一种煤贮运自动化集中监控系统的制作方法

本实用新型涉及煤贮运控制设备领域，具体涉及一种煤贮运自动化集中监控系统。

背景技术：

在煤原料化工领域中，如何更加便捷的将煤进行贮运一直是研究热点，而为了让煤原料贮运更加安全，贮运系统不可避免的变得越来越复杂，继而贮运装置的各位位置上都不可避免的需要增加工作人员，由此造成了人力成本的上升。

技术实现要素：

本实用新型的实用新型目的在于：针对现有技术中，由于运输贮运系统越来越复杂，为了让贮运过程更加安全，需要增加工作人员，造成人力成本上升的问题，提供一种可以自动化控制及监控煤贮运过程的系统。

为了事项上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种煤贮运自动化集中监控系统，包括，至少一台上位机，与上位机连接的PLC控制器，以及与所述PLC控制器连接的汽车卸煤至筒仓设备线、火车卸煤至筒仓设备线、筒仓上煤至锅炉设备线、筒仓上煤至备煤设备线；

所述PLC控制器同时与所述汽车卸煤至筒仓设备线、火车卸煤至筒仓设备线、筒仓上煤至锅炉设备线、筒仓上煤至备煤设备线上所有设备的启动/关闭开关以及信号采集器连接。

进一步的，所述PLC控制器通过交换机与所述上位机连接。

进一步的，所述汽车卸煤至筒仓设备线包括，两台以上的振动煤蓖，两台以上的振动给料机，至少一台带式皮带机，至少一个除铁器，至少16台双侧犁式卸料器，至少32台锁气挡板，至少1台头部锁气挡板。

进一步的，所述汽车卸煤至筒仓设备线还包括至少3台仓顶除尘器，至少1台仓顶风机，至少1台边墙风机。

进一步的，所述火车卸煤至筒仓设备线包括两台以上的叶轮给煤机，至少两台带式皮带机，至少一个除铁器，至少16台双侧犁式卸料器，至少32台锁气挡板，至少1台头部锁气挡板。

进一步的，所述火车卸煤至筒仓设备线还包括至少3台仓顶除尘器，至少1台仓顶风机，至少1台边墙风机以及至少1台转运站除尘机。

进一步的，筒仓中设置有筒仓惰化及料位信号采集器，该筒仓惰化及料位信号采集器与所述PLC控制器连接。

进一步的，所述筒仓上煤至锅炉设备线包括至少2台叶轮给煤机，5台带式皮带机，与带式皮带机数量匹配的除铁器，至少1台单侧犁式卸料器，至少10台双侧犁式卸料器，至少2台除尘器，至少1台滚轴筛，至少1台一级环破机，至少1台二级破碎机。

进一步的，锅炉中设置有锅炉料位信号采集器，该锅炉料位信号采集器与所述PLC控制器连接。

进一步的，所述筒仓上煤至备煤设备线包括至少2台叶轮给煤机，至少5台带式皮带机，至少3台除铁器，至少1台单侧犁式卸料器，至少2台双侧犁式卸料器，至少2台除尘器至少1台滚轴筛，至少1台一级环破机及至少1台二级破碎机。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：由上位机及PLC控制器实现远程控制煤贮运系统，同时对设备的运行情况进行全面监测，大幅度的减少了人力的使用，从而在保证了煤贮运安全性的前提下，提高了煤贮运的工作效率。

附图说明：

图1为本实用新型实施例中煤贮运自动化集中监控系统的网络拓扑图；

图2为IO子站设备主回路原理示例图；

图3为IO子站设备数量量输入接口示例图；

图4为IO子站设备数字量输出接口示例图；

图5为IO子站设备模拟量输入接口示例图；

图6为IO子站设备模拟量输出接口示例图。

图中标记：1-上位机，2-交换机，3-PLC控制器，4-IO子站设备。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1-6所示，本实施例提供一种煤贮运自动化集中监控系统，包括，上位机1，与上位机1连接的PLC控制器3，以及与所述PLC控制器3连接的汽车卸煤至筒仓设备线、火车卸煤至筒仓设备线、筒仓上煤至锅炉设备线、筒仓上煤至备煤设备线。

