建设智能化洗煤厂--如何建设洗煤厂自动化系统网络

作者:朱建军 文章来源:泰戈特(北京)工程技术有限公司工程部 发布时间:2013-09-16

洗煤厂信息化发展是必然趋势,文章通过分析现阶段选煤厂信息化建设存在的问题,讨论了如何应用科学的方案建设智能化选煤厂。

随着现代工业的发展,进入21世纪以来,尤其信息产业的迅猛发展,影响了各行各业的信息化建设。煤炭行业的信息化建设也需要与时俱进,煤矿七大保护系统全部向信息化发展。而洗煤厂做为煤炭产业二次提升价值的环节,洗选后的煤炭产品品味会直接影响煤炭市场和煤矿的经济效益。因此提升洗煤厂的煤炭加工水平,近年来得到煤炭行业的重视。为了煤炭洗选的产品结果能够通过信息通道被及时的监控,提高洗选的煤炭产品质量,洗煤厂信息化发展是未来的必然趋势。

洗煤厂的信息化发展状况

煤炭行业20世纪一直供求不平衡,对煤炭的洗选分离要求较少。随着工业精细化发展,20世纪末期对煤炭使用开始分类,且产品价格产生差别,洗煤厂才得到重视,刚开始主要把煤炭中的矸石分离出来,提高煤炭的质量,使煤炭的发热量增加。主要分选方式是原煤输送到地面后进行人工挑选,这样只能把大块矸石从原煤中分离出来,当煤质下降后,分离就比较困难了。后来随着工业化的发展,煤炭的分选设备有了自动分选的功能,提高了分选效率,但主要还是以单机为主,一人一机的操作,处理结果填表上报矿管理人员,信息水分大反应慢,不能有效控制产能和生产效率,产品质量不稳定。随着20世纪末期设备自动化广泛推广应用,分选设备效率得到了大的提升,许多单机设备能达到信息自动化,可以随时调取数据,标志着煤炭洗选进入了一个全新时代,但信息化孤岛在选煤厂随处可见。进入21世纪,洗煤厂对所有设备开始联动生产,向全线自动化迈进,可以实时反映洗煤生长线的状况,煤炭质量的好坏以及所有信息的共享,但目前还没实现信息的随时共享,这也是本文信息化建设论述的重点。


图1 选煤厂全景图

目前洗煤厂信息化存在的问题

洗煤厂在信息化的建设中目前各煤业公司为了适合自身的情况,规划中只上一部分或单机设备自动化,只是局部信息化,没有达到真正的全厂信息化,没有消除信息孤岛的存在。

生产信息化仅服务于生产操作与营销,没有把先进的信息化技术共享使用。

安全信息化局限于局部监控,如供电检测。且单系统运行的设备较多,各系统通信协议不统一,各自处于封闭状态,系统之间信息没有达到互联互通。

经营信息化,重视在线供销系统,先进的营销系统与整个系统不配套。

机电设备信息化,通过手动输入设备编码,动态管理设备情况。主要完善设备信息,保证工厂设备的完善,达到生产正常化。机电设备信息化供应链管理处于半自动化状态。

管理信息化,各部门独立使用数据,没有应用WEB权限管理,数据信息没有在信息化系统中很好的服务,管理效率低下。另外矿用办公软件(OA)没有统一,以及安全性要求高,使OA软件成熟度不够,ERP\MIS系统不能应用到整个信息化系统中。

科学设计选煤厂信息化方案

当前在信息化环境的大前提下,洗煤厂既要保证系统的先进性、安全性和可靠性,又要考虑安装、使用和维护方便简单。许多选煤厂正努力提高综合自动化项目建设水平,使煤矿选煤实现自动化、信息化,从而达到产品质量稳定,工作人员减少,均产效率提高,力争成为煤矿经济效益的新亮点,因此科学建立选煤厂信息化网络是必由之路。选煤厂为了达到信息快速、提效减员、质高增益,信息化建设一般从以下几个方面入手。

1.建设完整的洗选自动化系统

建设完整的洗选自动化系统整合其他系统,成为选煤厂的核心系统。采用先进的微机控制系统,选用成熟的工业PLC系统,形成独立的三级网络结构:底层设备层,所有设备通用的通信协议,达到设备能够使上层控制器对其控制与监视,包含选煤工艺系统与供电系统;中间控制层使用环网或系统的冗余系统,达到PLC主分站读写信息畅通,在控制层中编写程序,达到中间层主系统能读写所有分系统,保证控制生产设备的正常化;管理层为监视控制层,同时也为主系统的控制服务器,提供与其他系统网络整合的接口,采用IP协议,达到整合网络,完成系统的信息共享。


图2 选煤厂集中控制系统

2.生产辅助系统设计

生产辅助系统设计包含视频工业监视系统、通信系统、无线系统、安全防护系统和质量检测系统。主要为主生产系统服务,保证生产系统的高效性。

视频监视系统做为主控系统的辅助手段之眼睛,随时直接察看整个生产环境,保证系统现场有问题随时能够发现,减少岗位司机,只留巡视岗位就能达到生产正常化,减员增效,根据生产规模设置适当的摄像头,采用光纤网络,最后经解码、数据服务器,通过IP协议与信息系统整合。

对于各种信息传送的咽喉的通信系统与无线系统,则作为主生产系统的嘴巴,能够迅速地把生产信息上传下达,是信息沟通的一个重要渠道。所有的信息记录储存于通信服务器中,通过IP协议整合网段与信息网传送信息与记录。

安全防护系统与质量检测系统是双系统,在就地都有完整的设备系统,可以随时读取信息,但是为信息孤岛,他们通过底层通信协议或用硬接线直接方式接入到主控系统的PLC中,把设备、环境的安全、产品的质量和称重时时上传到通信层,使管理人员、营销人员随时随地可以查看到生产产品的状况。

3.设备供应链ERP系统与管理办公软件OA的有机结合

在设备管理中采用动态的ERP系统,终端使用二维码,扫描设备信息进入系统,对设备数量、备件等情况进行动态管理,最终把ERP管理服务器通过IP协议整合到信息网络中。OA软件是一个庞大的办公管理系统软件,是办公室所有人员工作的终端设备,服务器与终端通过以太网对信息进行传送管理,在洗煤厂信息化系统中是比较成熟的模块化软件。OA系统与ERP系统通过以太网服务器,或智能交换机进行信息交换。

4.其他系统

门禁考勤系统,它能对重要位置、危险地点可以做到防止非授权人员进入的有效管理,是洗煤厂安全措施的技术手段。考勤系统是对所有人员管理的技术方法,也是绩效考核的依据。从技术上通过以太网让直接管理人员、人力资源部读取数据,进行有效管理。

以上所有的系统不管是用IP协议与信息化网络接口,还是在以太网中,信息的硬件一般采用光纤传输,克服了距离与衰减干扰;软件有效利用IP地址的变换,不同级别的授权密码进行分级管理。通过输入IP地址关键子系统(如视频、通信的调用),在输入正确IP地址后,再对访问权限进行用户密码管理,分读写数据,读数据两个级别,一般非直接人员无法访问这些服务器。以太网内的OA、ERP系统则是直接采用访问权限用户密码,只有相关人员才可以使用信息数据。通过上面的系统建设,实现了洗煤厂所有信息的共享。

小结

目前洗煤厂信息化系统正在向分散化、网络化、一体化方向发展,结合最新技术,洗煤厂信息化的建设将使煤炭洗选更加高效、安全和高质,降低了企业成本降低,给企业带来良好的经济效益,同时推进企业的可持续发展,增加社会效益。

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