1、洗煤厂外运装车集控系统改造方案材料一、控制系统组成1. 火车车皮定位装置：火车车厢精确定位系统，是连续自动装车的关键环节，是否准确的对车厢定位，关系到自动装车的自动化能否有效实现。本文采用光电编码器技术，配合对射激光序列传感器技术，实现车辆的精确定位。车号读取设备采用XCJP一3型地面读出装置，当车辆在下料口定位后，PLC向车辆识别系统发低电平，识别系统的微波功放立即打开，发出查询信号，车辆的电子标签通过微波区域时，识别系统把它的20位电子标签信息上传上位软件，上位机软件据所读数据从中抽出车辆信息，包括车皮自重、载重等信息。2. 皮带秤自动装车：皮带上连续通过的物料量由称重传感器转换成毫伏级电2、压信号，经放大及A/D转换成数字量信号后送入微处理器；由测速电机送来的速度信号送入微处理机，由微处理机对这两个信号进行处理，最后通过显示器显示，通过接口送出皮带秤的物料的累计量和瞬时流量。据流量预估后级皮带到给煤机间皮带上的煤量，决定给煤机停的时间。3. PLC集中控制系统：1）硬件设计其集控系统主要分为两个层面：第一个层面是PLC控制层，第二个层面是工控机监控层。PLC采用目前最先进的美国通用RX7i的CPU及系列模块，上位机用台湾研华工控机，上位机监控软件用GE iFix软件平台。工控机监控层的主要功能是将PLC采集到的现场信息用人们容易理解的方式显示出来，将调度人员发布的操作命令传送给P3、LC执行。本控制系统中的监控层主要包括一台工控主机、CRT显示器和键盘，工控机型号为XXX，CRT显示器为PHILIPS19寸液晶显示器。2）功能实现：（1）实时运行参数监测。各监控系统实时采集生产工况与工艺参数，采用图形、报表的形式来显示系统的实时工况及目前产量、仓储等。（2）实时过程控制。分析采集的参数，各系统自动完成过程控制，或由操作员手动操作控制。（3）历史数据查询。以上实时生产监测数据均可存贮于服务器中的生产数据历史数据库中，可实现历史数据重显、历史趋势曲线分析，以及通过直方图、饼图等进行综合分析。（4）设备故障及模拟量超限报警。当设备故障或模拟量超限时，生产监测及管理网络同步显示故4、障设备名称，并可实现语音报警、实时打印故障等功能。将该故障信息存入服务器中的故障信息数据库，供以后离线统计分析用。（5）优化生产计划。在网络服务器中建立了综合历史数据库，定时将生产、经营等数据存入数据库中，制作计划和生产完成情况的趋势分析图表，为今后的生产计划提供参考；根据外运下达计划和设备实际状态、仓储煤量，合理安排生产计划和设备维修计划，以最大限度地减少对生产的影响。（6）选用先进的控制器，系统的实时性好，可靠性高，数据处理速度快。采用全分布式控制结构，系统具有较高的可靠性。当地面部分出现控制故障时，井下部分仍可实现集控运行，距离虽远但通讯网络速度快，可靠性高，人机界面直观友好，操作简便，5、功能齐全。4. 电视监控系统：包括一台彩色液晶监视器、电视控制主机、及若干现场摄像头，摄像头位置根据现场具体情况待定。摄像头显示器控制器二、控制系统的整体构成与实现21控制系统的设计要求基本的控制要求有以下几点：逆煤流起车、顺煤流停车、前后级设备闭锁、急停、故障复位、铁牛电机转速控制、簸箕旋转角度控制。22控制系统的实现设备有就地单机控制和集中连锁控制两种运行方式。由中控室切换。就地方式用于检修和调试，使用就地控制箱上的按钮来控制设备的开停。集控方式用于正常生产，由中控室的控制台控制，按照煤流设备队列的闭锁关系，实现设备按逆煤流方向成组或逐台顺序延时起车按顺煤流方向成组或逐台顺序延时停车。设备6、起停的延时时间随设备而异，原则是运行时不堆煤，停车后不存煤。集控自动起车的过程中，应鸣笛示警。