具体的，本实施例中，包括4台服务器级研华上位机1、一台打印机，一些实施例下，所有的上位机1均只能通过硬件授权狗开机，而在另外一些实施例中，则通过其他加密方式对上位机1安全进行保障，其他加密方式包括但不限于输入开机密码；本实施例中，每台上位机1安装有 SIMATIC Step7 V5.5 PLC软件和SIMATIC WINCC V7.0 ASIA组态软件（该两个软件仅为应用举例，其他常用煤贮运软件与本实用新型提供的硬件设备进行匹配调试后，同样可以实现发明目的，因此上位机1软件系统并非本实用新型保护范围，也并非本实用新型技术方案核心内容），每台上位机1都是独立的单用户项目，可以独立对系统进行监控。4台上位机1其中1台为工程师站（ES站），另外3台为操作员站（1-3#OS站）。1台打印机网络共享，方便随时随机打印。

具体的，本实施例中，汽车卸煤至筒仓设备线包括，振动煤蓖8台10L0110a—10L0110h；振动给料机8台10L0112a—10L0112h；2#带式皮带机2台10L0103a、10L0103b；除铁器2台10L0105a、10L0105b；双侧犁式卸料器32台10L0124a—10L0124f，配套锁气挡板64台（2个锁气挡板/卸料器），头部锁气挡板2台10L0147a、10L0147b，仓顶除尘器7台10L0131a—10L0131f；仓顶风机1#—6#；一层边墙风机A、B；一层新风机组A、B。

监测设备及信号主要包括：6台位于筒仓内的筒仓惰化及料位信号采集器用于实时采集各个筒仓内的惰化及料位信号。

而具体的，该设备线的控制流程可以是如下内容：

A.手动解锁控制

头部锁气挡板、双侧犁式卸料器现场控制箱联锁开关为硬件联锁控制，远程手动解锁控制时，需要现场控制箱联锁开关选择解锁控制。

B.手动联锁控制

a.头部锁气挡板：关联锁，即相应2#皮带机停止后才能关操作；

b.双侧犁式卸料器：开关联锁，即相应锁气挡板开到位，才能落犁操作，否则，犁头不能落犁或从落犁到位自动抬犁；

c.锁气挡板：关联锁，即相应犁式卸料器抬犁到位，才能关闸操作；

d.2#皮带机：所选线路双侧犁式卸料器及相应锁气挡板至少有一组在工作位置（左右锁气挡板开到位，犁式卸料器落犁到位）；

e.振动给料机：开关联锁，及相应2#皮带机运行才能开操作，皮带停止联锁关操作；

f.振动煤蓖：开关联锁，及相应振动给料机运行才能开操作，给料机停止联锁关操作。

C.自动联锁控制

a.左键点击筒仓手动/自动按钮选择自动控制；

b.需要自动运行的振动给料机和相应的振动煤蓖在单机操作窗口选择自动控制；

c.工艺路线集控框内选择路线，状态栏显示自动就绪后，点击自动启动按钮，系统设备按料流反方向逐一启动。点击自动停止，系统设备按料流方向逐一延时停止。故障时，故障设备逆料流方向设备立即停车，顺料流方向逐一延时停车。筒仓惰化故障或点击急停按钮，全线立即停车。点击故障复位，复位本路线内设备故障。

d.自动控制启动顺序：启动事故风机、除尘器——风机、除尘运行——锁气挡板打开——锁气开到位——犁式卸料落犁——落犁到位——启动皮带开机预警——预警结束——启动2#皮带——2#带运行——启动振动给料机——给料机运行——启动振动煤蓖（间隔5分钟，振动20秒）。

e.自动控制停止顺序：停止振动煤蓖——延时30S——停振动给料机——延时220S——停2#皮带机——停除铁器——犁头抬起、锁气关闭——延时60S——停止风机、除尘器。

同样的，火车卸煤至筒仓设备线包括：叶轮给煤机4台10L0101a/b/g/h；1#带式皮带机2台10L0102a/b；2#带式皮带机2台10L0103a、10L0103b；除铁器2台10L0105a、10L0105b；双侧犁式卸料器32台10L0124a—10L0124f，配套锁气挡板64台（2个锁气挡板/卸料器），头部锁气挡板2台10L0147a、10L0147b，仓顶除尘器7台10L0131a—10L0131f，1#转运站除尘10F0130；仓顶风机1#—6#；一层边墙风机A、B；一层新风机组A、B。

