小议焦化厂煤仓的自动化改造

摘　要：某焦化厂储煤场经过技术改造，建成了10个煤仓，给生产带来了便利，但也存在不足，功能单一，只是达到了储煤目的，而无法实现储配一体化的功能。为实现储配一体化，对其进行了改造，本文在此介绍其改造过程。

关键词：储煤仓；电气自动化；改造
〇、概述
　　某焦化厂的上煤系统，有两个中控室，一个为煤后中控室负责监控煤后系统（包括配煤，上煤等）；另外还有一个储煤仓中控室，负责监控储煤仓卸煤及上煤系统。如将两中控室合并，并对系统改造将更有利于生产，减少岗位人员。
　　一、设备联动要求
　　系统启动联锁顺序:设备启动时，自系统的终端设备开始，按逆物料输送方向顺序依次开始启动。
　　系统停机联锁顺序:设备停机时，自系统始端的供料设备开始，按顺物料输送方向顺序待料运完后依次停车。
　　设备故障时,其来料方向所有设备同时停机，后面的设备运转至物料全部排空即停机。
　　按动控制室操作计算机或机旁的紧急停车开头可使联动系统所有设备一齐停机。
　　可逆配仓输送机参与系统的设备联锁,可逆配仓输送机停在所选定的位置后,系统设备方能启动，但可逆皮带在改变运行方式时，可逆皮带停机30~60秒内，系统设备运行状态不改变。
　　二、操作方式
　　本系统操作方式分：控制室集中联动运转、控制室单独运转、机旁手动（有联动要求的设备，仅限机旁检修和调试）。输送机线的运转方式包括：启动、停机、紧急停机、故障和给料控制。
　　三、操作过程
　　1、控制室集中联动运转
　　(1)启动：操作人员在控制室发出启动指令，整个运输系统沿线发出声光信号并维持20~30秒钟，接着沿线设备按逆流程依次开始启动。
　　(2)停车：操作人员在控制室发出停车指令，整个运输系统按顺流程待料运完后依次停车。
　　(3)紧急停车：①在每条皮带的头部各设置一事故开关并在较长皮带机沿线每隔30~50m设置事故拉绳开关，当现场发生事故时，现场可拉动紧急停车的拉绳开关或现场电气柜上的事故开关，料线全线立即停车。②在控制室进行紧急停车时，每个顺控器均有紧急停车装置，将顺控器所属的设备一齐停止。
　　(4)故障：系统中某一带式输送机故障停机时，其来料方向所有设备同时停机，后面的设备继续运转，至物料全部排空停机。
　　(5)系统转换：在运输系统中，可由系统转换设备—可逆配仓带式输送机来实现。可逆配仓带式输送机的移动需在其上无料的情况下进行。
　　2、控制室单独运转
　　所有带式输送机（包括可逆配仓带式输送机）都能在控制室进行单机运转操作。
　　3、机旁单独运转
　　所有设备可以通过设置在机旁的单独运转开关单独运转。这种运转方式通常在设备检修或试车时使用，机旁开关设在现场布置的电气柜上。
　　4、振动给料装置
　　10个煤仓下设有60台振动给料机，每3台一组变频给料，3台振动给料机可单独启动也可同时启动。振动给料系统采用计算机控制，系统可根据配料计算由上位机或人工输入给料量（设定值）后，振动给料机开始供料，经核子称检测给料量后，将测得的信号传输到振动给料系统计算机，经与设定值比较后，发出指令使振动给料机调速，根据比较给料量，比设定值大，则振动给料机减速，反之则加速。振动给料机的集中起、停由中控室PLC控制。振动给料机的集中调速由中控室模块柜控制。
　　5、煤仓每个仓口，均设计自动取样系统。
　　6、在堆1#、堆3#卸煤皮带加装除铁器，防止金属物品划伤皮带。
　　四、设备保护
　　带式输送机的保护装置有以下几种：
　　事故开关：①所有作业设备的近旁都设有标志明显的事故紧急停车开关,并在较长带式输送机的沿线每30~50米设置事故开关。②所有皮带,视皮带长短均安装一定数量的跑偏开关，同集中控制系统连接，实现轻跑偏报警、重跑偏停车;
　　防堵料保护:为防止各皮带漏斗堵煤，在各皮带漏斗处安装光幕对皮带上煤进行监测，当漏斗中煤量超过光幕时，光幕输出信号，信号经PLC处理后进行高料位提示，报警停车。
　　过负荷保护:各运行设备电机，均应设计过电流报警，当电机电流超过额定电流时，信号传递给监控室，发出报警信号，防止电机过电流烧毁；
　　移动设备的限位保护：可逆配仓输送机除设有车挡外，轨道两端部的位置接近开关作为行程极限开关，触碰该开关设备即紧急停车。
　　五、操作信号
　　开车信号：①联锁系统开始作业时，需发出语音信号提示并维持20~30秒钟，通知沿线人员离开设备，然后再启动设备。系统各处均应能听到、看到开车信号。②控制室单独运转、机旁手动（有联动要求的设备，仅限机旁检修和调试）时，需发出语音信号提示，通知沿线人员离开设备，然后再启动设备。
　　位置信号:在可逆配仓带式输送机卸料点，设置位置信号，并在控制室显示。
　　方向信号:可逆配仓带式输送机的旋转方向应在控制室内显示。
　　事故信号:各种事故引起的紧急停车，均需在控制室内发出音响信号，并显示出事故所在设备。
　　行走警报信号:在可逆配仓输送机上设置语音警报信号，在设备移动的同时发出断续的语音信号提示。
　　六、系统设计
　　为了实现工艺控制功能,系统采用PLC进行控制，同时通过TCP/IP以太网接口，与监控计算机的联结，实现整个储煤系统的集中控制。在储煤系统控制室设置一台工控机监控站进行监控，并与配料系统监控站互为备用。监控站与PLC、管理网的数据管理服务器之间的联结，通过工业以态网交换机实现。在监控站制作安装一模拟屏，通过同计算机的联结，显示各设备的停止、运行状态。
　　1、计算机系统的使用与操作
　　计算机监控系统有多个画面结合在一起实现各种监控和管理功能：
　　总貌画面（主画面）》系统设备分画面
　　》1#分画面
　　》2#分画面
　　》3#分画面
　　》4#分画面
　　》报警一览画面
　　》程控操作画面
　　》控制方式设置画面
　　》操作记录画面
　　》运行时间画面
　　》数据报表画面
　　》系统数据及状态画面
　　计算机系统加电后进行自检，自检无误后自动打开监控画面直接联入通讯网络进入正常监控状态。系统启动后自动打开总貌画面，在总貌画面通过各种操作对其他画面进行切换、浏览等各种操作。
　　2、系统设备分画面设计
　　按键盘上的功能可打开相应的系统设备画面。在系统设备分画面中显示该区域所有设备的现场布置

