【文章內(nèi)容簡介】 煤γ%Ad%γ%Ad%γ%Ad%γ%Ad%+100100合計100100100100注:%，其中原煤中+%.該資料比一般原煤煤質(zhì)較好一些。0~500mm入洗原煤實際可選性分析用污染指標法(或三產(chǎn)品平衡法)求精煤、中煤、矸石實際產(chǎn)率，見表35。表35 精煤、中煤、矸石實際產(chǎn)率比重原煤精煤中煤矸石Y1J1Z1W1Y2J2Z2W2+Y3J3Z3W3 由公式求得 rj=% Aj=% rz=% Az=%rw=% Aw=% 通過以下兩方面校對精煤、中煤、矸石實際產(chǎn)率是否準確：（1）灰分校對：計算原煤灰分=%計算原煤灰分與實際灰分十分接近(%)（2）用+：計算原煤+=%計算結(jié)果與原煤資料() 接近由此，我們認為實際產(chǎn)率的計算結(jié)果是正確的。（3）分配率的計算(表36)表36 分配率計算表密度平均比重原煤精煤中煤矸石計算原煤(%)精煤分配率(%)II段P2輕產(chǎn)物分配率(%)I段p1γ%Ad%γ%γ%γ%占本級占全樣占本級占全樣占本級占全樣+合計100100100100100I段：分配率為50%時，對應(yīng)的密度dp1=。分配率為 75%時，d75 =分配率為 25%時，d25 =1. 962則Ep1=I1= II段：分配率為50%時，對應(yīng)的密度dp2=。分配率為 75%時，d75 =1. 35分配率為 25%時，d25 =則Ep2=I1=通過計算可以看出， . 06%，100%=%，滿足了設(shè)計要求。 不同選煤密度下精煤產(chǎn)出量及灰分[4]不同分選密度（、）下精煤出量和灰分的計算情況如表37。表37 不同分選密度（、）下精煤出量和灰分密度原煤分選比重（I2=）γ%Ad%S%γ%Ad%S%γ%Ad%S%γ%Ad%S%+合計100不同分選密度（、）下浮沉物情況如表38。 表38 不同分選密度下浮沉物情況密度浮沉物浮物累計沉物累計鄰近比重γ%Ad%γ%Ad%γ%Ad%分選比重177。%含量100+100合計100據(jù)此可進一步確定不同分界灰分時重介選煤的指標（產(chǎn)率和灰分）如表39。表39 不同分界灰分時產(chǎn)率和灰分λ%重介精煤浮精煤總精煤中煤Ad%γ%dpη%Ad%γ%η%γ%Ad%η%γ%Ad%169157593.1774915751891575199157520915752191575229157523915752491575跳汰時91575在入洗原煤量一定的條件下，計算出各方案的產(chǎn)值如表310所示。表310 各方案的產(chǎn)值計算方案λ%年入洗量（萬t）總精煤中煤總產(chǎn)值/萬元Q萬t單價元/tQ萬t單價元/t11613031516421713031016431813031016241913031016452013031016262113030516272213030516082313030516292413030516210原跳汰選煤時130300168通過各種方案的比較，可以得出如下結(jié)論：從計算可以看出，當(dāng)λ=20時的總產(chǎn)值優(yōu)于其它方案，%，%。λ=20時的精煤產(chǎn)率就是前面所說的“臨界精煤產(chǎn)率”。本方案通過調(diào)整分選比重，合理確定分界，實現(xiàn)了多出矸石、多出煤（矸石排的純凈，不出現(xiàn)過矸現(xiàn)象，提高了精煤的原則）。4 重介質(zhì)選煤優(yōu)化控制通過重介質(zhì)選煤理論的系統(tǒng)分析，我們找出了影響選煤效率的幾個關(guān)鍵因素，即懸浮液密度的控制，入料壓力（流量）等工藝參數(shù)的控制是系統(tǒng)控制的關(guān)鍵，從上述計算可以看出，,%，%。精煤產(chǎn)率達到“臨界精煤產(chǎn)率”。選擇合理的設(shè)備穩(wěn)定控制選煤工藝數(shù)是關(guān)鍵。 重介質(zhì)選煤控制系統(tǒng)設(shè)計本設(shè)計利用SIMATIC 。，是基于個人計算機，同時具有SCADA級操作監(jiān)視系統(tǒng)。