监测设备及信号主要包括：6台位于筒仓内的筒仓惰化及料位信号采集器用于实时采集各个筒仓内的惰化及料位信号。

该设备线的控制过程例如可以是：

A.手动解锁控制

头部锁气挡板、双侧犁式卸料器、叶轮给煤机现场控制箱联锁开关为硬件联锁控制，远程手动解锁控制时，需要现场控制箱联锁开关选择解锁控制。

B.手动联锁控制

a.头部锁气挡板：同上；

b.双侧犁式卸料器：同上；

c.锁气挡板：同上；

d.2#皮带机：同上；

e.1#皮带机：相应2#皮带机运行，1#皮带机才能手动联锁控制；

f.叶轮给煤机：相应1#皮带机运行，叶轮给煤机才能手动联锁控制，注意：自动联锁控制时，叶轮是手动联锁启动，自动联锁停止，也可以手动停止；

C.自动联锁控制

a.自动启停操作同上；

b.自动控制启动顺序：启动事故风机、除尘器——风机、除尘运行——锁气挡板打开——锁气开到位——犁式卸料落犁——落犁到位——启动皮带开机预警——预警结束——启动2#皮带——2#带运行——启动1#皮带。

自动控制停止顺序：停止叶轮给煤机——延时50S——停1#皮带——延时220S——停2#皮带机——停除铁器——犁头抬起、锁气关闭——延时60S——停止风机、除尘器。

本实施例中，筒仓上煤至锅炉设备线包括：叶轮给煤机4台10L0101c/d/e/f；3#带式皮带机2台10L0107a/b；4#带式皮带机2台10L0108a/b；5#带式皮带机2台10L0109a/b；6#带式皮带机2台10L0117a/b；7#带式皮带机2台10L0118a/b；除铁器6台10L0105c/d/e/f、10L0120a/b；单侧犁式卸料器2台10L0145a/b，双侧犁式卸料器20台10L0124g—10L0124k；除尘器4台10L0132—10L0135；滚轴筛2台10L0113a/b；一级环破机2台10L0114a/b；二级破碎机2台10L0115a/b；插板三通阀2台10L0116a/b；翻板三通阀2台10L0122a/b。

监测设备及信号主要包括：位于3台锅炉内的锅炉料位信号采集器。

该设备线的控制过程例如可以是：

A.手动解锁控制

叶轮给煤机现场控制箱联锁开关为硬件联锁控制，远程手动解锁控制时，需要现场控制箱联锁开关选择解锁控制。

B.手动联锁控制

a.叶轮给煤机：相应3#皮带机运行，叶轮给煤机才能手动联锁控制，注意：自动联锁控制时，叶轮是手动联锁启动，自动联锁停止，也可以手动停止；

b.3#皮带机：相应4#皮带机运行，3#皮带机才能手动联锁控制；

c.4#皮带机：相应滚轴筛运行，4#皮带机才能手动联锁控制；

d.滚轴筛：相应5#皮带机运行，滚轴筛才能手动联锁控制；

e.一级环破机：相应5#皮带机运行，滚轴筛才能手动联锁控制；

f.5#皮带机：插板三通阀开到位通道对应的二级破碎机运行，5#皮带机才能手动联锁控制；

g.二级破碎机：相应6#皮带机运行，二级才能手动联锁控制；

h.6#皮带机：翻板三通阀开关到位通道对应的7#皮带运行，6#皮带机才能手动联锁控制；

i.7#皮带机：3#锅炉料位正常或所需下料的锅炉犁式卸料器落犁到位，7#皮带机才能手动联锁控制；

j.锅炉犁式卸料器：所需下料的锅炉料位正常，卸料器才能手动联锁落犁；

C.自动联锁控制

a.手动锅炉犁式卸料器落犁到位，手动插板和翻板三通至选择路线位置，手动振动筛筛路到位，自动启停操作同上；

b.自动控制启动顺序：启动除尘器——除尘运行——启动皮带开机预警——预警结束——启动7#皮带——7#带运行——启动6#皮带——6#带运行——启动二级破碎机——二破运行——启动5#皮带——5#带运行——启动一级破碎机——一破运行启动——启动滚轴筛——滚轴筛运行——启动4#皮带——4#带运行——启动3#皮带——3#带运行。

c.自动控制停止顺序：停止叶轮给煤机——延时90S——停3#皮带——延时60S——停4#皮带机——延时20S——停滚轴筛——延时20S——停一级破碎机——延时80S——停5#皮带——延时30S——停二级破碎机——延时90S——停6#皮带——延时70S——停7#皮带——延时60S——除尘器。

