CN203275982U

CN203275982U - 长距离管道输煤终端站设备集中控制系统

Info

Publication number: CN203275982U
Application number: CN2013202579289U
Authority: CN
Inventors: 吴嘉林; 张建民; 刘睿; 郑珊珊; 黄青松
Original assignee: Wuhan Design and Research Institute of China Coal Technology and Engineering Group
Current assignee: Shaanxi Shenwei Coal Pipeline Transportation Co ltd; Wuhan Design and Research Institute of China Coal Technology and Engineering Group
Priority date: 2013-05-14
Filing date: 2013-05-14
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2023-05-14

Abstract

本实用新型公开了一种长距离管道输煤终端站设备集中控制系统。该系统涉及3个终端的浓缩、脱水、储煤浆和煤泥水处理4大控制系统；监测点包括1号终端的转载点、储煤场、汽车装车仓、脱水车间、地磅房、喂浆泵房和储浆罐组和2，3号终端的储浆罐组；主要工艺设备包括输送机、制动器、溜槽闸门、给料机、平板闸门、皮带秤、灰分仪、除尘器、离心机、压滤机，以及脱水、喂浆的泵和阀门等。其中压滤机、离心机自带的控制系统，能满足自身的启动、停止、正常运行和事故处理过程的安检、控制、调节、报警、联锁和保护方面的要求。系统实现了高度信息化和数字化，能满足“一对多”管输系统检测与控制的需求，可广泛应用于各种管道运输系统监测与控制。

Description

长距离管道输煤终端站设备集中控制系统

技术领域

本实用新型涉及长距离输煤管道的终端自动化监控系统，具体涉及长距离管道输煤终端站设备集中控制系统。

背景技术

美国在上世纪70年代采用过的输煤管道系统是“一对一”系统，即1个首端站对应1个终端用户，而本实用新型的输煤管道系统属“一对多”系统，即1个供煤首端对3个终端用户。

发明内容

本实用新型的目的是为长距离输煤管道提供一个高度信息化、数字化的终端监控系统，以满足“一对多”管输系统的监测与控制需要的长距离管道输煤终端站设备集中控制系统。

本实用新型的技术方案是这样实现的：长距离管道输煤终端站设备集中控制系统，该控制系统包括浓缩系统控制、脱水系统控制、储煤浆系统控制和煤泥水处理控制，本实用新型的特殊之处在于：所述系统由网络打印机、脱水输煤工程师站、脱水输煤操作员站、脱水车间PLC主柜、分控室、脱水车间PLC 1号I/O柜、脱水车间PLC 2号I/O柜、脱水车间PLC 3号I/O柜、脱水车间PLC 4号I/O柜、生产系统PLC 1号I/O柜、生产系统PLC 2号I/O柜、控制网组成；所述分控室中的网络打印机、脱水输煤工程师站、脱水输煤操作员站分别接入脱水车间PLC主柜，并通过以太网EtherNet与Control Logix-01、Control Logix-02连接；所述Control Logix-01、Control Logix-02，与脱水车间PLC 1号I/O柜（6）中的RIO-1、 RIO-2、RIO-3，与脱水车间PLC 2号I/O柜中的RIO-4、RIO-5、RIO-6，与脱水车间PLC 3号I/O柜中的RIO-7、RIO-8、RIO-9，与脱水车间PLC 4号I/O柜中的RIO-10、RIO-11、RIO-12，与生产系统PLC 1号I/O柜（10）中的RIO-13、RIO-14、RIO-15，与生产系统PLC 2号I/O柜（中的RIO-16、RIO-17、RIO-18并联连接在ContorNet控制网上。

本实用新型现有技术相比，具有以下优点：

（1）、本实用新型的输煤管道系统采用冗余PLC主机、冗余ContorNet控制网，以及分布式I/O分站设计。相对现在使用的单主机、单网络更加安全可靠，当系统发生故障时,冗余配置的部件介入并承担故障部件的工作,由此减少系统的故障时间，达到高产高效的目的。

（2）、相对现行的输煤管道系统是“一对一”系统，即1个首端站对应1个终端用户，本实用新型的输煤管道系统属“一对多”系统，即1个供煤首端对3个终端用户，使系统功能更加强大。

（3）、本实用新型的输煤管道系统为长距离输煤管道提供一个高度信息化、数字化的终端监控系统，对于自带PLC，对其参数进行远程监控，其余设备均进入集中控制，并对浓缩系统，脱水系统，储浆系统，煤泥水处理系统4个工艺系统进行分类控制。相对现在的单系统控制更加高效。

附图说明

图1为本实用新型脱水输煤分控站PLC系统结构示意框图。

图中，1为网络打印机；2为脱水输煤工程师站；3为脱水输煤操作员站；4为脱水车间PLC主柜；5为分控室，6为脱水车间PLC 1号I/O柜；7为脱水车间PLC 2号I/O柜；8为脱水车间PLC 3号I/O柜；9为脱水车间PLC 4号I/O柜；10为生产系统PLC 1号I/O柜；11为脱水车间PLC 2号I/O柜、12为控制网。

