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淺談煤礦地面生產(chǎn)電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計
信息管理系統(tǒng)組成及結(jié)構(gòu)充分體現(xiàn)一種以人為本的先進(jìn)的管理思想,以下是小編搜集整理的煤礦地面生產(chǎn)電氣自動化控制系統(tǒng)探究的論文范文,供大家閱讀參考。
摘要:在當(dāng)前煤礦生產(chǎn)科技不斷發(fā)展的影響下,煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)被引進(jìn),這有利于煤礦管理能力與生產(chǎn)效率的提高。其中,在煤礦中應(yīng)用比較普遍的是以PLC作為基礎(chǔ)的電氣自動化控制系統(tǒng)。為此,本文論述了煤礦生產(chǎn)中PLC電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計策略。
關(guān)鍵詞:煤礦;控制系統(tǒng);電氣自動化;設(shè)計策略
1、自動化技術(shù)的發(fā)展
煤礦自動化的發(fā)展己有了幾十年的歷史,從單機(jī)(系統(tǒng))自動化、礦山綜合自動化(數(shù)字礦山)發(fā)展到礦山物聯(lián)網(wǎng)(智能礦山、智慧礦山、感知礦山)。近些年來,有關(guān)煤礦自動化的新名詞、新概念層出不窮,除了上面己列出的名詞外,還有礦山數(shù)字化、礦山信息化(信息化礦山)等,令人眼花繚亂。實(shí)際上,自動化技術(shù)的發(fā)展是有規(guī)律的、是循序漸進(jìn)的,不會受這些人造名詞或概念的左右。
2、煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)自動化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
2.1帶式運(yùn)輸集中控制系統(tǒng)
20世紀(jì)80年代以來,帶式運(yùn)輸逐步成為我國高產(chǎn)高效礦井煤炭運(yùn)輸?shù)闹饕绞,因而能否?shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)的安全高效運(yùn)行,直接影響煤礦生產(chǎn),局限于當(dāng)時的技術(shù)和裝備水平,我國煤礦帶式輸送機(jī)的控制仍以就地控制為主,每部輸送機(jī)都有各自的控制系統(tǒng),分散操作,這種控制方式不僅需要較多的人力,而且工人勞動環(huán)境條件差,不具備對故障的記錄及綜合分析等功能,各種保護(hù)信號只能就地顯示,不便于科學(xué)管理。
為了保障煤炭安全運(yùn)輸,降低運(yùn)輸事故,實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效,提高煤礦現(xiàn)代化管理程度,國內(nèi)科研院所、高校、生產(chǎn)廠家將計算機(jī)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、工業(yè)電視技術(shù)、光纖通信技術(shù)和電力電子技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用于煤礦帶式輸送機(jī)控制中。目前,國內(nèi)有多家生產(chǎn)和成套帶式運(yùn)輸集中控制系統(tǒng),其總的設(shè)計思路相似,具體的技術(shù)應(yīng)用各有特色。在天地王坡煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)自動化示范工程中,天地科技股份有限公司高新技術(shù)事業(yè)部對其多部帶式輸送機(jī)的集中控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計成套,其設(shè)計的主要原則是:以地面計算機(jī)統(tǒng)一控制為主,井下監(jiān)控為輔的控制方式,系統(tǒng)采用分布式計算機(jī)控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)由地面遠(yuǎn)程集中監(jiān)控中心、井下和井上若干個控制分站組成,通過PROFIBUS總線聯(lián)網(wǎng)傳輸信息。地面、井下的圖像和數(shù)據(jù)采用光纖傳輸。地面控制中心由2臺IPC工控機(jī)、大屏幕、打印機(jī)等組成,2臺工控機(jī)采用冗余技術(shù)互為備用。井下控制由多個控制分站組成,采用可編程控制器為核心的防爆兼本安型帶式輸送機(jī)自動控制裝置。
該系統(tǒng)由于實(shí)現(xiàn)了帶式輸送機(jī)的集中控制和監(jiān)視,可達(dá)到減員增效、大幅減少故障提高開機(jī)率;通過工業(yè)控制計算機(jī)等多種先進(jìn)的技術(shù)手段并輔以工業(yè)電視,提供了完善的監(jiān)控手段,操作人員能實(shí)時掌握帶式輸送機(jī)的運(yùn)行工況,充分保證了煤流運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)性和安全可靠運(yùn)行;達(dá)到了高起點(diǎn)、高技術(shù)、高質(zhì)量、高效益、高效率的目標(biāo),其技術(shù)水平先進(jìn),達(dá)到了示范性的作用。
