решение


Компания стремится самостоятельно разрабатывать и производить передовые продукты контроля труда с надежной производительностью, высоким качеством и передовыми технологиями

Пример применения проекта по модернизации и расширению углеобогатительного завода компании «Синьцзиньхайян Энерджи Лтд.» группы China National Coal Group в провинции Шаньси


Время публикации:

2020-03-27

Цель обогащения угля — механическим способом удалить из исходного угля вредные вещества и получить товарный уголь, соответствующий требованиям качества, чтобы удовлетворять разнообразным промышленным потребностям в области качества угля. В последние годы отрасль обогащения угля в нашей стране стремительно развивается: увеличивается количество углеобогатительных заводов, активно совершенствуются технологии обогащения. Однако при этом по-прежнему сохраняется немало проблем. Благодаря постоянному развитию таких передовых технологий, как компьютерные технологии, технологии автоматического управления, технологии распределённого управления и ПЛК, создаётся прочная основа для автоматизации процессов обогащения угля.

Цель обогащения угля — механическим способом удалить из исходного угля вредные вещества и получить товарный уголь, соответствующий требованиям качества, чтобы удовлетворять разнообразным промышленным потребностям в области качества угольного топлива. В последние годы отечественная индустрия обогащения углей стремительно развивается: количество углеобогатительных фабрик растёт, а технологии обогащения углей продолжают активно совершенствоваться; однако при этом сохраняется немало проблем. Благодаря постоянному развитию таких передовых технологий, как компьютерные технологии, технологии автоматического управления, технологии распределённого управления и ПЛК, создаётся прочная основа для автоматизации процессов обогащения углей.

Место проекта находится на территории промышленного парка Цзиньхайян группы Zhongmei в поселке Бэйчжоучжуан уезда Шаньинь города Шуочжоу на севере провинции Шаньси. Этот проект представляет собой углеобогатительную фабрику производительностью 12 миллионов тонн сырого угля в год, которая использует комбинированный технологический процесс с применением гидроциклонов на тяжёлой среде и фильтров-прессов.

Проект использует программируемый контроллер серии NA400 компании Aote Technology в качестве основного элемента; с одной стороны, верхняя компьютерная платформа взаимодействует с ПЛК через Ethernet, получая управляющие команды от оператора и осуществляя запуск, остановку оборудования на всей производственной площадке, а также регулировку технологических параметров; с другой стороны, посредством сети Ethernet различные показатели продукции и процессные параметры передаются в диспетчерскую, что позволяет всему руднику единообразно распределять кадровые и материальные ресурсы, обеспечивая безопасное и эффективное производство.

 

Настройка и инструкции системы

Данная система включает в себя распределительную систему, систему управления на базе ПЛК, верхнюю систему мониторинга, а также систему оборудования на месте и другие компоненты.

Системная блок-схема показана на рисунке ниже.

  

1. Система распределения электроэнергии

Обеспечение электроснабжения для различных шкафов ПЛК, ленточных конвейеров, скребковых транспортёров, насосов и датчиков.

Распределительный шкаф показан на рисунке ниже:

 

2. Система управления ПЛК

Система управления PLC обеспечивает сбор данных о плотности, давлении и нажатии кнопок на участке обогащения, а также осуществляет реальное управление оборудованием на месте. Станции PLC для системы сырой угольной массы, основной системы обогащения, системы концентрации, фильтровально-прессовой системы и других вспомогательных производственных систем образуют сетевую сеть оборудования цеха; на этом уровне используется самая распространённая в мире технология шины PROFIBUS. В качестве аппаратной платформы автоматизированной системы углеобогатительной фабрики используются самые современные системы управления серии NA-400 компании Nanda Aoto и промышленная сеть Ethernet.

Система централизованного управления всем заводом (включая замкнутый контур) предусматривает следующие станции ПЛК:

(1) Система управления тяжёлосредной сортировки сырого угля, станция ПЛК >>>

Расположен в распределительном помещении главного производственного здания и предназначен для управления шкафом ПЛК главной станции DP №0, а также шкафами ПЛК подстанций DP №1 и №2. Основная задача — контроль за оборудованием внутри главного производственного здания, таким как сортировочный экран исходного угля, легкотяжёлый плоский канал, деметаллизационный экран, магнитный сепаратор, центрифуга для кускового концентрата, насосы совместного и разбавленного среды, а также ленточные и скребковые транспортёры; также осуществляется контроль соответствующих сигналов и управление распределением потоков и автоматической регулировкой подпитки воды для пяти распределительных коробок и 13 автоматических регулирующих клапанов.

