新型控制设备在选煤厂的应用探讨

新型控制设备在选煤厂的应用探讨

邵 博

中煤科工集团北京华宇工程有限公司平顶山分公司， 河南 平顶山 467000

摘要：本文介绍了现场液晶触摸屏在选煤厂现场控制的应用，与传统的控制设备做了比较，分析了两种控制方式的优缺点；说明了与传统的控制箱控制方式相比，采用现场触摸屏的控制方式将成为未来现场控制新的发展方向。

关键词：触摸屏；控制系统

触摸屏加现场总线的控制技术在目前很多工业场合均已经有了广泛的应用，但是这种新型控制技术在选煤厂一直未能广泛推广和应用，主要存在的问题有，通讯是否可靠，大功率变频器等设备是否会对其产品干扰；触摸屏本身是否可靠，是否能应对现场恶劣的环境，个别场所甚至需要防爆，如何可靠实现紧急停车功能等。随着选煤厂控制技术越来越成熟，智能化水平越来越高，工业现场触摸屏的应用也会越来越广泛，以上的问题都将得到有效解决。

1 、传统控制箱控制方式

传统的就地控制采用控制箱（控制按钮），每台设备对应一组控制按钮，控制按钮一般分为正转启车，反转启车、停车和紧急停车等功能。对于有些重要的设备，控制箱一般还集成了电流表等控制仪表。传统控制箱的主要工作原理为每个主令按钮都接入一个PLC的数字量输入点，通过按钮的信号变化发出要操作的命令，然后通过PLC的CPU处理采集到的命令，然后根据程序设定发出输出命令来完成操作。

采用控制箱（控制按钮）的优点是控制箱（控制按钮）就近分布在设备周围，当检修设备或当设备出现故障需要紧急停车时可以按下停车按钮，避免误操作，发生意外，比较直观。缺点是需要大量的控制电缆和控制箱（控制按钮），接线比较复杂，检修有一定难度。

2 、新型控制设备控制方式

随着智能化选煤厂的大力发展，目前触摸屏等新型控制设备在选煤厂的应用越来越多，其控制方式一般为：在现场设置一定数量的触摸屏（触摸屏安装在防水、防尘、防腐控制箱中内以应对现场恶劣的环境或设置辅助按钮），每个触摸屏可以显示本区域内所有预先设定好的参数，例如电机的启停状态、电机的电流、相关设备的运行状态以及其它设备例如各种桶、池的液位、补加清水流量、介质密度、旋流器入料口压力、分流阀开度等所有控制相关信息。以上所述参数都可根据前期编程设定，灵活方便。触摸屏外型图和现场实物照明见下图所示：

设计的触摸屏控制箱 触摸屏控制箱现场照片

采用控制工业现场触摸屏和工业现场总线的控制方式的优点是：1、布线简单。所有的触摸屏控制箱只需通过控制总线连接，节省了大量的控制电缆。2、用户界面友好，显示内容丰富。用户可以在界面上设定所控制设备的启停按钮、电流以及附属设备例如桶、池的液位、管道压力、介质密度等信号。3、操作方便。现场巡检人员只需通过触摸屏便可直观了解本层的设备及相关楼层设备的运行状态，查询信息一目了然。

为了避免通讯干扰的问题，首先在电缆敷设上，优化电缆敷设路径，控制电缆和动力电缆严格分开，控制电缆采用屏蔽性能好的托盘式电缆桥架。近距离通信电缆采用优质超五类屏蔽通讯双绞线，并全部采用穿钢管的敷设方式，避免干扰。距离较远的采用铠装光纤作为传输介质。其次对于大功率的变频器、软启动器等设备的动力电缆，也采用变频器专业屏蔽电缆，减少对周围环境的干扰。

采用触摸屏加现场总线的这种新型控制系统控制方式也可称作是智能集散控制系统。这种新型控制方式在经济上也有明显优势，尤其对于厂型较大的选煤厂更为突出。采用少量通选电缆就可以替代大量控制电缆，该系统可以节省大量的控制电缆和安装成本，缩短工期。智能集散控制系统在目前国内部分先进的选煤厂已经得到了成功应用，取得了良好的效果，获得业主好评。

结论

随着智能化和新型现场总线控制技术的发展成熟以及成本的降低，所有限制触摸屏控制的技术问题已经逐一被解决，例如刚开始提到的通讯可靠性问题、触摸屏的质量问题、紧急停车问题以及工作制度问题。相比较传统的控制方式相比，采用触摸屏的现场总线控制方式更加经济，可靠性也能得到保障，再逐步完善运行管理经验后，必将逐步取代传统的控制方式，成为选煤厂自控系统新的发展方向。

参考文献

[1] 王延尧. 以太网技术与应用[M]. 北京：人民邮电出版社，2005

[2] 徐国林. PLC应用技术[M]. 北京：机械工业出版社，2007

[3] 商海峰. 基于工业以太网与现场总线的选煤厂综合自动化系统的设计[J]. 煤炭加工与综合利用，2010（6）：25~28

作者简介：

邵 博（1987-），男，河南省平顶山市人，2011年毕业于河南理工大学自动化专业，工学学士，就职于中国煤炭科工集团北京华宇工程有限公司，从事选煤厂电气专业设计。