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摘要：近年来，我国对煤矿资源的需求不断增加，选煤厂建设越来越多。在洗煤厂工作过程中，集中控制系统如果出现问题，不仅会影响到洗煤厂的正常运行，同时也很可能对相关工作人员造成伤害。所以，在当前很多洗煤厂集中控制中，都将DCS系统进行了合理应用，并通过该系统有效解决了洗煤厂集中控制的相关问题。本文以某洗煤厂为例，对DCS系统在洗煤厂集中控制中的应用进行分析。
关键词：洗煤厂；集中控制；DCS系统；应用分析
引言
现阶段，选煤厂的选煤系统都是通过人工来操作控制的，系统的自动化程度较低，而且不能做到对现场设备的统一有效管理，大大降低了选煤的效率，潞安某选煤厂的处理能力是6.0Mt/年，集中控制系统承担原煤处理、重介质分选、装车等任务，系统结构复杂、涉及环节较多，随着工艺设备的改进，单纯依靠人工操作的控制系统已经不能满足生产的需要，一些先进的计算机、传感器等技术的发展，更是推动选煤控制系统朝着智能化、集成化的方向发展。1DCS控制系统
1DCS分散控制系
统，系统通过微处理器为控制核心，可实现分散与集中的操作与控制，同时具备分布式与协同的新型控制系统。其设计思想突出了以分层多级、协同合作的方式实现多点分散控制与处理，同时达到集中的管理与操作，是以微处理器为控制核心，分布式控制功能、集控式操作、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。DCS的基本设计框架采用控制分散、操作和管理集中的基本设计思想，多层分级递阶控制、自治且合作的结构形式，分散的控制可以发挥灵活性，而集中的管理与操作又可以实现统一部署、调度，提高了可操控行，另外，DCS最值得选择的一点就是其可靠性，其高可靠性来自硬件与生产工艺、冗余技术及包含容错、故障自检和自动处理等技术的软件设计。DCS新颖的控制思想、可靠的控制技术使得其受到冶金工艺、石化行业及电力系统等多业务广泛的青睐，并获得极其广泛的应用。
2DCS控制系统在选煤厂的应用
2.1现场控制站的应用功能
首先，通过现场控制站，可以对洗煤厂的现场直接进行控制，比如逻辑控制、混合控制以及顺序控制等很多控制类型。其次，通过现场控制站，可以实现现场的I/O驱动，让过程量输入与输出得以顺利完成。同时，借助于现场控制站，也可以预处理输入的过程量。另外，通过现场控制站，也可以全面完成现场数据的采集，然后将采集到的数据储存到现场控制站内的本地数据库中。在本次所研究的某洗煤厂改进中，为了让现场控制站的应用功能得以充分实现，将一个和现场控制站有关的I/O以及本地数据库建立在了控制站中，这个数据库仅仅可以对各个控制站有关的I/O点和这些I/O点有关的中间变量进行储存。通过这样的方式，就使得本地的数据库有效满足了现场控制站对于I/O数据的控制与计算需求。
2.2原煤预处理系统
原煤预处理系统是对原煤进行去杂质处理，将原煤中的砂石、木块等杂质剔除，为下一步的选煤工艺提供质量合格、性质稳定的原煤，确保精煤的质量。在对原煤进行预处理时，选用的控制器是西门子PLC-4000系列，通过工业局域网来实现对各个生产设备的监控；通过I/O口控制，将PLC主站和分站联系起来，实现对通讯系统的扩展；通过上位机可以监控设备的启停和运行状态；选用的主电机是ABB的ACS800系列变频器，可以对多段速度进行控制，系统采用IC编程软件，根据主电机的特性合理控制机器设备，实现设备的自动化运行。
2.3基于DCS的重介密控设计
重介密度自动控制的核心控制对象是重介桶，通过设计调节入料量及水量来达到悬浮液的密度值，从而实现控制悬浮液中煤泥含量的作用。当然在现实生产中，悬浮液密度变化的影响因素非常多，人为的经验调节会影响稳定性，良好的自动控制会带来密度的稳定性，继而保障产品质量。以往的密度自动控制系统，在密度计测得的悬浮液密度信号传入控制箱后，计算生成一个差值信号进一步送达执行机构，根据差值的大小，进行加水与加药的操作。原有的PLC控制过程将密度计、压力传感器以及液位计等现场检测设备采集的输入信号利用可编程控制器内部PID功能模块进行解析，比较获取的过程变量与系统设定值，通过输出信号来驱动加水调节阀、电动执行机构、变频器，从而达到自动控制系统液位、密度调节的目的。
2.4自动装车系统
自动装车系统可实现精煤的自动化装运，确保精煤的装载率，控制精煤的装载量。根据控制要求，为装车系统配置精煤煤仓液压闸门、皮带、称重检测、车号识别、监控系统等，实现对精煤的自动装车，自动装车系统包括信息管理层、调度监控层和现场控制层三层网络，根据实际生产的需要，可以对自动装车系统进行单机控制，也可以进行集中控制，在单机控制时主要是进行系统设备调试，在集中控制时，主要实现系统对所有设备的集中统一控制，实现相互闭锁功能。
2.5实现新老系统并行使用
系统升级不影响正常生产。DCS技术在选煤厂应用要解决不同PLC模块（如施耐德系列、AB系列）程序软件与DCS模块之间自动编译转换问题，以及不同PLC模块（如昆腾系列、AB系列）硬件接口与DCS模块硬件接口之间转接板的设计制造与标准化问题。通过端子排转接装置的研发和应用，在不影响选煤厂正常生产的前提下实现了控制系统改造升级，保证原PLC系统和新增DCS并行运转，且在30ｍｉｎ内完成系统切换，实现了正常生产中采用PLC系统、检修调试中使用DCS的目标，没有因系统升级造成生产计划延误。
3应用及实施效果
应用DCS技术后，某选煤厂智能化建设取得突出效果，实现了所有生产系统设备（包括带式输送机、破碎机、刮板输送机、脱泥脱介筛、离心机等）和频繁启停辅助设备（包括给煤机闸板、泵入料出料闸门、犁式卸料器、配筛配仓闸板等）远程集中控制；实现了部分原煤自动配煤定量入洗、密度设定自动调节分流补水，部分实现了自动加介控制、煤泥水加药自动控制、压滤机远程控制、浓缩机远程控制；实现了部分扫地泵、桶液位远程自动控制，部分仓位自动控制，压风机远程集中控制；实现了部分大型要害设备健康状态在线监测和实时告警；实现了工艺环节参数自动控制，生产岗位人员由原先定岗制转变为巡检制，生产岗位人员大幅减少，降低了人员劳动强度，减少了现场人员人身伤害风险。
结语
综上所述，将仪表的数据信号直接接入DCS，从而提高了信号检测精度，降低了设备维护成本及洗煤厂自动控制系统的故障率。DCS控制设计与实现缩减了设备起车时间，降低设备起停车故障率。通过故障诊断，缩短设备故障检测时间和检修工作，减少设备事故率。通过改造后，大幅降低现场岗位作业人员劳动强度，且进一步提升了洗选产品的精度与产品合格率。
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