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【摘 要】 随着市场对煤矿资源需求量的不断增加，依托现代科学技术，煤矿生产与选煤的自动化水平与智能化水平不断提高。以现代自动化控制技术为基础，构建选煤厂集中控制系统，结合实际，合理选择应用电气设备，对设备运行状态进行自动化采集，逐步实现无人值班化操作，应用视频监控及调度设备，实现远程汽运装车控制。基于此，本文就选煤厂自动化技术的现状及发展趋势进行分析与研究。
【关键词】 选煤厂；自动化技术；现状；发展趋势
一、国内选煤厂自动化技术现状
随着工业的发展，我国选煤厂自动化技术和自动装车、在线检测等辅助技术也在不断地更新与发展。目前现代化的自动管理、检测、控制技术在选煤厂得到了广泛的作用，我国选煤厂自动化程度已有了很大的提高。在线测绘仪、超声波物位计以及放射性同位素密度计等一系列自动化仪表和通过PLC（可编程逻辑控制器）实现的集中自动化控制系统在选煤厂被广泛应用，实现了悬浮液密度自动控制、自动加药等一系列设备的自动控制。
集中自动化控制系统在我国当前现代化选煤厂得到了广泛的应用，它对提高选煤厂的经济效益有着重要的意义。冀中能源峰峰集团马头洗选厂，作为建国初期苏联援建的156个项目之一的老牌选煤厂，近些年通过对全厂的集中自动化改造，实现了远程监测、控制和故障诊断。根据该厂统计，在集控改造之后，减少了设备空开车时间，从而降低了电耗，并且能够尽早发现设备异常，并及时处理故障，通过设备间的闭锁关系也可以避免由于某台设备的故障而导致更大的生产事故，间接为该厂赢得千万余元的经济效益。虽然我国有些选煤厂的自动化程度非常高，生产定员在30人以下，并达到了世界先进水平。但是我国选煤厂自动化控制系统中的PLC等控制元件基本完全依赖进口，而为了保证电气设备运行中的可靠性，即使对一些常见的电气设备如变频器、分支器等也通常选用国外进口设备。各生产环节中，重介自动化中密度控制的精度有待提高，浮选自动化仍需改进，在线自动检测技术仍需在选煤厂中进一步地推广。
当前选煤自动化的应用也同样存在一些问题，如：选煤厂自动控制系统设计和仪表选型不合理、传感器由于无法适应现场恶劣的环境而无法正常使用、缺乏维护系统的专业技术人员等。
二、选煤厂自动化控制技术应用
（一）依据选煤厂实际合理应用电气设备
在选煤厂作业中，其溜槽堵塞检测装置多应用吊装式水银开关与门式行程开关两种形式，吊装式水银开关安装时悬挂于堆积物料的上方，通过万向水银开关倾斜动作对物料高度进行检测，门式行程开关则采取门式结构，通过溜槽堆积物料推动检测装置活动门进行移动。然而这种作业方式，在原煤与湿煤环境中应用效果较差。结合选煤厂作业实际，应用自动化控制技术，通过射频电容料位与射光电接近开关进行溜槽堵塞检测，确保了其检测精度，其应用效果较好。
选煤厂刮板输送机作为重要的运输设备，其在运行中常出现链条断链问题，影响刮板输送机运行质量，为确保其运行效益，对刮板机断链进行检测，但其应用效果较差。为解决其问题，在刮板输送机机头上方20mm水平位置设置两台电感式开关，将其开关信号输入于自动化控制PLC中，在PLC中对其脉冲信号进行对比，及时发现跳链问题，避免事故升级，保障设备运行安全性。
（二）依托自动化控制技术，实现设备运行状态实时采集
选煤厂作业中应用自动化控制技术，其现场控制主要是建立于PLC的二次回路，对现场设备安置大量开关量，在采集设备运行状态参数的基础上，实现对现场设备的集中性有效控制，从而提高选煤作业效率，降低劳动强度。现场设备与网络节点连接形成整体现场总线，通过总线方式进行数据端传輸，在PLC中对设备运行状态实时参数进行显示、分析与诊断，一旦发现异常参数，则会发生警报，及时进行处理。自动化控制技术的应用，实现了对现场设备运行状态参数的实时获取，有助于依据其参数进行生产控制，为实现岗位无人值班化提供了技术支持。
