一、系統概述
　　目前，中國選煤廠(chǎng)的自動(dòng)化屬于局部生產(chǎn)系統自動(dòng)化較多，如跳汰機層自動(dòng)控制、重懸浮液密度自動(dòng)測量與調控、浮選工藝參數自動(dòng)檢測與控制等。只有少數廠(chǎng)實(shí)現了全廠(chǎng)主要生產(chǎn)系統計算機、自動(dòng)化和全廠(chǎng)設備集中控制、數據采集和工業(yè)電視監視的綜合自動(dòng)化統一管理。因此，進(jìn)一步推廣選煤廠(chǎng)自動(dòng)化成果，發(fā)展全廠(chǎng)生產(chǎn)系統自動(dòng)化，是今后的發(fā)展方向。
二、系統設計方案
　　根據現場(chǎng)的實(shí)際情況，自動(dòng)化系統結構框圖設計如圖（1）。它是一種多層的二級網(wǎng)絡(luò )結構： 

                       


圖（1）選煤廠(chǎng)安全生產(chǎn)自動(dòng)化結構圖

　?、?第一級：管理信息網(wǎng)絡(luò )
　　主要掛接管理站、管理服務(wù)器和視頻服務(wù)器，并負責與企業(yè)外部的接口。
　?、?第二級：監控信息網(wǎng)絡(luò )
　　包括兩層：
　　●遠程I/O網(wǎng)絡(luò )級：集控系統的CPU主站與PLC分站之間采用遠程I/O分站方式連接。
　　●工業(yè)以太環(huán)形網(wǎng)絡(luò )：集控系統的各CPU主站及其上位機之間通過(guò)環(huán)形工業(yè)以太冗余網(wǎng)絡(luò )相連。其它監控上位機（如單機自動(dòng)化系統上位機、灰分儀上位機）也通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò )相連，構成完整的集控調度監控信息網(wǎng)絡(luò )。并經(jīng)過(guò)防火墻與管理信息網(wǎng)絡(luò )相連，構成企業(yè)Intranet網(wǎng)絡(luò )。
　　將監控網(wǎng)絡(luò )與信息網(wǎng)絡(luò )分開(kāi)，構成兩層網(wǎng)絡(luò )結構，并通過(guò)防火墻、隔離設備、增設監控數據庫等手段保證監控系統的安全性。同時(shí)在這種系統結構中，PLC集控站之間，集控上位機與各集控站之間皆是通過(guò)以太網(wǎng)相連。原煤、動(dòng)篩和洗煤系統中，采用分站總線(xiàn)冗余的措施，通過(guò)此網(wǎng)絡(luò )架構設計，系統可靠性大為提高。
　　上位監控軟件選用力控組態(tài)軟件ForceControl，將系統運行過(guò)程中的數據通過(guò)畫(huà)面直觀(guān)顯示，方便對系統的控制監視，同時(shí)能實(shí)現用戶(hù)管理、故障報警處理、報表查詢(xún)與打印等功能。工控機通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)連接到交換機，彼此互為備用，其中兩臺構成軟件冗余，確保安全生產(chǎn)，能夠保證歷史數據的完整。利用ForceControl的網(wǎng)絡(luò )發(fā)布功能，通過(guò)發(fā)布服務(wù)器向局域網(wǎng)發(fā)布系統組態(tài)畫(huà)面和各種報表，可以更加方便及時(shí)的了解現場(chǎng)設備運轉狀態(tài)與參數，保證系統安全穩定運行。
三、系統功能
　　采用最新編程軟件對集控系統PLC進(jìn)行編程、采用先進(jìn)組態(tài)軟件作為集控上位機軟件，以適應當前工藝改造的集控要求，以及選煤系統安全生產(chǎn)自動(dòng)化的要求。該系統主要包括集控功能和信息集成功能。
3.1 集控功能
　　實(shí)現集控靈活性（保護、流程選擇、加解鎖等）、故障快速定位、故障回溯、接點(diǎn)抖動(dòng)軟件消除以及局部工藝環(huán)節自動(dòng)控制等功能。比如：
　?。?）啟動(dòng)預告功能：系統啟動(dòng)前，設備啟車(chē)預告功能通過(guò)笛、鈴和語(yǔ)音向現場(chǎng)設備發(fā)出啟動(dòng)預告信號，以提醒工作人員注意安全。
　?。?）具有設備禁止啟動(dòng)功能：在預告期間，監控系統上位機若接收到現場(chǎng)禁啟信號，則禁止啟動(dòng)設備，并自動(dòng)記錄禁啟設備號，否則按逆煤流順序啟車(chē)。
　?。?）啟動(dòng)/暫停功能：在啟車(chē)過(guò)程中，若有任一臺設備故障或禁啟，系統立即暫停啟車(chē)過(guò)程，閉鎖來(lái)煤設備，延時(shí)一定時(shí)間。在延時(shí)時(shí)間內，已啟動(dòng)的設備不停，若故障能短時(shí)排除，可繼續啟車(chē)；否則，瞬時(shí)停止已啟動(dòng)的設備。
　?。?）事故處理、暫停/解除功能：在設備運行過(guò)程中，當某臺設備發(fā)生故障時(shí)，故障點(diǎn)設備至煤源側各設備立即停車(chē)，故障點(diǎn)沿煤流方向以后的設備延時(shí)停車(chē)。若故障能盡快處理，現場(chǎng)人員可解除故障。這時(shí)停車(chē)過(guò)程自動(dòng)停止，未停完的設備不再繼續停車(chē)。系統向各設備重新發(fā)啟動(dòng)預告信號，預告結束后便自動(dòng)啟車(chē)至煤源，使系統恢復正常運行，以減少設備的頻繁啟停，降低設備的損壞率。
　?。?）診斷功能：系統具有先進(jìn)的綜合診斷功能，能對設備和參數異常作出識別和診斷，能快速正確地識別模塊配置錯誤、模擬量超限、線(xiàn)路斷線(xiàn)等故障，并自動(dòng)報告異常與故障。
　?。?）閉環(huán)控制功能：實(shí)現對工藝環(huán)節的自動(dòng)閉環(huán)調節。
　?。?）監視功能：實(shí)現各工藝流程圖形的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監視，模擬量棒狀圖、趨勢圖及餅圖的實(shí)時(shí)顯示，生產(chǎn)過(guò)程參數的直觀(guān)顯示，并在故障時(shí)自動(dòng)調出故障的設備所在畫(huà)面。歷史數據顯示打印、故障語(yǔ)音報警等。
　?。?）通訊功能：具有直接通訊、高速對等通訊和開(kāi)放性標準通訊功能，完成實(shí)時(shí)監控數據的傳送、記錄與集成。
　　操作方式分自動(dòng)、手動(dòng)及就地三種方式：
　?。?）自動(dòng)方式：自動(dòng)方式的所有操作均可通過(guò)工控機鍵盤(pán)和操作員接口實(shí)現，運行人員根據工藝要求，可在CRT上調出預選流程菜單，輸入相關(guān)指令。如果流程選擇錯誤，上位機應能自動(dòng)顯示“選程錯誤”而不允許啟動(dòng)。
　?。?）手動(dòng)方式：手動(dòng)方式有兩種：一種是聯(lián)鎖手動(dòng)，另一種是解鎖手動(dòng)。解鎖手動(dòng)在就地操作箱上操作，聯(lián)鎖手動(dòng)遠方操作。聯(lián)鎖手動(dòng)是運行人員按逆煤流方向一對一啟動(dòng)設備，按順煤流的方向一對一停止設備，流程內設備存在聯(lián)鎖關(guān)系。解鎖手動(dòng)是運行人員可隨意啟停任一臺設備，此時(shí)無(wú)任何聯(lián)鎖關(guān)系，此控制方式下不能帶負荷運行。
　?。?）就地方式：就地方式是在就地控制箱上進(jìn)行操作，此時(shí)主控室對設備不起控制作用。
3.2 操作站功能：
　?。?）對工藝系統流程、全廠(chǎng)設備運行狀態(tài)及閘門(mén)位置等實(shí)施動(dòng)態(tài)圖形顯示。
　?。?）設備流程圖；以不同顏色表示設備的運行、停止和故障狀態(tài)。
　?。?）煤位、水位棒狀圖，顯示煤倉煤位、水池水位、閘門(mén)位置等變化趨勢。
　?。?）生成各種報表。

