选煤厂控制自动化技术分析

摘 要：选煤工业是中国传统工业之一，然而，随着信息和自动化技术的发展，传统的煤矿技术很难适应现代化选煤工业的发展。选煤厂的控制自动化技术的使用不仅能能很好地确定生产过程中工艺参数，而且还能完成对设备的时时测试，完成对选煤厂生产设备集中统一化信息管理，本文研究调差国内选煤厂控制自动化技术现状，通过分析选煤厂控制自动化技术的主要内容和应用前景，结合控制自动化的发展前景，总结出选煤厂控制自动化技术发展的相关建议。

关键词：选煤厂；自动化；建议

1 国内选煤厂自动化技术现状

随着工业的发展，现代化的自动化管理、检测、控制技术在选煤厂中得到广泛的应用，这些都为选煤厂的自动化发展起到很大的促进作用。其中集中自动化控制系统广泛应用于我国选煤工业，他的推广在一定程度上提高了选煤厂的经济效益。

当前选煤自动化的应用也存在以下一些问题：

（1）控制元件基本完全依赖进口。为了保证电气设备运行中的可靠性，即使对一些常见的电气设备如变频器、分支器也通常选用国外进口设备。各生产环节中，重介自动化中密度控制的精度有待提高，浮选自动化仍需改进，在线自动检测技术仍需在选煤厂中进一步地推广；

（2）选煤厂自动控制系统设计和仪表选型不合理、传感器由于无法适应现场恶劣的环境而无法正常使用、缺乏维护系统的专业技术人员等。

2 选煤厂自动化技术的主要内容

2.1 选煤厂自动化技术的内容

选煤厂自动化技术的研究内容一般包括以下三个方面：

（1）对不同生产环节中各个技术设备自动监控并且能够智能报警。比方说，在系统重启前，通过预先设定的铃声或者定制的语音向工作现场的工作人员传达启动信号；

（2）对生产过程中各项工艺参数自动测试，并根据测试结果能起到一定的调节控制作用。生产工程中，对灰分、材料比重、混合浓度等相关工艺参数快速自动检测，之后根据调节器上的数据显示，执行控制命令；

（3）完成对生产设备的集中或者就地有效的控制。自动化技术可以将选煤厂大部分机械设备集中于控制系统中，这样当设备出现故障可以根据封锁关系依次关闭相应设备，管理方便，便于维修。

2.2 自动化技术在选煤厂的主要应用

2.2.1 集中控制系统

根据预定程序对选煤厂参与集控的所有设备进行开车、停车、集中就地转换等操作的控制。

2.2.2 自动配煤控制系统

计算机根据在线检测出的灰分值，使用设定好的控制方法自动调节变频器的频率，调整各煤种的配煤量，确保配煤的累计灰分控制在指标之内。

2.2.3 跳汰机的自动排料

通过连续、适度地自动排料来改善跳汰分选过程，可以保持跳汰机床层及产品质量的稳定，提高精煤的回收，增大单位面积的处理能力，充分发挥跳汰机的效能。通过各种传感器自动检测跳汰过程中的各个变量参数的变化，寻求适合跳汰生产的数学模型，最终实现自适应最佳运行。

2.2.4 重介质悬浮液密度及液位自控系统

通过对生产指标的分析，确定合理的分选密度，并通过该系统进行调节分流开度、加水量大小等操作，使悬浮液密度达到系统设定密度。这样也方便中介司机更好的参考密度值完成各项调节工作，以达到设定的密度。同时，液位测量装置则可以反映介质桶内的液位变化情况，并能在液位超出预定范围时发出警告。

2.2.5 浮选机自动控制系统

主要实现浓度调节、流量调节、药剂调节3种调节。在浮选自动控制系统的药剂调节中不能考虑过多的因素，否则将会导致浮选自动控制系统的不稳定。

2.2.6 压滤脱水自动控制

可以根据现场的情况。对压紧时间、松开时间、拉板等待时间等参数进行灵活调整，使系统能适应各种现场环境，做好压滤机的循环工作，确保煤泥水闭路循环的顺利进行。拉板小车的使用不仅能使压滤机快速的自动拉板而且方便了卸料工作。

2.3 选煤厂控制回路中需要注意的问题

因为考虑到测量时的误差和一些不可测量的变量，所以需要过程控制来弥补这两个问题，在经过精心的设计之后，控制器会取得更好的优化。尽管调控对干扰条件下的操作影响重大，然而通过监测来选取正确的操作点的和及时发现生产过程中的干扰变化，可以带来更好的洗选效果和经济效益。最后就是管理人员要根据不同型号的控制器仔细辨别、时刻注重调节和优化。

3 选煤厂自动化技术的发展趋势

3.1 寻求最优控制

现在大多数人认为，想要得到稳定的控制，必须先对其进行优化，并将焦点转向了一系列越来越复杂的方法，通过基于这些不同的控制方法的模型来取得稳定的控制效果。因此，寻求最优控制是目前控制系统的一个发展趋势，国内外大多数选煤厂都在进行这方面的研究。