就地操作人员若发现问题，可按下就地控制箱上的禁起按钮，终止起车过程。控制室能立即知道哪台设备出了问题，并采取措施。在运行期间，若某台设备因故障停车，能自动使队列中该设备之前的所有设备停车。无论在哪种方式下，就地操作人员发现问题，均可按下就地控制箱上的停车按钮，使设备停车。紧急情况下，按下控制台上的急停按钮，能立即使所有设备紧急停车。集控方式下，能选择流程、煤种、选择给煤机，起停不同的设备队列，实现不同方式的起车。软件可自动根据皮带秤与轨道衡的数据判断铁牛的开停时刻、自动完成两个闭环的算法控制。三、单台7、设备的状态分析31 单台设备的硬件控制回路系统图如图1，设备硬件控制电路的设计是实现集控的基础，也是编梯形图程序的前提。称之为设备的硬件控制回路每台设备都有自控和手动两种工作方式，由就地控制箱上的系统运行方式开关来切换。在自动控制方式下，由PLC输出节点控制设备接触器线圈的通电和断电，进而控制设备的开停。在就地手动方式下，由就地控制箱上的起动控制按钮和停车按钮来控制，设备接触器的辅助节点用来实现回路自保。设备运行时，接触器的另一个辅助节点闭合，将设备运行的信号返回到PLC中；若按下控制箱上的停车按钮，会向PLC回送停车或禁起脉冲信号；两信号供梯形图编程使用。32单台设备的软件控制回路自动控制方8、式下的设备是队列的一员，队列按顺煤流方向排序，按照逆煤流顺序起车和顺煤流顺序停车的要求，对于单台设备，仅当其后继设备起动并稳定运行后，才能起车。仅当其前趋设备停稳后，才能停车。设备的开停由PLC程序控制，每台设备用一个DFB块来完成，前级产生一定宽度的起车脉冲。在此脉宽时间内，若设备启动不了，则表示启车失败。从梯级可以看出，设备的起车是由它的后继设备激发的，当然无运行返回是造成故障的一个条件，故障排除后，重新起车。梯级的保护回路有皮带的拉绳保护、跑偏保护、堆煤保护、打滑保护，通过现场开关送回信号后，送入DFB功能块，我们将它称为设备的软件控制回路，设备的软件控制回路与硬件控制回路的相互作用来实9、现自控方式下设备的各种运行状态保护。33具体实现的控制过程就地控制箱万能转换开关设置到自动位，起车的硬件条件具备，系统处于停车待命状态。按下开车预告按钮。通知岗位司机立即检测设备，不具备开车条件，立即按下禁起按钮，集控室收到信号，报警提示。按下集控起车按钮，系统从停车待命状态进入起车预告状态，若无禁起要求，30秒后，系统进入逆煤流顺序起车状态。当队列起始设备已起动，起车过程结束；或出现故障；或按了急停钮，都能使系统退出起车状态。若系统处于顺序停车状态，是不能转入起车状态的。当队列起始设备已稳定运行，经20秒延时后，结束起车状态，并设置运行状态标志，系统进入正常运行状态。当按下集控停车按钮系统进10、入顺煤流停车阶段。当所有队列的末端设备都已停稳。延时15秒后，停车命令结束，系统回到停车待命状态。急停信号在任何情况下都具有最高权限，只要按下急停按钮，已开的设备即会急停，在停设备此时即使按下单开起动按钮或集中开车按钮均不会开车。系统故障是指系统有设备出了故障，具体有热保护故障、开车设备无返回、皮带发生拉绳、跑偏、堆煤或打滑故障。只要有一项故障发生，系统立即转入故障状态。在集控室放有操作台，用操作台也可完成系统的集中开车、集中停车、急停，分别对应DFB功能块，可完成开车预告和故障复位。主要的材料设备包括：1、PLC柜 2套 120万元2、上位机 台湾研华工控机 2套 6万 3、各类传感器 8套 14 万4、电子皮带秤 2套 40万5、信号电缆 通讯电缆 8000米 16万6、系统软件 2套 24万7、按纽箱 40套 8万 8、应用软件开发 2套 26万9、摄像头 12套 18万 共计 272万