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情况、当前状态（运行、停机、故障、检修）、报警，通过控制按钮可实现对设备的单机控制（主要设备需将其控制方式设为“单机”)。
　　3、系统安全性设计
　　系统采用严格的操作员登陆制度，合法的操作人员均具有唯一的登陆名和密码，监控系统运行后在无任何合法操作人员登陆的情况下无任何操作功能，只具有监视功能，用鼠标或键盘发任何操作功能均提示登陆窗口，在登陆窗口中输入操作员用户名和密码，确认无误后即可获得系统的操作权。
　　4、报警的显示与处理
　　在总貌画面和各个系统设备分画面的显著位置均有报警显示窗口，可显示最新发生的4项报警，在报警窗口下侧单击可打开报警一览画面可实现对当前系统所有报警的查看、对历史报警的检索、查看及打印。报警一览画面打开时自动装入当天的历史报警文件以备查阅。
　　5、控制方式
　　设备的控制的方式：
　　计算机对设备实施的控制操作可分为程控操作和单机操作两种，操作可选择联锁或非联锁。任何形式的操作均通过下位机进行的，操作之前均须对下位机进行操作方式的设置。设备的控制方式总结为以下几种：
　　程控（相关设备均应设置为联锁）
　　单机联锁
　　单机非联锁
　　就地
　　操作人员可通过控制方式设置画面将每个设备设置为需要的控制方式。
　　操作记录
　　操作人员的每一步操作在系统中均有详细的记录，内容包括日期、时间、操作人登录名、操作内容等。需要时可通过画面操作检索、查阅、打印任何时间的操作内容。
　　运行时间画面
　　在总貌画面上单击“运行时间”按钮打开“运行时间”画面，画面中显示系统主要设备的累计运行时间为设备的维修、维护提供参考。按“计时器复位”按钮可将所有计时器清零。
　　七、设备的运行监控
　　在系统内所有设备的机旁均安装一定数量的工业监控器，使之能观察到设备现场的全貌；在控制室内安装数台工业监控电视,通过对电视画面的切换，可直观的观察到现场设备各处的的运行情况；在现场安装区域调度通讯网，在现场发生问题后，可通过通讯网，通知巡检人员，及时到达现场。
　　八、经济效益分析
　　通过改造可以实现煤场皮带系统的集中操作，完成储、配煤一体化操作，实现皮带运行，现场无人看管，减少人力资源的目的。

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