具体实施方式

图1是本实用新型的实施例。

以下结合附图和实施例对本实用新型内容做进一步说明。

参照图1所示，长距离管道输煤终端站设备集中控制系统，该终端系统的控制包括浓缩系统控制、脱水系统控制、储煤浆系统控制和煤泥水处理控制，所述脱水输煤分控站PLC系统由网络打印机、脱水输煤工程师站、脱水输煤操作员站、脱水车间PLC主柜、分控室、脱水车间PLC 1号I/O柜、脱水车间PLC 2号I/O柜、脱水车间PLC 3号I/O柜、脱水车间PLC 4号I/O柜、生产系统PLC 1号I/O柜、生产系统PLC 2号I/O柜、控制网组成；所述分控室（5）中的网络打印机（1）、脱水输煤工程师站（2）、脱水输煤操作员站（3）分别接入脱水车间PLC主柜（4），并通过以太网EtherNet与Control Logix-01、Control Logix-02连接；所述Control Logix-01、Control Logix-02，与脱水车间PLC 1号I/O柜（6）中的RIO-1、RIO-2、RIO-3，与脱水车间PLC 2号I/O柜（7）中的RIO-4、RIO-5、RIO-6，与脱水车间PLC 3号I/O柜（8）中的RIO-7、RIO-8、RIO-9，与脱水车间PLC 4号I/O柜（9）中的RIO-10、RIO-11、RIO-12，与生产系统PLC 1号I/O柜（10）中的RIO-13、RIO-14、RIO-15，与生产系统PLC 2号I/O柜（11）中的RIO-16、RIO-17、RIO-18并联连接在ContorNet控制网（12）上。

集中控制系统的控制方法：

（1）、所述的浓缩系统的浓缩机和自动加药装置通过自带的PLC，对其参数进行远程监控，而压滤机、底流泵和循环水泵需要集中控制；

（2）、所述脱水系统的主要控制对象包括沉降过滤式离心机、压滤机、隔膜加压水池和清洗滤布水池；离心机和压滤机通过自带PLC完成监控，而所述加压水池和清洗水池、离心机的阀门、入料流量的浓度需通过站控系统集中监控；

（3）、所述储浆系统的监控对象为储浆罐，监控项目包括储浆罐煤浆液面高度和煤浆的浓度、流量的温度；

（4）、所述的煤泥水处理系统的监控对象包括渣浆泵、提升泵、预沉池、缓冲调节池、清水池、污泥池和反洗排水池，监控目标包括预沉池进水流量、浊度和悬浮物浓度，煤泥密度，提升泵流量，缓冲调节池、清水池、污泥池与反洗排水池水位。

下面对各系统作进一步详细说明：

1．浓缩系统的控制

浓缩机、自动加药装置自带的PLC能满足对其远程监控的要求。

正常运行时，浓缩车间底流泵顺序启动，并调节底流泵出口阀门的开度，实现对流量的调节；循环水泵流量的控制同样是通过调节其出口阀门的开度来实现的。

浓缩车间昼夜连续运行，底流泵和循环泵均为一用一备，工作泵发生故障时，立即关闭，同时启动备用泵；一级浓缩机发生故障时，将机内煤浆打至二级浓缩机或事故浓缩机；二级浓缩机发生故障时，将机内煤浆打至事故浓缩机。故障排除后，系统进入正常运行程序。

2、脱水系统的控制

1）离心机和压滤机自带的PLC能满足对其运行进行自动控制的目的。

2）对压滤机的隔膜加压水池和滤布清洗水池需进行水位控制。

3）脱水车间集控室接到PLC的报警信号后，对离心机入料阀及事故阀门进行调整。

4）停车顺序：

①沉降离心脱水系统

喂浆泵→离心机→离心液泵→运输机→皮带；

②浓缩压滤系统

底流泵→入料泵→搅拌桶→空压机→压滤机→运输机→皮带。

5）离心机入料量的调节，是依据其入料流量计和浓度计的参数，调节喂浆泵的频率来实现的。

6）沉降离心液流量，是依据离心液桶液位，调节离心液泵的频率来调节的。

7）事故离心液流量，则是依据离心机事故桶液位，调节筛网事故泵频率来调节的。

3．储浆系统的控制

1）在监控储浆罐液面高度中，设高低位液面报警装置。高液位控制与入料阀联锁，到预定高液位后自动关断，停止供料；低液位控制与出口阀联锁，到预定底液位后同样自动关断，停止出料。同时应保证煤浆智能分配到各储罐，且能自动选择用户供浆罐。