整個重介質(zhì)選煤工藝的控制都整合到后臺，畫面設(shè)有生產(chǎn)工藝流程、工藝參數(shù)顯示、設(shè)備狀態(tài)顯示等形象的可視化環(huán)境，同時設(shè)有多個控制功能鍵，操作人員可以很方便的實現(xiàn)集控、就地、閉環(huán)控制、打印報表、預(yù)測趨勢等。通過SIMATIC工業(yè)控制計算機、OLM（OPTIC LINK MASHINE）連到S7400，實現(xiàn)對重介質(zhì)選煤過程的全自動控制。SIMATIC PC機性能優(yōu)良，運用其硬件組態(tài)和軟件編程功能，河北金牛能源股份有限公司東龐礦選煤廠重介全自動集中控制系統(tǒng)實現(xiàn)了全車間的集中控制和重介質(zhì)選煤過程中的工藝參數(shù)的最優(yōu)控制。其設(shè)備生產(chǎn)流程參看圖2－1。河北金牛能源股份有限公司東龐礦選煤廠重介TIA系統(tǒng)的人機監(jiān)控系統(tǒng)界面設(shè)有：重介系統(tǒng)、閉環(huán)控制、電流顯示、倉下皮帶、趨勢和報表。畫面上的主要控制按鈕有：啟動782刮板、集控、就地、重介系統(tǒng)、閉環(huán)控制、順序控制、趨勢和報表（見圖21）。重介系統(tǒng)控制時正常開車打到集控，就地只是做檢修設(shè)備時用。（1）控制內(nèi)容與要求如下：1）自動運行與就地運行：該套系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場要求設(shè)置兩種運行模式，集控自動運行模式和就地運行模式，根據(jù)運行需要由調(diào)度中心操作員切換。2）系統(tǒng)的自動啟動與自動停機：在系統(tǒng)自動運行模式下，可自動啟動與自動停機。3）對運行過程的實時監(jiān)控：該重介系統(tǒng)運行時，要求可靠地對其實時監(jiān)控，包括各設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況、密度環(huán)、壓力環(huán)、液位環(huán)的控制等。4）系統(tǒng)故障自動檢測、報警與處理：系統(tǒng)運行過程中若發(fā)生故障，例如閥門、皮帶、電機或泵發(fā)生故障，則自動檢測故障位置，并根據(jù)事先設(shè)定的故障級別進行自動處理。5）通訊功能：系統(tǒng)具有遠程通訊功能，由OLM實現(xiàn)調(diào)度中心到PLC站的遠程連接，可以送出實時運行信息和接收遠程控制命令。6）擴展功能：本系統(tǒng)采用開放式體系結(jié)構(gòu)，可以很好地與符合開放體系互連協(xié)議的其他系統(tǒng)兼容，可以實現(xiàn)原有跳汰系統(tǒng)及后續(xù)設(shè)計的外來煤控制系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)。（2）主要電控設(shè)備選型：根據(jù)設(shè)備選型要可靠實用，關(guān)鍵設(shè)備達到國內(nèi)外一流的原則，重介系統(tǒng)主要電控設(shè)備選型如表41所示：表41 重介系統(tǒng)主要電控設(shè)備選型序號設(shè)備名稱設(shè)備型號臺數(shù)1可編程控制器PLCSIMATIC40012變頻器DOFFD33光學(xué)鏈路器OLM24低壓配電柜魯能系列智能開關(guān)柜5工業(yè)控制計算機SIMATIC工業(yè)控制計算機16灰分檢測儀Ash Monitor LB42017密度檢測裝置Densift Gauge LB44l8監(jiān)控計算機MTSUBISHI Diamond Plus22029激光打印機HEWLETT PACKARD LASERJET 5000LE110其它配電電纜、光纜、現(xiàn)場控制開關(guān)自備硬件組態(tài)設(shè)計：系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)原理如圖41所示，系統(tǒng)共需135個開關(guān)量輸入，80個開關(guān)量輸出，37個模擬量輸入和5個模擬量輸出。