（三）综合运用现场视频监控和调度通讯设备，实现集控远程汽运装车
选煤厂产品外运依靠汽车运输，汽车装车由操作人员通过就地控制放料闸门完成。由于装车点多且分散，现场占用岗位操作人员较多。为解决这一难题，经过反复试验，选煤厂技术人员摸索出利用现场监控摄像机和扩音电话，在集控室内部完成集控远程汽运装车的功能。
在汽车装车仓下安装扩音电话，安装位置以不影响汽车通行且喇叭音量足够响亮为宜；同时在汽车装车仓下安装一台角度可调节的摄像机，位置以图像可以观察到车厢内物料和放料闸门动作过程为宜。汽运装车时，调度人员在集控室内部，依据汽车车厢位置的实时图像确定车辆行驶方式，通过调度电话系统实时下达指令，汽车司机通过现场扩音电话喇叭接收到动作指令并执行操作；调度人员指示汽车自车头向车尾方向在摄像机画面内缓慢通过，同时通过远程控制放料闸门完成向车厢内连续放料，并根据车厢内物料高度调节放料速度，指示汽车缓慢前进或停止。
在实际操作过程中，调度人员和汽车司机的操作习惯需要不断改变和适应，调度人员和汽车司机的配合也需要磨合。选煤厂实现了集控远程汽运装车功能，提高了装车效率，有效减少了现场岗位操作人员。
（四）选煤厂自动化控制技术应用
选煤厂现场设备安装了多种保护开关，主要包括拉绳开关、跑偏检测开关、打滑检测开关、堆煤检测开关、撕裂检测开关、断链检测开关、烟雾检测开关等。由于选煤厂生产现场无人值守，实行巡检制，因此这些保护开关工作的可靠性是保证选煤厂正常生产的前提条件。为确保现场保护开关的完好性，选煤厂制定了操作性极强的现场保护开关定期检查制度：每周按规定的检测方法对所有保护开关进行三次完好性检查，检查过程中做好详细记录，发现问题及时处理，确保每班生产开始前各保护开关状态完好、工作可靠。
三、选煤厂自动化技术的发展趋势 （一）寻求最优控制
现在大多数人认为，想要得到稳定的控制，必须先对其进行优化，并将焦点转向了一系列越来越复杂的方法，通过基于这些不同的控制方法的模型来取得稳定的控制效果。因此，寻求最优控制是目前控制系统的一个发展趋势，国内外大多数选煤厂都在进行这方面的研究。通过实现参数的回路稳定控制，进而实现质量参数的稳定控制，是我国多数选煤厂在长时间内实行自动化系统改造的主要任务。
（二）测控系统更高的稳定性和可靠性
由于原料性质的不断变化，选煤厂自动化控制系统应具有良好的主动学习能力，开发者和使用者更应注意对自动化系统进行试验和引导，不断提高未来测控系统的精度。同时需要加大对选煤厂中各类电气设备及仪表的开发，如传感器、执行器等，从而进一步地提升设备的稳定性。使自动化控制系统更加可靠，更加适应现场生产。
（三）其他趋势
在今后我国选煤厂的集中控制系统改造中更应注意以下5个方面的问题。
1.选煤厂的生产工作应主动适应外部环境的变化，否则，对选煤厂的生存和发展将是一个巨大的挑战。
2.单台设备的自动化和整个工艺流程的集中控制，需要有序地、有计划地进行自动化技术改造。
3.作为拥有大规模生产流程的企业，选煤厂中的数据和有效信息的自动采集应该成为选煤厂自动化建设中的重点。
4.生产设备的智能操作、工艺参数的合理优化和产品质量的测量监控都应在选煤厂的生产过程中实现。
5.應该保证现有系统良好的兼容性，使今后系统的升级改造中可以不用被兼容性的问题所制约。
综上所述，选煤厂工作效率直接关系着其效益实现程度，引入自动化控制技术，对选煤厂工作模式进行改进，建立相关具备自动化控制特征的集中控制系统，对现场设备进行合理设定，依托自动化控制技术，对现场设备运行参数实时采集，通过安置视频监控及调度设备，实现远程汽运装车控制等。实践证明，在选煤厂中，综合应用自动化控制技术，有助于切实保障设备运行质量，降低设备运行故障发生率，为选煤作业效率提升奠定了技术支持，其应用现实效益突出。
参考文献：
[1]夏乃钦.选煤厂自动化系统的研究与设计[D].辽宁工程技术大学，2011.