3.2 视频监控分站技术的推广应用

集控系统虽然可以避免部分事故的发生，但由于集控系统监控范围过广，也可能导致对现场的管理不够精确细致。视频监控分站即在选煤厂运行设备附近安装监控摄像头，对于经常发生事故的地段安装固定摄像仪，并通过云台控制全方位摄像仪来达到对设备的整体监控。如在产品皮带机的机尾安装固定摄像仪，可以实时观测溜槽情况；在一定高度安装云台，通过摄像仪观测整条皮带或部分皮带的实时状况。在设备附近建立监控室分站，采用防尘隔音的透明化房屋，只对附近的设备进行监控。具有减人提效、防尘隔音的作用，可以保证职工的职业健康不受到危害，真正做到对设备“有人巡查、无人值守”的效果。视频分站将在选煤厂得到更加广泛的应用，使选煤厂各岗位车间可以对该车间现场生产的实际情况进行实时监控，自动控制则更加可靠。

3.3 测控系统更高的稳定性和可靠性

由于原料性质的不断变化，选煤厂自动化控制系统应具有良好的主动学习能力，开发者和使用者更应注意对自动化系统进行试验和引导，不断提高未来测控系统的精度。同时需要加大对选煤厂中各类电气设备及仪表的开发，如传感器、执行器等，从而进一步地提升设备的稳定性。 （下转第85页）

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3.4 其他趋势

根据目前我国选矿产业的发展情况，可以预测未来几年选煤厂控制自动化技术可能有以下5个趋势。

（1）选煤厂的自动化控制技术会更好的适应环境变化[1]。

（2）单台设备的自动化将会有序、有计划地与整个自动化工艺流程更好的融合。

（3）大规模生产流程的选煤厂的工作重点将转移到数据和信息的自动化采集应用上面。

（4）在控制自动化技术的管理下，选煤厂的生产设备将更加智能化[2]。工艺参数都可在无人的情况下自动进行合理优化和完成产品质量时时测控。

（5）选煤厂的自动化兼容性将大大得到扩充，系统的升级将会避免兼容性问题的制约。

我国选煤厂的发展方向是越来越大型化、智能化、高度自动化[3]。在以后学习和借鉴国外先进的控制自动化的基础上，紧密结合地方特色，终究会研发出适合各自选煤厂的自动化控制系统。

4 发展建议

在选煤厂控制动画技术逐步实现管理信息化、系统化和智能化的大背景下，国内选煤厂在坚持效益驱动的理念下，应该积极推行自动化集成应用系统。在改造技术过程中每个选煤厂应该坚持高效益，高起点的指导思想。

4.1 坚持实用性，通用和可扩展性原则

技术改革方案中实用性是为了确定控制自动化需求和技术改进的首要原则。改革方案的建设是一个不断成长的过程，在当前技术快速发展，价格反而下降的年代，将需求目标定在一个合理的基础上，能很好地避免资源浪费。各个选煤厂应该充分利用技术手段去解决实际生产中的技术问题，一个选煤厂效益的高低很大程度上都依赖于合理利用技术的程度和资源的利用水平上

4.2 注重应用现场总线

控制自动化的技术的应用，使得选煤厂所要控制的对象增多，相应的控制电缆也会激增，这不仅造成成本的再次投资，而且加大了施工难度，设备发生故障时，也很难找到故障点。

现场总线技术的应用一是可以减少控制电缆的使用量，如此不仅降低控制自动化技术改革成本，而且电缆数量的减少还能方便故障的排查。二是传输信号安全性提高，这是因为整个传输信号在整个现场总线传输过程中将其数字化，数字化信号具有很强的抗干扰能力，同时避免了中继器的是使用，从而进一步降低成本。所以每一个选煤厂在进行控制自动化技术革新时都应该注重现场总线技术的研究与使用。

4.3 加强选煤厂控制自动化的专业软件的使用

目前，软件市场逐渐成熟，大量软件公司和涌现和成长必将为选煤厂控制自动水平的提高提供广阔的发展前景。虽然专业软件的推广还有一定的难度，但是随着技术的发展，专业软件的使用将会更好的为选煤厂控制自动化技术服务。

5 结语

总体来看，我国选煤厂自动化技术正在不断地发展和深入应用，可以预想不需要操作工人的大型自动化选煤厂在不久的将来就能投入应用。随着矿物加工自动化技术的不断发展和先进的新型控制技术的深入研究，寻求一个最优的控制方案和稳定可靠的控制系统会显得更加重要。而由于国家对职业健康和安全生产的更加重视，视频监控分站技术的进一步推广也是大势所趋。

参考文献：

[1]李丹，刘海龙.选煤厂设备自动化控制新技术分析[J].中国科技博览， 2014（22）：272-272.

[2]陈震，郭楠， 张杨. 国内选煤厂自动化技术现状及发展趋势[J]. 煤炭与化工，2014（03）：10-12.

[3]吴梅花.集中自动化控制系统在选煤厂的应用[J].电子世界， 2014（11）.

作者简介：冯婵（1982―），女，内蒙古鄂尔多斯人，本科，助理工程师，研究方向：电气工程与自动化。