本实施例中，筒仓上煤至备煤设备线包括：叶轮给煤机4台10L0101c/d/e/f；3#带式皮带机2台10L0107a/b；4#带式皮带机2台10L0108a/b；5#带式皮带机2台10L0109a/b；8#带式皮带机2台10L0121a/b；9#带式皮带机2台10L0123a/b；除铁器6台10L0105c/d/e/f、10L0120c/d；单侧犁式卸料器2台10L0145a/b，双侧犁式卸料器4台10L0124m—10L0124l；除尘器4台10L0132—10L0134、10L0136、10F0101A/B/C；滚轴筛2台10L0113a/b；一级环破机2台10L0114a/b；二级破碎机2台10L0115a/b；插板三通阀2台10L0116a/b；翻板三通阀2台10L0122c/d。

监测设备及信号主要包括：3台备煤料位信号采集器，用于采集备煤料位，并将该料位信息反馈至PLC控制器3。

该设备线的控制过程例如可以是：

A.手动解锁控制

叶轮给煤机现场控制箱联锁开关为硬件联锁控制，远程手动解锁控制时，需要现场控制箱联锁开关选择解锁控制。

B.手动联锁控制

a.叶轮给煤机：同上；

b.3#皮带机：同上；

c.4#皮带机：同上；

d.滚轴筛：同上；

e.一级环破机：同上；

f.5#皮带机：同上；

g.8#皮带机：翻板三通阀开关到位通道对应的9#皮带运行，8#皮带机才能手动联锁控制；

h.9#皮带机：3#备煤料位正常或所需下料的锅炉犁式卸料器落犁到位，9#皮带机才能手动联锁控制；

i.备煤犁式卸料器：所需下料的锅炉料位正常，卸料器才能手动联锁落犁；

C.自动联锁控制

a.手动锅炉犁式卸料器落犁到位，手动插板和翻板三通至选择路线位置，手动振动筛筛路到位，自动启停操作同上；

b.自动控制启动顺序：启动除尘器——除尘运行——启动皮带开机预警——预警结束——启动9#皮带——9#带运行——启动8#皮带——8#带运行——启动5#皮带——5#带运行——启动一级破碎机——一破运行启动——启动滚轴筛——滚轴筛运行——启动4#皮带——4#带运行——启动3#皮带——3#带运行。

自动控制停止顺序：停止叶轮给煤机——延时90S——停3#皮带——延时60S——停4#皮带机——延时20S——停滚轴筛——延时20S——停一级破碎机——延时80S——停5#皮带——延时100S——停8#皮带——延时50S——停9#皮带——延时60S——除尘器。