(2) Станция ПЛК системы тяжелосредной сепарации угольной пульпы >>>

Размещён в распределительном помещении главного производственного здания — это шкаф PLC для подстанции 3-го DP, который главным образом отвечает за управление сортировочным оборудованием для угольной крошки размером до 13 мм.

(3) Система сепарации гидроциклонов, станция ПЛК >>>

Размещён в распределительном помещении главного здания — это шкаф PLC для станции DP №4, который основным образом управляет сортировочным оборудованием для угольной мелочи размером до 0,5 мм.

(4) Система подготовки сырого угля, станция ПЛК >>>

Установлено в распределительном помещении угольного цеха, в шкафах ПЛК подстанций DP №5 и №6; основное назначение — контроль за 13 устройствами: угледозаторами, ленточными конвейерами, скребковыми транспортёрами, дренажными насосами, магнитными сепараторами на ленточных транспортёрах, сортировочными ситами и другими оборудованием, а также выполнение соответствующего контроля сигналов.

(5) Система PLC для концентрации и фильтрования отвального угля >>>

Расположен в распределительном помещении фильтровально-отжимного цеха и предназначен прежде всего для мониторинга системы фильтрования отходящего угля, а также связанных с ней насосов, ленточных конвейеров и скребков.

(6) Система ПЛК для хранения и транспортировки низкокачественного угля и породы >>>

Устройте распределительное помещение на крыше бункера для низкокачественного угля. Оно предназначено для шкафа ПЛК подстанции №7 ДП и главным образом отвечает за управление и контроль таких устройств, как ленточные конвейеры.

(7) Система PLC для хранения и транспортировки мелкого и кускового угля >>>

Устройте распределительную комнату на крыше бункера мелкого угля. Она будет размещена в шкафу ПЛК подстанции DP №8 и предназначена в первую очередь для управления и контроля таких устройств, как ленточные конвейеры.

(8) ПЛК-станция компрессорной станции >>>

Размещён в распределительном помещении компрессорной станции, внутри шкафов ПЛК для подстанций DP №9 и №10; основная задача — управление низковольтными вентиляторами и контроль температуры валов.

Вышеприведённые главная станция ПЛК, компьютерная мониторинговая и управляющая станция верхнего уровня, а также станции сбора данных объединены в сеть контрольного уровня посредством Ethernet или оптоволоконной связи. На уровне объекта используется шина PROFI-BUS. Эта шинная система состоит из транспортных технологий, протоколов коммуникационных технологий, общих промышленных стандартов и специализированных промышленных стандартов.

Для проекта выбран резервированный ПЛК NA400 высокой производительности от компании Nanjing Aote: CPU401-0501 используется в качестве централизованного контроллера всего завода. В системе широко применяются преобразователи частоты E3 с интерфейсом связи Devicenet, а для организации сетевого управления — коммуникационный модуль CMM401-0106 из серии Nanjing Aote NA400. Защита ленточных конвейеров от перетяжки, смещения, простоя и засорения осуществляется с помощью шины Dupline; для обмена данными с основным узлом и оперативного сбора сигналов защиты с места установки используется последовательный коммуникационный модуль CMM401-0411 также из серии Nanjing Aote NA400. Это значительно повышает надежность системы и безопасность производства.

 

3. Система мониторинга верхнего уровня

Верхний компьютер состоит из 1 инженерной станции и 3 рабочих станций. Для настройки системы используется конфигурационное программное обеспечение IFIX компании GE, а связь между полевыми контроллерами и 4 верхними компьютерами реализована с помощью промышленной сети Ethernet.

 

Благодаря автоматизированной централизованной системе управления можно не только осуществлять мониторинг подсистем из диспетчерской, но и использовать программное обеспечение для контроля, отладки и программирования системы. Это снизило объём работ по техническому обслуживанию и ремонту оборудования, облегчив нагрузку на эксплуатационный персонал.

С момента ввода системы в эксплуатацию оборудование работает безупречно, и вся система не дала ни одной неисправности. Получила единодушную похвалу со стороны руководства и операционного персонала центра углеобогащения.

Ключевые слова: