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當(dāng)前位置：磁翻柱液位計(jì) > 液位計(jì)相關(guān)文章基于 PLC 的煤泥壓濾自動(dòng)加藥系統(tǒng)的研究
日期：2019-07-04 來(lái)源：西山煤電集團(tuán)西銘礦選煤廠 作者：于 陽(yáng)
摘 要：針對(duì)西銘礦選煤廠的壓濾機(jī)在處理煤泥時(shí)效率低、打出的濾餅水分較高、在煤泥桶中加入助濾劑量導(dǎo)致藥劑消耗量大等問(wèn)題，對(duì)原有的加藥裝置進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，改進(jìn)時(shí)采用 Allen- Bradley 公司的 PLC 控制器和昆侖通態(tài)的觸摸屏，選用前饋加反饋的控制方式。實(shí)際表明，使用本套系統(tǒng)，打出的濾餅水分大大降低，在保證濾餅質(zhì)量前提下，減少了不必要的藥劑浪費(fèi)。
引言
目前，許多選煤廠仍采用人工加藥的方式，藥劑浪費(fèi)嚴(yán)重，所以，自動(dòng)加藥的研究意義非常重大。目前國(guó)外己經(jīng)成功研制了自動(dòng)加藥系統(tǒng)，且己經(jīng)投產(chǎn)使用，如申克公司研制的Ciba自動(dòng)加藥裝置，主要功能是用制備的藥劑溶液將空氣分離的藥劑潤(rùn)濕。在國(guó)內(nèi)許多大學(xué)也成功研制了加藥裝置，如太原理工大學(xué)的高貴軍采用溢流堰與旋流器結(jié)合的原理研究出一種藥劑配置及添加裝置。但是在實(shí)際使用過(guò)程中，西銘礦現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境潮濕，藥劑易受潮而結(jié)塊，采用上述裝置，藥劑在水中的溶解效果也不理想，所以本文在原有基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善了西銘礦的自動(dòng)加藥系統(tǒng)。
1自動(dòng)加藥系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.1車(chē)間壓濾系統(tǒng)流程
該選煤廠壓濾車(chē)間一共有兩個(gè)廠房，每個(gè)廠房配備兩個(gè)煤泥桶、三臺(tái)壓濾機(jī)、三個(gè)入料泵，煤泥從濃縮池經(jīng)管道，zui后由底流泵打到煤泥桶，助濾劑和煤泥在煤泥桶中進(jìn)行攪拌器混合至均勻，zui后經(jīng)管道由入料泵打到壓濾機(jī)開(kāi)始打餅。打后的餅經(jīng)過(guò)刮板輸送機(jī)運(yùn)送到指定廠房，濾液zui后又返回濃縮池。具體流程如圖I所示。
1.2自動(dòng)加藥過(guò)程綜述
本套加藥系統(tǒng)與原來(lái)的區(qū)別在于藥劑的添加方式，如圖2所示，由原始的人工直接將藥劑加到煤泥桶中轉(zhuǎn)變?yōu)樗巹?，先在藥劑箱中充分?jǐn)嚢韬笤偌尤氲矫耗嗤啊＿@樣做的優(yōu)點(diǎn)在于降低了人工強(qiáng)度、藥劑得到充分溶解，生產(chǎn)效率大大提高。我們采用兩用一備的原則，增加三臺(tái)加藥泵，前兩臺(tái)用于往每個(gè)廠房的煤泥桶加藥，第三臺(tái)備用。當(dāng)煤泥桶中的攪拌器啟動(dòng)時(shí)，控制器控制加藥泵同時(shí)啟動(dòng)，先前溶解分的藥劑便會(huì)加到煤泥桶中與煤泥充分混合，隨后煤泥和藥劑的混合物經(jīng)管道由入料泵打到壓濾機(jī)開(kāi)始?jí)猴灐?/div>
考慮到實(shí)際情況，現(xiàn)場(chǎng)的煤泥桶容積小，但是壓濾機(jī)的容量大，所以，通過(guò)入料泵的混合物容積遠(yuǎn)大于煤泥桶中的混合物容積，故我們采用一種新的加藥方式，對(duì)于煤泥桶中zui開(kāi)始的煤泥水，我們一次性的加入藥劑，后續(xù)便不再加入藥劑。這樣做的目的是在濾室兩側(cè)形成疏松的濾層，這樣的話壓濾的效率便大大提高，減少了藥劑的浪費(fèi)。
2控制系統(tǒng)組成
2.1控制系統(tǒng)硬件組成
控制系統(tǒng)是整個(gè)加藥系統(tǒng)的核心，地位不言而喻。其中，控制器的選擇極其重要，我們選用工業(yè)經(jīng)常使用的Allen- Bradley公司的PLC，使用的型號(hào)是1766-132BWA。它的優(yōu)點(diǎn)如下:
1)控制器所使用的編程語(yǔ)言簡(jiǎn)單，采用的是梯形圖，使用者上手快，簡(jiǎn)單易學(xué)，整個(gè)開(kāi)發(fā)周期相對(duì)較短，現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試相對(duì)也方便。
2) PLC的硬件多采用模塊化結(jié)構(gòu)，自身集成輸入輸出模塊、通信模塊等配置，我們不需要再對(duì)電氣硬件部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，軟件中也嵌入了很多計(jì)數(shù)器、繼電器等多種器件，我們?cè)诤笃谡{(diào)試過(guò)程中，只需要對(duì)程序進(jìn)行修改即可，不需要對(duì)硬件做出任何變動(dòng)，操作很是便捷。
3) PLC的組裝相對(duì)其它控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，接線的數(shù)量也少很多，所涉及的控制柜體積也小?，F(xiàn)場(chǎng)條件復(fù)雜，PLC擁有強(qiáng)大的抗干擾能力，并且，它的故障發(fā)生率也是較低。我們只需要在硬件和軟件上面增加抗干擾措施便可，例如硬件增加濾波、電源調(diào)整和保護(hù)，軟件增加故障檢測(cè)等。