本实施例中，上位机1和PLC控制器3通过交换机2连接，（即4台上位机1和PLC主站柜基于TCP/IP的通讯方式连接）；PLC控制器3和IO子站设备4通过Profibus DP通讯方式连接（PLC控制器3即PLC柜, 本实施例中，IO子站设备4为9台ET200，而在图1中，仅显示了IO子站设备41#ET200，其他IO子站设备4与PLC控制器3连接方式和IO子站设备41#ET200与PLC控制器3连接方式完全相同，因此予以省略）；PLC系统和第三方设备通过Modbus RTU串口通讯方式连接（即9# ET200和16台除尘器）。而9台ET200中，1#ET200控制的设备主要包括：叶轮给煤机10L0101（a/b/g/h）4台；1#转运站除尘器10F0130 ；1#皮带机10L0102（a/b）2台；振动煤篦10L0110（a/b/c/d/e/f/g/h）8台；振动给料机10L0112（a/b/c/d/e/f/g/h）8台。现场仪表信号主要包括：电子皮带秤10W0104（a/b）2台瞬时流量及累计流量；2#ET200控制的设备主要包括：叶轮给煤机10L0101（c/d/e/f）4台；2#皮带机10L0103（a/b）2台；仓顶除尘器10F0131（a1/a2/b/c/d/e/f）7台；永磁除铁器10L0105（a/b）2台；犁式卸料器10L0124（a1/a2/b1/b2）4台及锁气挡板8台（2台/卸料器）。3#ET200控制的设备主要包括：犁式卸料器10L0124（f1/f2/f3/f4/f5/f6）6台及锁气挡板12台（2台/卸料器）；头部锁气挡板10L0147（a/b）2台；仓顶事故风机10AP8（1#-6#）6台；反馈给惰化的信号8台叶轮给煤机和8台振动给料机运行信号。现场仪表信号主要包括：筒仓信号10L0106（a/b/c/d/e/f）6台，包括筒仓报警及料位等等。4#ET200控制的设备主要包括：犁式卸料器10L0124（b3/b4/b5/b6/c1/c2/c3/c4/c5/c6）10台及锁气挡板20台（2台/卸料器）。5#ET200控制的设备主要包括：犁式卸料器10L0124（d1/d2/d3/d4/d5/d6/e1/e2/e3/e4/e5/e6）12台及锁气挡板24台（2台/卸料器）。6#ET200控制的设备主要包括：2#转运站除尘器10F0130；3#皮带机10L0107（a/b）2台；4#皮带机10L0108（a/b）2台；单侧犁式卸料器10L0145（a/b）2台；1级破碎楼除尘器10F0133（a/b）2台；永磁除铁器10L0105（a/b）2台；滚轴筛10L0113（a/b）2台；一级环锤式破碎机10L0114（a/b）2台。7#ET200控制的设备主要包括：2级破碎楼除尘器10F0134；5#皮带机10L0109（a/b）2台；永磁除铁器10L0105（e/f）2台；电动三通阀10L0116（a/b）2台；二级齿辊式破碎机10L0115（a/b）2台；3#转运站除尘器10F0135；6#皮带机10L0117（a/b）2台；永磁除铁器10L0120（a/b）2台；电动三通阀10L0122（a/b）2台。8#ET200控制的设备主要包括：7#皮带机10L0118（a/b）2台；双侧犁式卸料器10L0124（g1,2,3,4/h1,2,3,4/i1,2,3,4/j1,2,3,4/k1,2,3,4）20台。现场仪表信号主要包括：煤仓间料位计08VF0101（a/b/c/d/e/f/g/h）8台；电子皮带秤10W0119（a/b）2台瞬时流量及累计流量。4#转运站除尘器10F0136；8#皮带机10L0121（a/b）2台；9#皮带机10L0123（a/b）2台；4#转站永磁除铁器10L0120（c/d）2台；电动三通阀10L0122（c/d）2台；备煤厂房除尘器10F0101（A/B/C）3台；双侧犁式卸料器10L0124（l1/l2/m1/m2）4台。现场仪表信号主要包括：煤仓间料位计01VF0101（a/b/c）3台；电子皮带秤10W0119（c/d）2台瞬时流量及累计流量。

实际上，详细的， IO子站设备采集自各个信号采集器的数字输入信号具体包括各条输送线的启动/停止信号，急停信号，火车卸车地槽明火信号，筒仓明火信号，叶轮给煤机远控信号，叶轮给煤机运行信号，叶轮给煤机故障信号，叶轮给煤机大车故障信号，叶轮给煤机水箱缺水信号，叶轮给煤机位置脉冲信号，叶轮给煤机位置清零信号，叶轮给煤机大车左行信号、右行信号；IO子站设备的数字输出信号包括煤筒仓高料位报警信号，热电站煤仓间高料位报警信号，备煤厂房仓间高料位报警信号，溜槽堵塞报警信号，仓顶除尘压差低报警信号，各线路开车电笛信号，叶轮给煤机停止信号，叶轮给煤机启动信号，叶轮给煤机左启大车信号，叶轮给煤机右启大车信号，叶轮给煤机停止大车信号，叶轮给煤机启动水泵信号，叶轮给煤机停止水泵信号，叶轮给煤机连锁信号，叶轮给煤机停止、启动信号；IO子站设备采集自各个信号采集器的模拟输入信号包括各个叶轮给煤机速度信号，震动给料机速度信号；模拟输出信号包括各个叶轮给煤机速度给定信号，震动给料机调速信号。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。