摘 要:针对目前选煤厂煤泥水加药控制系统的实际工作情况进行分析,研究采用西门子PLC及易控2008进行自动加药控制系统及其上位组态的设计工作,从而将会使煤泥水自动加药控制系统性能更加稳定,自动化程度提高,可视化界面强,也提高了控制系统的安全性、可靠性程度以及控制参数的准确性。
　　关键词:煤泥水 S7300 絮凝剂
　　中图分类号:TD94 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)01(b)-0042-01
　　
　　1 前言
　　煤泥水是指煤炭在分选加工过程中所产生的介质用水,煤泥水已是煤炭工业的主要污染源之一,越来越受到人们的重视[1]。目前大多数选煤厂对于煤泥水处理典型工艺采用投加聚丙烯酰胺为主要成分的絮凝剂来实现煤泥水颗粒的加速浓缩,在添加过程中太少则效果不明显,沉降时间长,生产效率低;过量则造成药剂浪费,甚至起到反作用,使煤泥水更不容易沉淀。因此,需要有絮凝剂溶解液自动添加控制系统控制絮凝剂的添加,以达到最佳效果[2]。
　　根据目前洗煤厂现场情况设计了絮凝剂自动投加控制系统,控制目标设为浓缩池水的浓度,采用西门子S7-300PLC进行控制现场电机、变频器,采集现场各安装仪表数据,实现闭环反馈控制。
　　
　　2 控制原理及控制方式
　　2.1 控制原理
　　由于聚丙烯酰胺与煤泥水作用存在最佳投加量[3],所以当煤泥水浓度与流量发生变化时,投药量也要发生相应变化,其自动控制系统框图如图1所示。
　　聚丙烯酰胺投加自动控制:在自动状态下,从自来水的进水道搅拌桶的放料以及加药泵的流量变化均按程序自动运行,加药泵流量的改变依据浓缩机入料煤泥水浓度的变化而自动改变,从而使加药量始终保持在最佳状态。
　　2.2 控制方式
　　本系统共需检测包括搅拌桶夜位设置、溶液箱液位设置、搅拌桶无液报警信号、溶液箱无液报警信号,故障报警等监测点信号。
　　本系统采用手动/自动两种控制方式。控制设备包括三相搅拌机三台、三相加药泵一台、三相干粉加料器一台、进水电磁阀一个、出药电磁阀一个、单相鼓风机一台。
　　
　　3 系统组成
　　本系统上位机采用易控2008组态开发设计,运行在Windows XP环境下,将工艺流程通过组态设计为主画面,采用中文显示,动态效果较好,下位机采用西门子的S7-300及测试仪表组成。S7-300工控系统包括:一个电源模块PS3075A、一个中央处理单元CPU314、两个模拟量输出模块SM331AI8*7、一个继电器输出模块SM322DO7*230V。
　　
　　4 软件设计
　　4.1 下位机软件设计
　　下位机软件设计采用S7-300编程系统,西门子S7-300共有7种编程语言[4],分别是:LAD,STL,FBD,SCL,S7-Graph,S7-HiGraph,S7-CFC,由于梯形图与继电器电路图很相似,具有直观易懂的优点,很容易被工厂熟悉继电器控制的电气人员掌握,特别适合于数质量逻辑控制。所以这里我们采用梯形图编程设计本系统。系统部分程序如下图2所示,以梯形图编程语言进行PLC控制系统软件程序设计。
　　4.2 上位机软件设计
　　上位机我们基于易控2008组态软件设计了本系统人机界面,易控(INSPEC) 是一套通用的监控和数据采集(SCADA)软件,亦称人机界面(HMI/MMI)软件,俗称组态软件。易控以功能强大、性能稳定、图形精美、易学易用、开发高效、扩展容易等优点为自动化系统提供了理想的监控解决方案[5]。如图3所示为选煤厂设计的组态界面。
　　
　　5 结论
　　经过现场测试,该系统较好的完成了煤泥水的循环利用,对于水质环保起到了较好的作用。
　　
　　参考文献
　　[1] 张波,李侠.对煤泥水处理技术现状的综述[J].科技信息,2010.
　　[2] 王常玮,王贵新,齐冲,等.尾矿浓缩加药自动控制系统的应用.煤质技术[J].2004.
　　[3] 徐初阳,罗慧,聂容春,李振奇.聚丙烯酰胺的性质对煤泥水絮凝效果的影响.煤炭技术,2004.