【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 煤γ%Ad%γ%Ad%γ%Ad%γ%Ad%+100100合計(jì)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(shí)際可選性分析用污染指標(biāo)法(或三產(chǎn)品平衡法)求精煤、中煤、矸石實(shí)際產(chǎn)率，見(jiàn)表35。表35 精煤、中煤、矸石實(shí)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(guò)以下兩方面校對(duì)精煤、中煤、矸石實(shí)際產(chǎn)率是否準(zhǔn)確：（1）灰分校對(duì)：計(jì)算原煤灰分=%計(jì)算原煤灰分與實(shí)際灰分十分接近(%)（2）用+：計(jì)算原煤+=%計(jì)算結(jié)果與原煤資料() 接近由此，我們認(rèn)為實(shí)際產(chǎn)率的計(jì)算結(jié)果是正確的。（3）分配率的計(jì)算(表36)表36 分配率計(jì)算表密度平均比重原煤精煤中煤矸石計(jì)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(jí)占全樣占本級(jí)占全樣占本級(jí)占全樣+合計(jì)100100100100100I段：分配率為50%時(shí)，對(duì)應(yīng)的密度dp1=。分配率為 75%時(shí)，d75 =分配率為 25%時(shí)，d25 =1. 962則Ep1=I1= II段：分配率為50%時(shí)，對(duì)應(yīng)的密度dp2=。分配率為 75%時(shí)，d75 =1. 35分配率為 25%時(shí)，d25 =則Ep2=I1=通過(guò)計(jì)算可以看出， . 06%，100%=%，滿(mǎn)足了設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)沉物累計(jì)鄰近比重γ%Ad%γ%Ad%γ%Ad%分選比重177。%含量100+100合計(jì)100據(jù)此可進(jìn)一步確定不同分界灰分時(shí)重介選煤的指標(biāo)（產(chǎn)率和灰分）如表39。表39 不同分界灰分時(shí)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(shí)91575在入洗原煤量一定的條件下，計(jì)算出各方案的產(chǎn)值如表310所示。表310 各方案的產(chǎn)值計(jì)算方案λ%年入洗量（萬(wàn)t）總精煤中煤總產(chǎn)值/萬(wàn)元Q萬(wàn)t單價(jià)元/tQ萬(wàn)t單價(jià)元/t11613031516421713031016431813031016241913031016452013031016262113030516272213030516082313030516292413030516210原跳汰選煤時(shí)130300168通過(guò)各種方案的比較，可以得出如下結(jié)論：從計(jì)算可以看出，當(dāng)λ=20時(shí)的總產(chǎn)值優(yōu)于其它方案，%，%。λ=20時(shí)的精煤產(chǎn)率就是前面所說(shuō)的“臨界精煤產(chǎn)率”。本方案通過(guò)調(diào)整分選比重，合理確定分界，實(shí)現(xiàn)了多出矸石、多出煤（矸石排的純凈，不出現(xiàn)過(guò)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(guò)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(gè)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(jì)算可以看出，,%，%。精煤產(chǎn)率達(dá)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(jì)本設(shè)計(jì)利用SIMATIC 。，是基于個(gè)人計(jì)算機(jī)，同時(shí)具有SCADA級(jí)操作監(jiān)視系統(tǒng)。整個(gè)重介質(zhì)選煤工藝的控制都整合到后臺(tái)，畫(huà)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(shí)設(shè)有多個(gè)控制功能鍵，操作人員可以很方便的實(shí)現(xiàn)集控、就地、閉環(huán)控制、打印報(bào)表、預(yù)測(cè)趨勢(shì)等。通過(guò)SIMATIC工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、OLM（OPTIC LINK MASHINE）連到S7400，實(shí)現(xiàn)對(duì)重介質(zhì)選煤過(guò)程的全自動(dòng)控制。SIMATIC PC機(jī)性能優(yōu)良，運(yùn)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(chǎng)重介全自動(dòng)集中控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全車(chē)間的集中控制和重介質(zhì)選煤過(guò)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(chǎng)重介T(mén)IA系統(tǒng)的人機(jī)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(cāng)下皮帶、趨勢(shì)和報(bào)表。畫(huà)面上的主要控制按鈕有：?jiǎn)?dòng)782刮板、集控、就地、重介系統(tǒng)、閉環(huán)控制、順序控制、趨勢(shì)和報(bào)表（見(jiàn)圖21）。重介系統(tǒng)控制時(shí)正常開(kāi)車(chē)打到集控，就地只是做檢修設(shè)備時(shí)用。（1）控制內(nèi)容與要求如下：1）自動(dòng)運(yùn)行與就地運(yùn)行：該套系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求設(shè)置兩種運(yùn)行模式，集控自動(dòng)運(yùn)行模式和就地運(yùn)行模式，根據(jù)運(yùn)行需要由調(diào)度中心操作員切換。2）系統(tǒng)的自動(dòng)啟動(dòng)與自動(dòng)停機(jī)：在系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行模式下，可自動(dòng)啟動(dòng)與自動(dòng)停機(jī)。3）對(duì)運(yùn)行過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控：該重介系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，要求可靠地對(duì)其實(shí)時(shí)監(jiān)控，包括各設(shè)備的運(yùn)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(dòng)檢測(cè)、報(bào)警與處理：系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中若發(fā)生故障，例如閥門(mén)、皮帶、電機(jī)或泵發(fā)生故障，則自動(dòng)檢測(cè)故障位置，并根據(jù)事先設(shè)定的故障級(jí)別進(jìn)行自動(dòng)處理。5）通訊功能：系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程通訊功能，由OLM實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心到PLC站的遠(yuǎn)程連接，可以送出實(shí)時(shí)運(yùn)行信息和接收遠(yuǎn)程控制命令。6）擴(kuò)展功能：本系統(tǒng)采用開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)，可以很好地與符合開(kāi)放體系互連協(xié)議的其他系統(tǒng)兼容，可以實(shí)現(xiàn)原有跳汰系統(tǒng)及后續(xù)設(shè)計(jì)的外來(lái)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(shí)用，關(guān)鍵設(shè)備達(dá)到國(guó)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(hào)設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)臺(tái)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(kāi)關(guān)柜5工業(yè)控制計(jì)算機(jī)SIMATIC工業(yè)控制計(jì)算機(jī)16灰分檢測(cè)儀Ash Monitor LB42017密度檢測(cè)裝置Densift Gauge LB44l8監(jiān)控計(jì)算機(jī)MTSUBISHI Diamond Plus22029激光打印機(jī)HEWLETT PACKARD LASERJET 5000LE110其它配電電纜、光纜、現(xiàn)場(chǎng)控制開(kāi)關(guān)自備硬件組態(tài)設(shè)計(jì)：系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)原理如圖41所示，系統(tǒng)共需135個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入，80個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出，37個(gè)模擬量輸入和5個(gè)模擬量輸出。共有33個(gè)主要控制部分及多個(gè)故障控制邏輯，其中重介系統(tǒng)要實(shí)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(hù)存儲(chǔ)單元是指外掛的存儲(chǔ)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(chǎng)的操作按鈕及保護(hù)，如皮帶的啟/停、急?？刂?、過(guò)速保護(hù)、跑偏保護(hù)；閥門(mén)控制的閥開(kāi)/閥關(guān)按鈕；變頻器的啟/停。二是來(lái)自各設(shè)備控制主回路的保護(hù)及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)反饋信號(hào)。數(shù)字量輸出主要是發(fā)出現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的執(zhí)行信號(hào)。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(cè)信號(hào)。模擬量輸出是對(duì)實(shí)測(cè)參數(shù)的調(diào)整控制。通訊單元?jiǎng)t通過(guò)OLM連接到調(diào)度中心，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)參數(shù)的傳遞。表42 PLC站配置名稱(chēng)型號(hào)及訂貨號(hào)數(shù)量0機(jī)架電源PS407 4A 6ES74070DA000AA01CPU模塊CPU 412 6ES74121XF030AB01網(wǎng)卡ETHER 6GKS74431EX110XE011機(jī)架電源PS407 10A 6ES74070KA010AA012機(jī)架電源PS407 10A 6ES74070KA010AA010機(jī)架接口模塊 6ES74800AA010AB011機(jī)架接口模塊 6ES74610AA010AA012機(jī)架接口模塊 6ES74610AA010AA01輸入開(kāi)關(guān)量模塊DISM421 DI16120/230VUC 6ES74211FH000A0A18輸出開(kāi)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(gè)，光纖鏈路器2個(gè)，光纖電纜等用戶(hù)存儲(chǔ)單元設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)主回路智能柜開(kāi)關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制信號(hào)指示輸出各變送器信號(hào)執(zhí)行機(jī)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(guò)性能價(jià)格比的市場(chǎng)調(diào)研，我們選定西門(mén)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(yǔ)句表編程語(yǔ)言編寫(xiě)，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(duì)DB 進(jìn)行讀寫(xiě)操作。FB41：CONTC，是STEP7中的標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)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(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換成外部模擬量輸出。FC200：ONDALAY，延時(shí)閉合功能。