一种重介选煤控制系统的制作方法

本实用新型属于于重介质选煤技术领域，具体涉及一种重介选煤控制系统。

背景技术：

重介质洗选煤是利用密度介于精煤和矸石之间的溶液，将投入到重介质溶液中的原煤粉粒按照阿基米德原理使精煤和矸石进行分离。因此，对原煤的洗选效果取决于重介质洗选煤控制系统的稳定性和精确性。当前应用较多的重介质悬浮液采用密度较高的固体粉末与清水按一定比例混合，制成重介质悬浮液。当随着重介质悬浮液的使用，会造成溶液密度的变化，进而影响洗选煤效果，因此对悬浮液密度控制是当前重介质洗选煤重要部分。

当前应用较广的重介质洗选煤工艺流程分为：(1)原煤破碎筛分；(2)原煤洗选；(3)选后处理等，其中选后处理又分为煤泥水处理、重介质悬浮液净化、重介质悬浮液回收等，其中重介质洗选工艺是利用阿基米德原理，用磁铁矿粉为原料配制重介质悬浮液，使其密度介于煤和矸石之间，利用重力的作用使煤和矸石等杂质分离。由于介质流是一个开放的、有多个分支的循环过程，介质密度受合介桶的液位和密度、分流比例、煤泥含量等多种因素的影响，造成洗煤过程中介质密度的波动，影响精煤的质量和原煤的洗出率，所以保持介质密度的稳定对于提高选煤厂的生产效率和企业效益有着十分重要的意义。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种重介选煤控制系统，对分散区域内的设备进行监控，实现重介质洗选煤控制系统的分散式DCS控制模式，通过上位机实现洗选煤过程的直观的动态画面显示，进而实现重介质洗选煤过程自动化监控。

本实用新型采用以下技术方案：

一种重介选煤控制系统，包括过程级、操作级和管理级，过程级包括重介质洗选煤控制系统检测用传感器，用于实现现场数据检测，操作级用于控制重介质洗选煤控制系统，包括PLC从站和PLC主站，管理级由位于集控中心的多个上位机构成，用于实时显示洗选煤现场的工作状况和数据显示，过程级经过现场总线与PLC从站连接，多个PLC从站通过工业以太网与PLC主站连接，通过PLC主站与上位机连接用于实现自动化监控；

过程级还包括打滑传感器、跑偏传感器以及堆煤传感器，打滑传感器、跑偏传感器以及堆煤传感器分别与PLC从站连接，打滑传感器和跑偏传感器用于检测皮带，堆煤传感器用于堆煤保护的信号采集；

打滑传感器设置在可水平移动的支架上，在皮带传动滚筒端面设置有感应挡块，打滑传感器与感应挡块间隙设置，且对称设置在皮带传动滚筒的两个端面上。

具体的，过程级包括在线密度计、在线灰分仪、液位计和报警单元，在线密度计、在线灰分仪、液位计和报警单元分别与PLC从站连接，在线密度计和液位计设置在重介质桶上，分别用于检测重介质悬浮液的密度和液位，在线灰分仪用于检测原煤的灰分，报警单元分别与在线密度计、在线灰分仪和液位计连接，用于实现终端报警。

进一步的，过程级还包括皮带秤和调节阀，皮带秤和调节阀分别与PLC从站连接，皮带秤用于自动称量，调节阀包括补水阀和分流阀，补水阀的出口与重介选煤控制系统中介质桶的重介质出口连接，分流阀一端与在线密度计连接，另一端与重介选煤控制系统的稀介质桶连接。

具体的，打滑传感器与感应挡块设置在皮带的内侧。

进一步的，跑偏传感器包括壳体，壳体内平行设置有传动杆和触杆，在传动杆和触杆之间设置有传动轮，传动杆的一端通过弹簧与壳体连接，传动轮分别与传动杆和触杆上的数个齿状物啮合，触杆的一端设置有开机键，另一端对应设置有关机键，关机键通过弹簧与声光报警器连接。

具体的，PLC主站选用西门子S7-1200型PLC。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：。

本实用新型重介选煤控制系统由过程级、操作级和管理级构成，操作级包括多个PLC从站和PLC主站，过程级对现场数据检测后依次经过PLC从站、PLC主站后经工业以太网与上位机连接，实时显示洗选煤现场的工作状况和数据显示，实现洗选煤过程的直观的动态画面显示，最终实现选洗煤过程自动化监控。

进一步的，打滑传感器和感应挡块设置在皮带传动滚筒的端面，不影响皮带转动，且打滑传感器和感应挡块采用非接触式感应，受外界因素影响小，测量信号温度，有效延长使用寿命。

