示功能 圖形顯示功能是一個(gè)實(shí)時(shí)動(dòng)畫(huà)顯示功能。通過(guò)觀察顯示器畫(huà)面上系統(tǒng)對(duì)設(shè)備狀態(tài)描述來(lái)監(jiān)視生產(chǎn)過(guò)程的運(yùn)行狀況； 系統(tǒng)采用立體動(dòng)畫(huà)圖形對(duì)某些主要設(shè)備進(jìn)行描述，如：皮帶機(jī)、磁選機(jī)、壓濾機(jī)、介質(zhì)泵等，當(dāng)設(shè)備處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，代表該設(shè)備的圖形是靜態(tài)的，當(dāng)設(shè)備處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)以動(dòng)畫(huà)的形式模擬設(shè)備運(yùn)行，形象逼真，富有動(dòng)感； 系統(tǒng)采用不同顏色來(lái)表示設(shè)備的各種運(yùn)行狀態(tài)。紅色表示設(shè)備處于帶電狀態(tài)；綠色表示設(shè)備正在運(yùn)行；黃色表示設(shè)備處于故障狀態(tài)，所有的流程線均 采用不同顏色的線條進(jìn)行描述：煤流用黑色、煤泥水用灰色、循環(huán)水用藍(lán)色等； 系統(tǒng)可集中顯示全廠工藝流程系統(tǒng)圖，也可以分系統(tǒng)顯示各獨(dú)立的工藝流程。；也可以采用循環(huán)分頁(yè)顯示、定格及調(diào)出顯示等方式； 不論在任何顯示方式下，一旦設(shè)備發(fā)生故障，計(jì)算機(jī)自動(dòng)調(diào)出故障設(shè)備發(fā)生故障的類型、時(shí)間等。 b）數(shù)據(jù)顯示功能 數(shù)據(jù)顯示功能主要以各種方式顯示數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所采集的各種參數(shù)：如煤量、灰分、密度、電機(jī)電流、倉(cāng)位、水位等。 ? 煤量顯示 —— 按流程顯示原煤煤量、精煤煤量和其它產(chǎn)品煤的煤量，以圖表方式顯示瞬時(shí)值及累加值；并有 數(shù)字顯示方式） ? 灰分顯示 —— 以柱狀圖、圖表方式顯示精煤灰分；（并有數(shù)字顯示方式） ? 倉(cāng)位 —— 以直方圖動(dòng)態(tài)顯示原煤倉(cāng)、中煤倉(cāng)、精煤倉(cāng)倉(cāng)位的連續(xù)變化，以煤倉(cāng)的固有幾何尺寸自動(dòng)換算出為煤倉(cāng)儲(chǔ)煤量，并在直方圖上實(shí)時(shí)顯示，倉(cāng)位設(shè)高、低位超限報(bào)警； ? 水位 —— 以直方圖方式動(dòng)態(tài)顯示 合格介質(zhì)桶、稀介質(zhì)桶 等液位的連續(xù)變化，以水池（桶）的固有幾何尺寸自動(dòng)換算出水池儲(chǔ)水量，并直方圖上顯示；水位設(shè)高、低位超限報(bào)警； c）歷史趨勢(shì)功能 根據(jù)采集到的各參數(shù)性質(zhì)，按類別形成多幅歷史趨勢(shì)曲線圖，如煤量歷史趨勢(shì)圖、介質(zhì)密度歷史趨勢(shì)圖、灰分歷史趨勢(shì)圖等，一些重要參數(shù)可記錄在硬盤(pán)，隨時(shí)可調(diào)盤(pán)顯示，做到無(wú)序查詢、統(tǒng)計(jì)、匯總、打印，從而科學(xué)地指導(dǎo)生產(chǎn)。 d）語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng) 語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng)是由多媒體工業(yè)計(jì)算機(jī)完成的。全廠控制系統(tǒng)的各種預(yù)告方式、設(shè)備故障 21 等需由語(yǔ)音播出的狀態(tài)均可由語(yǔ)音系統(tǒng)完成，且可方便的更改及增減。所有的報(bào)警記錄和報(bào)警狀態(tài)在報(bào)警狀態(tài)表中都有詳細(xì)的記錄。做到無(wú)序查詢 、 統(tǒng)計(jì) 、 匯總 、 打印。 e）遠(yuǎn)程訪問(wèn)監(jiān)視功能 無(wú)論是在辦公室、家里或其他地方 ,管理人員和技術(shù)人員都可以利用標(biāo)準(zhǔn) INTERNET 流覽器實(shí)時(shí)流 覽選煤廠的生產(chǎn)過(guò)程。 重介質(zhì)密度參數(shù)調(diào)節(jié)系統(tǒng) 重介密度自動(dòng)控制系統(tǒng)控制功能的實(shí)現(xiàn)采用 GE9030 系列 PLC 可編程控制器為控制主機(jī)。工控機(jī)作為人機(jī)接口界面，是操作者和系統(tǒng)交互聯(lián)系的平臺(tái)，顯示密度、壓力、液位、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等工藝參數(shù)及流程，顯示參數(shù)對(duì)話框，可實(shí)現(xiàn)參數(shù)的讀寫(xiě)功能。在選煤廠集中控制室人機(jī)界面是以 Intellution IFIX 為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，采用可視化開(kāi)發(fā)技術(shù)進(jìn)行圖形界面的過(guò)程處理，實(shí)時(shí)顯示圖形，用戶界面清晰，在上位機(jī)上顯示整個(gè)工藝參數(shù)、工藝流程及設(shè)備狀態(tài)，操作人員可以清晰、直觀地監(jiān)視系統(tǒng)的運(yùn)行 狀況。各種操作均以按鈕、下拉菜單、列表框來(lái)實(shí)現(xiàn)。立體感強(qiáng)，操作簡(jiǎn)便，直觀舒適。操作者可用鼠標(biāo)完成對(duì)軟件的全部操作。 我們?cè)O(shè)計(jì)的用戶界面包括： 工藝流程界面 ：顯示工藝和運(yùn)行狀態(tài)和給煤量等的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，據(jù)此可判斷現(xiàn)場(chǎng)各設(shè)備運(yùn)行是事業(yè)正常； 控制界面 ：以常見(jiàn)調(diào)節(jié)器面板為模板，動(dòng)態(tài)顯示各控制量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和輸出值，可以在此界面上修改設(shè)定值，密度等參數(shù)； 歷史查詢 ：利用 FIX的歷史數(shù)據(jù)自動(dòng)生成功能完成； 參數(shù)設(shè)定 ：當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)情況發(fā)生變化時(shí)，需要對(duì)系統(tǒng)的一些參數(shù)，如采樣時(shí)間、下限、上限等