4) PLC質(zhì)量小、體積輕、采用機(jī)電一體化技術(shù)，使用起來(lái)極其方便。
所以本套自動(dòng)加藥系統(tǒng)選用PLC，控制的硬件結(jié)構(gòu)如圖3所示。
我們?cè)O(shè)計(jì)的整個(gè)PLC電氣控制柜具體包括PLC輸入輸出模塊、24 V直流電源、空氣開(kāi)關(guān)、繼電器、端子等器件。PLC是整個(gè)系統(tǒng)的核心:輸入輸出模塊用來(lái)接受發(fā)送各個(gè)參數(shù):24 V直流電源為整個(gè)系統(tǒng)提供能源保證:繼電器實(shí)現(xiàn)小電流控制大電流的目的。整個(gè)PLC電氣控制柜的面板包括電源顯示，補(bǔ)水閥、觸摸屏、加藥泵以及攪拌器的狀態(tài)顯示、急停按鈕、啟動(dòng)停止按鈕等等。
2.2、控制系統(tǒng)軟件組成
我們選用的編程軟件是羅克韋爾公司的RSlogic500編程軟件，編程的操作環(huán)境是Win?操作平臺(tái)，觸摸屏我們采用其自帶的NCGS編程軟件來(lái)畫(huà)組態(tài)。
RSlogic500的編程界面如圖4所示，有如下幾
具體流程如圖1所示。
個(gè)操作欄:
1)菜單欄:打開(kāi)后，上面有各種各樣的功能圖標(biāo)。
2)工程目錄:包括我們所編寫(xiě)程序的文件夾，我們可以通過(guò)打開(kāi)這些文件夾來(lái)查看我們編寫(xiě)的程序和一些數(shù)據(jù)表。
3)梯形圖顯示窗口:我們?cè)谶@里編寫(xiě)我們的程序。
4)按標(biāo)簽分類(lèi)的指令工具欄:在我們編寫(xiě)程序時(shí)，當(dāng)需要某條指令我們可以從這個(gè)分類(lèi)標(biāo)簽里查找，然后鼠標(biāo)點(diǎn)擊不放開(kāi)拖入到梯形圖顯示窗口。
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
MCGS的組態(tài)環(huán)境如圖5所示，包括以下五個(gè)部分:
1)主控窗口:整個(gè)組態(tài)的結(jié)構(gòu)框架在這里建立，我們可以進(jìn)行菜單設(shè)計(jì)等操作。
2)設(shè)備建口:這個(gè)是連接設(shè)備之間的紐帶，其中包括各種各樣的設(shè)備構(gòu)件，其他設(shè)備的變量通過(guò)這些設(shè)備構(gòu)建采集過(guò)來(lái)并接入實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)庫(kù)。
3)用戶(hù)窗口:我們整個(gè)觸摸屏的界面就是在這里設(shè)計(jì)，里邊包括各種各樣的圖形符號(hào)，設(shè)計(jì)出來(lái)的界面用于監(jiān)測(cè)整個(gè)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)變化。
4)運(yùn)行策略:主要包括啟動(dòng)、循環(huán)、退出策略，運(yùn)行策略一旦確定下來(lái)，整個(gè)流程便會(huì)按照既定的操作來(lái)執(zhí)行。
3、自動(dòng)加藥系統(tǒng)工業(yè)運(yùn)用
下頁(yè)圖6、圖7分別是儲(chǔ)藥箱的現(xiàn)場(chǎng)安裝圖和PLC電氣控制柜，其中藥劑從圖中白色管子的上部經(jīng)管道加入儲(chǔ)藥箱，藥劑配置好后從箱體抽出進(jìn)入煤泥桶，箱體中都安裝有攪拌器。
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，改進(jìn)設(shè)計(jì)的自動(dòng)加藥系統(tǒng)運(yùn)行良好，藥劑可以充分溶解沒(méi)有顆粒，說(shuō)明攪拌效果良好。濾餅中的水分在煤質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定的情況下，濾餅中的灰分變化不大，但是濾餅水分從26.8%降到了24.3%，水分降低效果明顯。
4、結(jié)語(yǔ)
針對(duì)某選煤廠長(zhǎng)期人工添加藥劑導(dǎo)致效率低下、打出的餅水分高的問(wèn)題而設(shè)計(jì)的本套自動(dòng)加藥系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了藥劑的自動(dòng)添加，還避免了藥劑的浪費(fèi)，提高了濾餅的質(zhì)量，降低了煤泥水水分高的問(wèn)題，給選煤廠帶來(lái)了良好的經(jīng)濟(jì)效益。但是，目前濃縮機(jī)的沉降和煤泥的脫水工序采用的都是單獨(dú)加藥，因此濃縮機(jī)和壓濾機(jī)的協(xié)同加藥是未來(lái)的發(fā)展方向。
本文作者：于 陽(yáng)，（西山煤電集團(tuán)西銘礦選煤廠），轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明文章版權(quán)。本文由用戶(hù)提供，只限于本網(wǎng)站用戶(hù)瀏覽，不做任何宣傳。如侵犯版權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系我們立即刪除，如若不聯(lián)系，視為認(rèn)可。
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