共有33個主要控制部分及多個故障控制邏輯，其中重介系統(tǒng)要實現(xiàn)密度、壓力和液位的PID前饋、反饋閉環(huán)控制。該系統(tǒng)控制量多，邏輯復(fù)雜，屬大中型DCS系統(tǒng)。用戶存儲單元是指外掛的存儲卡，在該系統(tǒng)中未使用。數(shù)字量輸入主要包括兩方面，一是設(shè)備現(xiàn)場的操作按鈕及保護，如皮帶的啟/停、急?？刂?、過速保護、跑偏保護；閥門控制的閥開/閥關(guān)按鈕；變頻器的啟/停。二是來自各設(shè)備控制主回路的保護及設(shè)備運行狀態(tài)反饋信號。數(shù)字量輸出主要是發(fā)出現(xiàn)場設(shè)備的執(zhí)行信號。模擬量輸入包括設(shè)備電流及重介系統(tǒng)的密度、液位、壓力檢測信號。模擬量輸出是對實測參數(shù)的調(diào)整控制。通訊單元則通過OLM連接到調(diào)度中心，實現(xiàn)實時參數(shù)的傳遞。表42 PLC站配置名稱型號及訂貨號數(shù)量0機架電源PS407 4A 6ES74070DA000AA01CPU模塊CPU 412 6ES74121XF030AB01網(wǎng)卡ETHER 6GKS74431EX110XE011機架電源PS407 10A 6ES74070KA010AA012機架電源PS407 10A 6ES74070KA010AA010機架接口模塊 6ES74800AA010AB011機架接口模塊 6ES74610AA010AA012機架接口模塊 6ES74610AA010AA01輸入開關(guān)量模塊DISM421 DI16120/230VUC 6ES74211FH000A0A18輸出開關(guān)量模塊DOSM422 DO1624VDC 6ES74221BH100A0A6輸入模擬量模塊AISM431 8AI 6ES74311KF000AB07輸出模擬量模塊AOSM432 8AO 6ES74321HF000AB01其他SITOP電源2個，光纖鏈路器2個，光纖電纜等用戶存儲單元設(shè)備現(xiàn)場開關(guān)主回路智能柜開關(guān)執(zhí)行機構(gòu)控制信號指示輸出各變送器信號執(zhí)行機構(gòu)控制OLM去調(diào)度CPU 單元數(shù)字量輸入單元數(shù)字量輸入單元數(shù)字量輸出單元數(shù)字量輸出單元模擬量輸入單元模擬量輸出單元通訊單元SIMATICS7400圖41 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)原理通過性能價格比的市場調(diào)研，我們選定西門子公司的SIMATICS7400系列PLC產(chǎn)品，其PLC站配置如表42所示。系統(tǒng)硬件組態(tài)如圖42所示。 軟件編制：本控制程序采用SIEMENS STEP7 編程軟件的語句表編程語言編寫，由OB1（組織塊）、FB（功能塊）、FC（功能）、DB（數(shù)據(jù)塊）組成。系統(tǒng)中的OBFB、FC、DB如下： OB1：用于循環(huán)程序處理的組織塊，是主程序，各FB、FC在OB1中被調(diào)用，OB1對DB 進行讀寫操作。FB41：CONTC，是STEP7中的標準PID功能塊。FC36：SEL，是STEP7中的數(shù)據(jù)選擇功能。FC105：SCALE，是STEP7中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能，將外部模擬量輸入轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部的浮點數(shù)。FC106：UNSCALE，是STEP7中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能，將PLC內(nèi)部的浮點數(shù)轉(zhuǎn)換成外部模擬量輸出。FC200：ONDALAY，延時閉合功能。