2.2選煤廠監(jiān)控系統(tǒng)
改革開放以來,我國選煤廠控制系統(tǒng)大致經(jīng)歷了基于單片機(jī)的單機(jī)自動化控制、基于工控機(jī)和過程儀表的集散式控制、基于PLC的分布式集中控制3個階段。近十年來,在選煤廠自動化應(yīng)用領(lǐng)20域,PLC己成為選煤廠自控系統(tǒng)的基本電控裝置。20世紀(jì)90年代后期,隨著選煤廠規(guī)模的大型化和計算機(jī)技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展,選煤廠自動化技術(shù)水平也得到很大的提高。
選煤廠屬于典型的流程工業(yè)系統(tǒng),同其他流程工業(yè)系統(tǒng)一樣,目前正在由簡單控制向先進(jìn)控制、智能控制,由單一控制向綜合自動化方向即CIPS方向發(fā)展,選煤廠的集控系統(tǒng)已不是純粹的生產(chǎn)過程集中控制的概念,而是更多地?fù)?dān)負(fù)著數(shù)據(jù)信息處理功能,選煤廠自動化已不限于生產(chǎn)過程的控制,而是給系統(tǒng)賦予了生產(chǎn)管理職能,綜合自動化、信息網(wǎng)絡(luò)化已成為選煤廠控制和管理的發(fā)展方向。在天地王坡煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)自動化示范工程中,天地科技股份有限公司高新技術(shù)事業(yè)部設(shè)計成套的選煤廠監(jiān)控系統(tǒng)主要由全廠集中控制系統(tǒng)、工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度電話系統(tǒng)、工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)、計算機(jī)信息管理系統(tǒng)組成。全廠總體網(wǎng)絡(luò)設(shè)計為3層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu):(1)上層為公司網(wǎng)絡(luò),作為信息層,選煤廠計算機(jī)信息管理系統(tǒng)定位為全礦井管理信息系統(tǒng)的一個組成部分。(2)中間層是控制層,由全廠生產(chǎn)集中控制系統(tǒng)和工藝參數(shù)閉環(huán)控制系統(tǒng)組成,作為全廠生產(chǎn)集中控制系統(tǒng)和工藝參數(shù)閉環(huán)控制系統(tǒng)人機(jī)界面的監(jiān)控計算機(jī):通過百兆以太網(wǎng)上聯(lián)全廠信息管理系統(tǒng),作為信息管理網(wǎng)絡(luò)的工作站;通過百兆以太網(wǎng)下聯(lián)PLC,與原煤準(zhǔn)備、主洗集控(含各工藝閉環(huán)調(diào)節(jié))、煤泥水處理、裝車站等構(gòu)成控制層。(3)下層為設(shè)備層,設(shè)備層網(wǎng)絡(luò)采用現(xiàn)場總線連接。選煤廠工業(yè)電視系統(tǒng)的控制和通信調(diào)度的維護(hù)終端均整合在上位機(jī)上,實(shí)現(xiàn)集中生產(chǎn)調(diào)度。
信息管理系統(tǒng)組成及結(jié)構(gòu)充分體現(xiàn)一種以人為本的先進(jìn)的管理思想。根據(jù)選煤廠生產(chǎn)管理的特殊性,更加注重與生產(chǎn)的緊密結(jié)合,貫徹、管控一體化的思想,將集控系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ),進(jìn)行綜合處理和分析,從而提高生產(chǎn)和管理效率。系統(tǒng)涉及生產(chǎn)技術(shù)管理、調(diào)度生產(chǎn)管理、生產(chǎn)計劃統(tǒng)計、機(jī)電設(shè)備管理、物資供應(yīng)管理、在線監(jiān)控數(shù)據(jù)管理等方面。每個子系統(tǒng)處理相應(yīng)的業(yè)務(wù)流程并產(chǎn)生表單供網(wǎng)上查詢,還可根據(jù)需要生成報表。
3、結(jié)語
綜上所述,在社會文明不斷進(jìn)步的影響下,煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)得以廣泛的應(yīng)用,這大大地提高了煤礦的安全生產(chǎn)管理能力和生產(chǎn)效率。然而,煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)具有多樣化的實(shí)施策略,成本與效率也是不一樣的,因此,創(chuàng)新性地設(shè)計煤礦電氣自動化控制系統(tǒng),這是減少系統(tǒng)成本支出和提高系統(tǒng)運(yùn)行效率的必然趨勢,此外,還應(yīng)當(dāng)避免重復(fù)性的設(shè)計并加強(qiáng)設(shè)計實(shí)踐。
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