选煤厂集控系统组成.pdf

选煤厂集控系统组成 选煤厂集控系统工程分为计算机信息管理系统、全厂设备集中控制系统、单机自动化/ 闭环控制系统、检测/计量设备 4 部分。 全厂总体网络设计为 3 层网络结构，如下图所示。 上层为公司网络， 作为信息层， 选煤厂计算机信息管理系统定位为钱家营矿业分公司管 理信息系统的一个组成部分。 中间层是控制层， 由全厂生产集中控制系统和工艺参数闭环控 制系统组成。 作为全厂生产集中控制系统和工艺参数闭环控制系统人机界面的监控计算机， 采用了工 业等级的计算机并通过百兆以太网上联全厂信息管理系统。最底层通过 10 兆以太网下连 PLC，与密度自动控制、浮选自动加药、原煤、主洗、浮选、上仓、装车、及其它辅助生产 系统的 PLC 站构成车间设备层网络；该层采用了当今国际上应用最为广泛的 PROFIBUS 总线 技术。 全厂监控系统全厂监控系统 全厂监控系统全部由德国 SIEMENS 公司的 S7 系列 PLC 主机组成。 钱家营矿选煤厂集控系统总的规模大全部建成后PLC总的I/O点数约7000～8000点， 且属于系统项目，要保证生产的正常进行，需分步实施系统。为降低系统风险，确保在不影 响正常生产的情况下实施分步系统， 该项目采用分散型控制系统结构构建了钱家营矿选煤监 控系统。PLC 监控系统的网络结构见下图。 全厂集控含闭环系统设置下列 PLC 站 原煤系统 PLC 站主机设在 1RS，在 2RS、74V 及仓上配电室设 I/O 站 I 系统 PLC 站设在 3RS3 II 系统 PLC 站设在 3RS2 浮选系统 PLC 站设在 3RS1 主、再洗重介密度控制系统 PLC 站 浮选调节系统 PLC 站 压滤含浓缩、事故沉淀池、清水泵房、油库系统 PLC 站设在 5RS。 精、中煤仓含矸石仓、装车站PLC 站。 上述 PLC 站、 上位监控系统的 2 台计算机监控管理站、 数据采集站都通过环型光纤以太 网通信，构成控制层网络。该层网络共配置 9 台交换机，为提高系统的性能及可靠性,控制 层网络采用环型光纤以太网。 现场层则采用 PROFI-BUS 总线。 该总线系统由传输技术RS485、 RS485-IS、光纤、MBP,MBP-IS、MBP-LP 等、通讯技术协议、通用行规和专用行规组成。由 于 PROFIBUS 拥有统一的通信协议，并在此基础上发展了不同的通用应用行规和专用应用行 规,使得 PROFIBUS 可以广泛地应用煤矿业各个工艺段的现场设备层。 －I 系统 PLC 站 I 系统 PLC 站设在 3RS3 配电室，负责对 3RS3 所辖的参控设备的监控及相关信号的监 测。PLC 主机选用 S7-300 系列的 CPU315-2DP。本 PLC 站共配置 5 面 PLC 控制柜。 －II 系统 PLC 站 II 系统 PLC 站设在 3RS2 配电室，负责对 3RS2 所辖的参控设备的监控及相关信号的 监测。PLC 主机选用 S7-400 系列的 CPU414-2。本 PLC 站共配置 8 面 PLC 控制柜。 －浮选系统 PLC 站 浮选系统 PLC 站设在 3RS1 配电室， 负责对 3RS1 所辖的参控设备的监控及相关信号的 监测。PLC 主机选用 S7-300 系列的 CPU315-2DP。本 PLC 站配置 4 面 PLC 控制柜。 －压滤含事故沉淀池、清水泵房、油库系统 PLC 站 压滤系统 PLC 主机CPU站设在 5RS 配电室，负责对压滤、浓缩、事故沉淀池、清水 泵房及油库系统参控设备的监控及相关信号的监测，在各相关系统配电室设置 I/O 控制柜。PLC 主机选用 S7-300 系列的 CPU315-2DP。压滤系统 PLC 站共配置 7 面 PLC 控制柜。 －精、 中煤仓含矸石仓、 装车站系统 PLC 站本站的 PLC 主机CPU站设在 78RS 配电室 ， 负责对精中煤仓、 矸石仓及装车站系统参控设备的监控及相关信号的监测， 在各相关系统配 电室设置 I/O 控制柜。PLC 主机选用 S7-300 系列的 CPU315-2DP。本 PLC 站配置 5 面 PLC 控 制柜。 密度自动控制系统密度自动控制系统 原密度自动控制系统自成一个独立的子系统S7-400 系列,其 PLC 主机配置一块以太网 通讯模块，该子系统接入控制层环网。 浮选药剂自控系统浮选药剂自控系统 浮选系统采用西门子 S7400PLC 构成药剂自控系统，本工程提供一块 S7400 以太网通讯 模块、一台以太网交换机,将药剂自控系统作为子系统接入控制层环网。联网后，可通过集 控室的上位机对浮选药剂自控系统进行参量设定和系统控制。 检测对象和控制对象检测对象和控制对象 包括过滤机液位；精、中矿箱液位；主轴转速变频器输出；给料阀门的开度；过滤机 真空度等和过滤机给料阀门开度；过滤机电机变频器速度等。 压滤机单机自控系统压滤机单机自控系统 新增的 4 台压滤机系统实行单机自控， 系统的 3 台压滤机单机自控， 其运行状况接入压 滤系统 PLC 站，实现对压滤机的监控。 检测检测/ /计量设备计量设备 液位计 连续测量液位计选用西门子公司的 TheProbe,2W，NIS 型一体化超声波液位计， 测量范围 0～5 米，共配置 14 台。 高低液位测量选用西门子公司的 ULS200，24V 超声波液位开关， 可输出 2 个继电器接点 指示高低液位，动作调节范围 0～5 米，共配置 20 台。 仓位计仓位测量选用西门子公司的 AiRanger 系列超声波料位计，具体配置如下精 煤仓、中煤仓各配置 2 点仪表 AiRangerDPLPlus 一台、XPS30P 探头 2 只每个煤仓 1 只,最 大量程为 30 米；矸石仓配置单点仪表 AiRangerSPLPlus 一台，最大量程为 30 米。 油流量计油流量计选用西门子公司 7ME3001-1ED03 型超声波管道流量计，共配置 2 台。 其它皮带秤、测灰仪、拉绳开关、皮带欠速开关、跑偏开关、堵塞开关、压滤机负压 传感器、电流变换器、速度变换器、电量变送器等、电机综合保护器、温度传感器等 采用西门子自动化系统所带来的好处采用西门子自动化系统所带来的好处 该系统通过 PLC 及通讯网络不仅可方便地采集现场设备的开/停、故障状态、变频器输 出频率、电机电流、煤仓煤位、液位、流量、介质密度等实时数据，统计主要设备运行时间 和故障状态，同时显示在工控机大屏幕上，还可以利用这些实时数据参与系统控制，通过网 络将这些数据发往更高级管理层作为安排设备检修以及有关生产任务的参考。 由于全部采用西门子公司的控制系统部件及统一的编程组态软件， 块煤重介质密度自动 调节系统及旋流器密度自动控制系统纳入全厂集控网络后， 不但可在集控室实现对该子系统 的监视，还可使用同一套软件实现对该子系统的编程、调试和控制任务，不但降低了购买备 品备件的费用,而且在人员培训、工程调试、设备运行和维护上大大降低了相关费用。