工藝流程
簡要工藝流程如圖1所示。按水煤漿的生產流程,主要分為破碎車間、制漿車間、儲漿車間、藥劑車間的監控,其中制漿車間的控制為整個控制系統的核心。

原煤經過破碎車間的粉碎,由傳送帶送至制漿車間的精煤緩沖倉;穩定劑及水由藥劑車間經泵打到制漿車間。開啟給煤、給水、給藥裝置,按一定比例送至球磨機,進行磨制。生產出的水煤漿經濃度分析儀進行合格檢查,合格產品經螺桿泵送到儲漿車間,不合格水煤漿送至球磨機入口重新磨制。
系統設計
基于“集中管理,分散控制”的模式,建立一個集過程控制、監視和計算機調度管理于一體并且具備良好開放性的監控系統,水煤漿自動化控制系統采用和利時公司HOLLiAS LK系列PLC,完成對工藝過程及生產設備的監測與自動控制,包括現場溫度、壓力、流量、料位信號的采集及自動調節;現場各調節閥的控制;現場電機、變頻器的控制及運行監視。系統由1個中央控制室、2個PLC控制主站和5個遠程I/O站組成,中央控制室監控計算機與各PLC控制站之間利用高速工業以太網(TCP/IP協議)進行連接以實現信息和資源的共享,具備完善的控制能力、極高的可靠性和方便靈活的擴展能力。PLC控制站與各自遠程I/O站之間采用冗余的PROFIBUS-DP現場總線進行數據通訊。

工藝控制策略
全程自動化系統的分區原則依據系統的構成和生產的工藝流程。
受煤坑至緩沖倉
緩沖倉料位計有高低料位聯動相應的電動閘門。同時也為運行人員提示進料速率。上述任何設備故障停車時,停上一級所有動力設備。
本工段有兩臺破碎機電流監視,一、二級輸煤皮帶電流監視、跑偏、拉繩保護也引入中控監視,配倉刮板給煤機電流監視,各動力設備狀態指示和控制,3個緩沖倉料位監視,輸煤皮帶秤監視。
傾斜螺旋給料機具有變頻調節功能,提供兩臺變頻器(6.6KW)。
緩沖倉落煤槽至濾漿器
首先確認球磨機允許啟動,條件是壓力和溫度滿足機組運行要求。
實現遠程自動化控制、實現就地控制監視,控制與定量給料機同步:給水自動控制、給藥自動控制。
濾漿器至高剪切強化泵
聯動相應的電動漿液閥
液位計液位至整定值——聯開其他穩定性處理筒進電動漿液閥
混勻攪拌槽至裝漿
分散劑儲存池液位高至整定值——停406(408)泵;分散劑儲存池液位低至整定值——啟406(408)泵;分散劑稀釋罐液位低至整定值——禁止啟動406(408)泵
穩定劑儲存池液位高至整定值——停405(407)泵;穩定劑儲存池液位低至整定值——啟405(407)泵;穩定劑稀釋罐液位低至整定值——禁止啟動405(407)泵
增加分散劑稀釋罐液位、穩定劑稀釋罐液位監視并引入中控
?
增加生產消防水泵的聯鎖
所有螺桿泵和計量泵增加電流監視;泵出口壓力監視
361和362化工泵事故備用
球磨機的控制
球磨機是整個生產線的心臟,對其的監測、控制也就尤為重要,具體控制如下:

球磨機控制
球磨機運行時重量很大,前后軸承需高壓油懸浮,對稀油站成功地監測,控制是確保球磨機安全運行的前提。球磨機工作電流很大,啟動電流更大,通過PLC實時監控,并且有過流過壓保護和相應的報警。
給煤控制
給煤量是由水煤漿的濃度決定,精煤緩沖倉中的煤粉經過傳送帶送至強制給料機,再到球磨機。此處的傳送帶安裝稱重裝置,由變頻器控制傳送帶的轉速,PLC采集稱重裝置的信號,經PID運算后,輸出信號調節變頻器,控制傳送帶的轉速,從而調節給煤量;
給水、給藥控制
水藥的控制方法相同,由流量計測出水藥流量,經PID運算,調節電動閥,控制流量;
出漿控制
水煤漿由球磨機出口的緩沖槽送至儲漿罐,或者廢漿桶。由PLC采集到濃度分析儀信號,自動控制儲漿罐或廢漿桶入口電磁閥,從而分流水煤漿。
整個控制系統采用逆起順停的控制方式。