进一步的，跑偏传感器结构简单，安全方便，能使跑偏的皮带自动复位，并且在皮带发生跑偏时还能自动报警提示工作人员，双重保障了煤井的安全性。

进一步的，采用西门子S7-1200型PLC控制终端对分散区域内的设备进行监控，实现重介质洗选煤控制系统的分散式DCS控制模式。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1，本实用新型公开了一种重介选煤控制系统，包括过程级、操作级和管理级，过程级包括重介质洗选煤控制系统检测用传感器，用于实现现场数据检测，操作级用于控制重介质洗选煤控制系统，管理级由位于集控中心的上位机构成，用于实时显示洗选煤现场的工作状况和数据显示，过程级经过现场总线与PLC从站连接，多个PLC从站通过工业以太网与PLC主站连接，通过PLC主站与上位机连接用于实现自动化监控。

过程级包括在线密度计、在线灰分仪、液位计、报警单元、皮带秤、调节阀、堆煤传感器、打滑传感器和跑偏传感器。

在线密度计和液位计设置在重介质桶上，在线密度计用于重介质悬浮液密度检测，液位计用于重介质悬浮液液位检测，在线灰分仪用于检测原煤的灰分，报警单元分别与在线密度计、在线灰分仪和液位计连接，用于实现终端报警，皮带秤用于实现自动称量，调节阀包括补水阀和分流阀，补水阀的出口与介质桶的重介质出口连接，分流阀一端与在线密度计连接，另一端与稀介质桶连接，堆煤传感器用于堆煤保护的信号采集，打滑传感器和跑偏传感器用于对皮带进行检测。

开始运行后，在线密度计和液位计进行在线检测，如果密度符合规定值，则进行正常分选，灰分仪在线进行灰分检测直至结束；如果密度不符合规定值，则通过控制器控制清水电动阀及高浓介质电动阀进行补液，然后重新开始在线检测，实时调节各补液阀，实现对重介质桶内密度和液位的精准控制。

打滑传感器设置在可水平移动的支架上，在皮带传动滚筒端面设置有感应挡块，打滑传感器与感应挡块间隙设置，且对称设置在皮带传动滚筒的两个端面上。

打滑传感器与感应挡块设置在皮带的内侧。

通过打滑传感器感应相配合的感应挡块的时间判断皮带是否打滑，当皮带不打滑正常运转时，感应的时间周期为预设周期，当皮带打滑时，感应的时间周期大于预设周期。

跑偏传感器包括壳体，壳体内平行设置有传动杆和触杆，在传动杆和触杆之间设置有传动轮，传动杆的一端通过弹簧与壳体连接，传动轮分别与传动杆和触杆上的数个齿状物啮合，触杆的一端设置有开机键，另一端对应设置有关机键，关机键通过弹簧与声光报警器连接。

当皮带跑偏时接触传动杆，传动杆驱动传动轮旋转，从而带动触杆前移，触杆的前端触动声光报警器开关，使声光报警器进行报警，从而触及关机键，使运输机停止运行，等皮带复位后，传动杆在弹簧的作用下复位，并驱动传动轮，使触杆后移，触动开机键，使运输机开机运行。

操作级由西门子S7-1200型PLC构成，用于对重介质洗选煤控制系统进行控制。

西门子S7-1200型PLC作为系统控制器，负责控制整个洗选煤过程的自动化运行，包括各设备的逻辑顺序启停、故障报警、重介质悬浮液密度及液位在线调节等。

选用西门子SM1231作为模拟量输入模块、SM1232作为模拟量输出模块、SM1221作为数字量输入模块、SM1222作为数字量输出模块。

数字量输入DI：设备运行、设备故障、设备启动和设备停止；

数字量输出DO：设备启动、设备停车和设备报警；

模拟量输入AI：悬浮液密度、精煤灰分度和介质桶液位；

模拟量输出AO：电动阀开度。

管理级由位于集控中心的上位机构成，用于实时显示洗选煤现场的工作状况和数据显示。

为实现对重介质洗选煤控制过程的实时在线监控，本系统采用组态软件对上位机人机交互界面进行组态设计，以实现过程状态的动画显示，现场数据的显示，历史数据查询，故障原因显示等功能。

本实用新型采用西门子S7-1200型PLC控制终端对分散区域内的设备进行监控，实现重介质洗选煤控制系统的分散式DCS控制模式、上位机人机交互界面采用组态软件进行设计，实现洗选煤过程的直观动态画面显示，进而实现重介质洗选煤过程自动化监控。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。