            




3.3 信息集成功能
　　集控系統除了實(shí)現集中控制的基本功能外，還包括自動(dòng)化系統監督與分析、實(shí)時(shí)數據庫、信息集成等部分。
　　建立生產(chǎn)過(guò)程監控監督與分析平臺：主要是處理實(shí)時(shí)數據、完成生產(chǎn)過(guò)程的監控和管理、故障診斷和分析、性能計算、分析和優(yōu)化運行等。它的側重點(diǎn)是整合全廠(chǎng)各生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息，為運行管理提供基于優(yōu)化分析的實(shí)時(shí)生產(chǎn)指導，是生產(chǎn)調度要首先實(shí)現的基本功能。
　　構建監控系統數據庫：增設監控系統數據與應用服務(wù)器，提供一個(gè)生產(chǎn)信息的公共訪(fǎng)問(wèn)點(diǎn)，一個(gè)開(kāi)發(fā)上層應用程序的數據平臺、以及一個(gè)連接信息系統的通用接口。實(shí)現集控、計量、監測、單機等自動(dòng)化系統的集成。
　　實(shí)現綜合信息瀏覽：采用B/S模式，在計算機終端綜合顯示各種調度管理和生產(chǎn)監控數據，實(shí)現應用導航。用戶(hù)可以通過(guò)一個(gè)單一的、個(gè)性化的、基于Web的接口訪(fǎng)問(wèn)相關(guān)企業(yè)信息。它可以把現有的業(yè)務(wù)應用、數據庫、實(shí)時(shí)的數據流、業(yè)務(wù)事件和Web內容集成到一個(gè)統一的信息窗口中。
　　企業(yè)級報警系統：實(shí)現故障、事故的自動(dòng)報警與通知。連接工業(yè)自動(dòng)化軟件，提供實(shí)時(shí)智能報警通知，數據采集，并可通過(guò)各種通信裝置遠程控制?？梢灾悄艿貙缶畔⒆兂烧Z(yǔ)音，通過(guò)揚聲器、內部通信系統、廣播和電話(huà)等等有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)通信方式傳送到指定的電話(huà)，還可以發(fā)送文字到指定的手機，并由電話(huà)或手機進(jìn)行各種參數的遠程設定和控制。
四、結語(yǔ)
　　采用選煤廠(chǎng)集中控制系統可以實(shí)現選煤設備的充分自動(dòng)控制和生產(chǎn)工藝參數的自動(dòng)調節，使設備在最佳條件下運轉，充分發(fā)揮其效能、確保產(chǎn)品質(zhì)量、數量及其它工藝指標的穩定，提高精煤的回收率，進(jìn)而達到最佳控制目的，從而確保企業(yè)可持續發(fā)展。