[2]徐洪纪.选煤厂自动化控制技术的应用与实践[J].煤矿现代化，2012，01：53-56.
【关键词】 选煤厂；自动化技术；现状；发展趋势
一、国内选煤厂自动化技术现状
随着工业的发展，我国选煤厂自动化技术和自动装车、在线检测等辅助技术也在不断地更新与发展。目前现代化的自动管理、检测、控制技术在选煤厂得到了广泛的作用，我国选煤厂自动化程度已有了很大的提高。在线测绘仪、超声波物位计以及放射性同位素密度计等一系列自动化仪表和通过PLC（可编程逻辑控制器）实现的集中自动化控制系统在选煤厂被广泛应用，实现了悬浮液密度自动控制、自动加药等一系列设备的自动控制。
集中自动化控制系统在我国当前现代化选煤厂得到了广泛的应用，它对提高选煤厂的经济效益有着重要的意义。冀中能源峰峰集团马头洗选厂，作为建国初期苏联援建的156个项目之一的老牌选煤厂，近些年通过对全厂的集中自动化改造，实现了远程监测、控制和故障诊断。根据该厂统计，在集控改造之后，减少了设备空开车时间，从而降低了电耗，并且能够尽早发现设备异常，并及时处理故障，通过设备间的闭锁关系也可以避免由于某台设备的故障而导致更大的生产事故，间接为该厂赢得千万余元的经济效益。虽然我国有些选煤厂的自动化程度非常高，生产定员在30人以下，并达到了世界先进水平。但是我国选煤厂自动化控制系统中的PLC等控制元件基本完全依赖进口，而为了保证电气设备运行中的可靠性，即使对一些常见的电气设备如变频器、分支器等也通常选用国外进口设备。各生产环节中，重介自动化中密度控制的精度有待提高，浮选自动化仍需改进，在线自动检测技术仍需在选煤厂中进一步地推广。
当前选煤自动化的应用也同样存在一些问题，如：选煤厂自动控制系统设计和仪表选型不合理、传感器由于无法适应现场恶劣的环境而无法正常使用、缺乏维护系统的专业技术人员等。
二、选煤厂自动化控制技术应用
（一）依据选煤厂实际合理应用电气设备
在选煤厂作业中，其溜槽堵塞检测装置多应用吊装式水银开关与门式行程开关两种形式，吊装式水银开关安装时悬挂于堆积物料的上方，通过万向水银开关倾斜动作对物料高度进行检测，门式行程开关则采取门式结构，通过溜槽堆积物料推动检测装置活动门进行移动。然而这种作业方式，在原煤与湿煤环境中应用效果较差。结合选煤厂作业实际，应用自动化控制技术，通过射频电容料位与射光电接近开关进行溜槽堵塞检测，确保了其检测精度，其应用效果较好。
选煤厂刮板输送机作为重要的运输设备，其在运行中常出现链条断链问题，影响刮板输送机运行质量，为确保其运行效益，对刮板机断链进行检测，但其应用效果较差。为解决其问题，在刮板输送机机头上方20mm水平位置设置两台电感式开关，将其开关信号输入于自动化控制PLC中，在PLC中对其脉冲信号进行对比，及时发现跳链问题，避免事故升级，保障设备运行安全性。
（二）依托自动化控制技术，实现设备运行状态实时采集
选煤厂作业中应用自动化控制技术，其现场控制主要是建立于PLC的二次回路，对现场设备安置大量开关量，在采集设备运行状态参数的基础上，实现对现场设备的集中性有效控制，从而提高选煤作业效率，降低劳动强度。现场设备与网络节点连接形成整体现场总线，通过总线方式进行数据端传輸，在PLC中对设备运行状态实时参数进行显示、分析与诊断，一旦发现异常参数，则会发生警报，及时进行处理。自动化控制技术的应用，实现了对现场设备运行状态参数的实时获取，有助于依据其参数进行生产控制，为实现岗位无人值班化提供了技术支持。
（三）综合运用现场视频监控和调度通讯设备，实现集控远程汽运装车
选煤厂产品外运依靠汽车运输，汽车装车由操作人员通过就地控制放料闸门完成。由于装车点多且分散，现场占用岗位操作人员较多。为解决这一难题，经过反复试验，选煤厂技术人员摸索出利用现场监控摄像机和扩音电话，在集控室内部完成集控远程汽运装车的功能。
