选煤厂信息化应用与展望_科研信息化发展与展望

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选煤厂信息化应用与展望

现如今国内外选煤厂在建厂时就配套建立了PLC集中控制系统，其体系结构大致可分为三个层次，即：现场设备层、PLC控制层和监控层。PLC控制层为核心，实现对下层控制和上层通讯；现场设备层通过开关量和模拟量信号与PLC连接，反馈信号至PLC，同时接受执行PLC指令；监控层向操作员反馈PLC收集的现场各项数据，同时获取操作员指令下发至PLC。目前选煤厂PLC集中控制系统已逐渐趋于完善，同时具备很强的灵活性，系统运行也已十分可靠稳定，自动化程度完全满足选煤厂的生产需要，但是在信息化程度上却明显不足，由于PLC系统是面向操作员的，选煤厂管理层不能及时了解设备运行及生产情况，致使管理相对滞后；同时选煤生产中的技术检查及过程控制的各项数据也不能及时反馈至集控操作员，又致使质量控制相对滞后。因此将管理和控制一体化是选煤厂发展的趋势，即：在原有的三个层次上增加信息管理层，通过信息化网络反应到管理层的桌面上，使得管理层及时决策并下达指令，从而实现管控一体化完整的选煤厂工业自动化系统。

实现选煤厂的管控一体化，首先应建立完善以下三大系统：

一、PLC集中控制系统

目前选煤厂集中控制系统实现了现场设备的启停、现场保护的状态检测、故障报警以及各类传感器、灰分仪、皮带秤、仓位仪、液位计、密度计和磁性物含量计等仪器仪表数据的显示和自动控制，在这些功能的基础上，还可以增加一些其他数据的收集，如：电机的运行参数以及单机自动化运行参数，这些数据可以让操作员更及时的掌握现场生产情况。

电机运行参数的采集：

目前各类电机综合保护器都具有通讯接口，可以通过网关实现与PLC的通讯，使用相应的PLC编程软件和上位组态软件，可以方便的把电机的电流、运行及故障信息反应到操作员的监控画面上，同时使用上位组态软件后台的数据库对故障信息和电流数据进行记录，为事故分析和故障查找提供依据。

单机自动化运行参数采集：

单机自动化设备都是使用小型PLC实现的，如果是同一厂家的PLC可以直接进行网络通讯，不是同一厂家生产的PLC也可以通过的网关实现网络通讯，将相应的运行参数和数据反映到集控系统中。如：压滤机的循环时间、入料时间、循环数以及各工序的状态；TBS的顶水泵压力、分选密度以及排料状态；还有沉降离心机的扭矩、浓缩机的运行压力、自动加药系统的状态等等，这些设备各项数据的接入，可以让操作员和管理层对全厂设备的运行情况得到全面的了解。

二、数字电视监控系统

数字电视监控系统是将IP摄像机通过网线、光缆和网络交换机接入局域网络，通过网络硬盘录像机和网络视频服务器及数字监控软件，将监控画面反应到电视屏幕或显示器上。选煤厂数字电视监控系统的建立，可以更加直观的把现场设备的情况反应给管理层和操作员，使得操作员和管理层能够更加及时的掌握现场设备的运行及生产情况。

数字电视监控系统同时可与PLC集中控制系统实现联动，集控系统中的设备按照程序顺序启车，系统中设备启动的同时，大屏幕会自动切换到该设备最近的监控点，方便操作员观察设备的启动情况。当设备在运行过程中出现故障时，大屏幕画面同样能自动切换到该设备的监控点，同时集控系统的上位机监控画面做出对应的报警信息显示。

在配电室及现场其它重点防火部位安装温度、烟感探测器和摄像头，当温度、烟感探测器检测出火警信号，集控室的监控画面马上可以切换到相应位置的监控画面，让操作员及时掌握火灾情况，以便可以做出及时有效的处理决定。

三、信息化管理系统

信息化管理系统是整个管控一体化的核心，是选煤厂各类信息的发布平台，借助于Intranet技术，利用B/S架构建立信息化管理系统，实现选煤厂所有信息的集成化管理。

1、利用OPC SERVER定制接口技术，将PLC集中控制系统中采集的设备启停信号、各类传感器信号、各类仪器仪表数据、电机相关参数以及单机自动化相关参数存储在数据库中，再结合图像处理软件和web开发技术，将PLC集中控制系统的画面通过浏览器显示在管理层的桌面上，以便管理层可以实时了解现场的生产及设备运行情况。

2、将信息化管理系统与网络硬盘录像机和网络视频服务器互联，在信息化管理系统中可以根据不同的权限，方便的监视和回放电视监控系统中的任意监控点或历史视频。

3、建立生产技术数据库，分别开发选煤厂化验室和调度室相应模块，化验室主要提供产品质量信息，如原煤、精煤、中煤、矸石和煤泥的灰分、水分以及硫分等数据，调度室主要提供生产信息，如入洗量、精煤量、中煤量、矸石量、煤泥量、介质使用量、药剂使用量和电量等数据，系统对以上信息逐班、逐日、逐月、逐年进行统计、汇总，形成班志、日报、月报和年报，并提供快速查询功能。

4、建立技术检查数据库，将煤泥水情况、各类筛分及浮沉试验结果、矸石（－1.8含量）指标等技术检查数据进行统计、汇总，并提供快速查询功能。同时系统提供可选性分析功能，系统根据相关数据自动绘制可选性曲线。

5、建立材料及备品备件数据库，形成从材料计划到入库、出库的动态管理，让管理层及时掌握材料及备品备件的库存情况。

以上三大系统的建立和完善，是选煤厂管控一体化的基础，能够适应当前选煤厂发展需求，基本实现选煤厂生产运行的信息化管理，随着选煤厂各级管理层对信息化的逐渐重视，逐步培养出既懂选煤技术和机电管理管理又懂IT技术的复合型人才，选煤厂管控一体化的核心：信息化管理系统才能够得到完美的应用，达到提高选煤厂效率的效果。而上文没有提到的以设备动态管理为核心的设备动态数据库、设备动态巡检数据库、人力资源数据库及财务系统也将逐步得到发展和应用，从而对选煤厂的预防性检修维护和降低生产成本起到积极主动的作用。

建立和完善选煤厂管控一体化，不但可以实现单一选煤厂的管理，同时可以利用公司内部网络或VPN虚拟专用网络实现多个选煤厂的统一管理，既可以使用普通浏览器直接访问某个选煤厂的信息化管理系统，也可以在公司总部设立数据采集服务器，通过网络把各选煤厂的数据收集上来进行汇总、统计，形成全公司的生产技术报表，对公司管理层提供决策依据，同时对各选煤厂的生产运行情况进行监管。

信息技术本身已经趋于成熟，但不同的行业需要有不同的战略规划、实施计划和日常管理，选煤厂信息化建设需要从企业文化、人才培养和管理模式等全方位进行探索，让信息技术对选煤厂的生产方式、经营模式发挥重大作用，促进选煤厂提高效率、降低成本，实现选煤厂效益最大化。

孟庆香 2014年10月10日