在汽车装车仓下安装扩音电话，安装位置以不影响汽车通行且喇叭音量足够响亮为宜；同时在汽车装车仓下安装一台角度可调节的摄像机，位置以图像可以观察到车厢内物料和放料闸门动作过程为宜。汽运装车时，调度人员在集控室内部，依据汽车车厢位置的实时图像确定车辆行驶方式，通过调度电话系统实时下达指令，汽车司机通过现场扩音电话喇叭接收到动作指令并执行操作；调度人员指示汽车自车头向车尾方向在摄像机画面内缓慢通过，同时通过远程控制放料闸门完成向车厢内连续放料，并根据车厢内物料高度调节放料速度，指示汽车缓慢前进或停止。
在实际操作过程中，调度人员和汽车司机的操作习惯需要不断改变和适应，调度人员和汽车司机的配合也需要磨合。选煤厂实现了集控远程汽运装车功能，提高了装车效率，有效减少了现场岗位操作人员。
（四）选煤厂自动化控制技术应用
选煤厂现场设备安装了多种保护开关，主要包括拉绳开关、跑偏检测开关、打滑检测开关、堆煤检测开关、撕裂检测开关、断链检测开关、烟雾检测开关等。由于选煤厂生产现场无人值守，实行巡检制，因此这些保护开关工作的可靠性是保证选煤厂正常生产的前提条件。为确保现场保护开关的完好性，选煤厂制定了操作性极强的现场保护开关定期检查制度：每周按规定的检测方法对所有保护开关进行三次完好性检查，检查过程中做好详细记录，发现问题及时处理，确保每班生产开始前各保护开关状态完好、工作可靠。
三、选煤厂自动化技术的发展趋势 （一）寻求最优控制
现在大多数人认为，想要得到稳定的控制，必须先对其进行优化，并将焦点转向了一系列越来越复杂的方法，通过基于这些不同的控制方法的模型来取得稳定的控制效果。因此，寻求最优控制是目前控制系统的一个发展趋势，国内外大多数选煤厂都在进行这方面的研究。通过实现参数的回路稳定控制，进而实现质量参数的稳定控制，是我国多数选煤厂在长时间内实行自动化系统改造的主要任务。
（二）测控系统更高的稳定性和可靠性
由于原料性质的不断变化，选煤厂自动化控制系统应具有良好的主动学习能力，开发者和使用者更应注意对自动化系统进行试验和引导，不断提高未来测控系统的精度。同时需要加大对选煤厂中各类电气设备及仪表的开发，如传感器、执行器等，从而进一步地提升设备的稳定性。使自动化控制系统更加可靠，更加适应现场生产。
（三）其他趋势
在今后我国选煤厂的集中控制系统改造中更应注意以下5个方面的问题。
1.选煤厂的生产工作应主动适应外部环境的变化，否则，对选煤厂的生存和发展将是一个巨大的挑战。
2.单台设备的自动化和整个工艺流程的集中控制，需要有序地、有计划地进行自动化技术改造。
3.作为拥有大规模生产流程的企业，选煤厂中的数据和有效信息的自动采集应该成为选煤厂自动化建设中的重点。
4.生产设备的智能操作、工艺参数的合理优化和产品质量的测量监控都应在选煤厂的生产过程中实现。
5.應该保证现有系统良好的兼容性，使今后系统的升级改造中可以不用被兼容性的问题所制约。
综上所述，选煤厂工作效率直接关系着其效益实现程度，引入自动化控制技术，对选煤厂工作模式进行改进，建立相关具备自动化控制特征的集中控制系统，对现场设备进行合理设定，依托自动化控制技术，对现场设备运行参数实时采集，通过安置视频监控及调度设备，实现远程汽运装车控制等。实践证明，在选煤厂中，综合应用自动化控制技术，有助于切实保障设备运行质量，降低设备运行故障发生率，为选煤作业效率提升奠定了技术支持，其应用现实效益突出。
参考文献：
[1]夏乃钦.选煤厂自动化系统的研究与设计[D].辽宁工程技术大学，2011.
[2]徐洪纪.选煤厂自动化控制技术的应用与实践[J].煤矿现代化，2012，01：53-56.