2）在储浆罐排料泵出口安装的浓度计和流量计，除了能实时监测煤浆浓度和流量外，还能累计出一段时间内给用户的供煤量。

3）储浆罐内煤浆温度也在监测之列。

4．煤泥水处理控制

1）预沉池进水总管上安装的流量计，除显示流量外，同时可对水处理站运行状态发出警报。

2）在缓冲调节池上安装浊度计，完成对进水浊度和悬浮物浓度的检测。依据流量和浊度，手动开启PAC加药泵，调节药量。

3）根据在浓缩池底部设置的密度计显示的煤泥浓度，控制渣浆泵的启停，煤泥密度≥3%时，开泵；煤泥密度﹤3%时，停泵。

4）依据缓冲调节池水位显示仪的参数，控制提升泵的运行。水深1.5m时开泵，水深0.3m时停泵。

5）依据测得的提升泵的流量，人工调节絮凝池的PAC的投加量。提升泵全部停机时，PAC加药量泵自动停机。

6）清水池用仪表显示水位，低水位水深0.3m时，关停输水泵。

7）加药装置有自带控制系统，不进入集中控制系统。

8）当污泥池与反洗排水池水位到达一定高度时，排水泵自动开机，将池内水送入相对应的污泥浓缩机和缓冲调节池；当水位降至一定的低位时，则自动停泵。污泥泵和反洗排水泵都自带控制设备。

5．站控系统设置

1～3号终端分控站各设1套ControlLogix1756冗余型PLC。其中，设置在脱水车间变电所内的1号终端PLC采用集散式控制结构。PLC远程I/O站设在生产系统变电所内。通过1号终端内的2台计算机完成对它的集中控制，并通过SDH光纤传输通道与主控中心通信。

2，3号终端PLC控制主站分别设置在各自的变电所内，均通过各自控制室内的2台计算机完成集中控制，同样通过SDH光纤传输实现与主控中心的通信。

实施例1

在长距离管道输煤终端站控系统中的浓缩系统控制中，浓缩机和自动加药装置通过自带PLC，即可实现远程监控，而压滤机、底流泵和循环水泵需要系统的集中控制。其中控制的关键环节是底流泵和循环水泵的流量要通过调节出口阀门的开度来控制。各类工作机一旦发生故障，都可立即启动二级机或备用机。

实施例2

在脱水系统的控制中，离心机和压滤机自带的PLC能满足自控需要；而隔膜加压水池和清洗水池、离心机的阀门、入料流量和浓度则需要系统的集中监控。水池的监控目标是其水位的高低，离心机阀门的控制依据来自PLC传向集控室的报警信号，入料流量通过煤浆泵频率的调节来控制。

实施例3

在储浆系统的控制中，监控的目标是储浆罐煤浆液面的高度。高低液位控制装置分别与入料阀和出料阀联锁，罐内液面到达所设定的高低位液面时，阀门都会自动关闭，并能保证煤浆智能地分向各储罐（组）中。储浆罐排浆泵出口设置浓度和流量计，借以检测煤浆的浓度和流量，并能累计出给用户的供煤量。

实施例4

在1号终端的煤泥水处理系统中，监控目标包括预沉池进水量，浊度和悬浮物浓度，煤泥密度，提升泵流量和缓冲调节池、清水池、污泥池和反洗排水池的水位。进水量通过安装在水管上的电磁流量计检测；浊度或悬浮物浓度通过安装在缓冲调节池的在线浊度仪检测；煤泥的密度通过安装在浓缩池底部的密度计检测；提升泵的流量通过沉淀池出水三角堰计量其大小；水位的高低用显示仪显示。

实施例5

1～3号终端分控站各设1套ControlLogix 1756 冗余型PLC。

其中1号终端PLC采用集散式控制结构。PLC控制主站设置在脱水车间6kV变电所，生产系统6kV变电所内设置PLC远程I/O站，通过6号泵站集控室内脱水输煤分控站的2台工业控制计算机远程监控，完成整个1号终端脱水输煤系统的集中控制，并通过SDH光纤传输通道与主控中心进行联系。具体PLC系统配置图见附图。

Claims

1.长距离管道输煤终端站设备集中控制系统，该控制系统包括浓缩系统控制、脱水系统控制、储煤浆系统控制和煤泥水处理控制，其特征在于所述系统由网络打印机、脱水输煤工程师站、脱水输煤操作员站、脱水车间PLC主柜、分控室、脱水车间PLC 1号I/O柜、脱水车间PLC 2号I/O柜、脱水车间PLC 3号I/O柜、脱水车间PLC 4号I/O柜、生产系统PLC 1号I/O柜、生产系统PLC 2号I/O柜、控制网组成；所述分控室（5）中的网络打印机（1）、脱水输煤工程师站（2）、脱水输煤操作员站（3）分别接入脱水车间PLC主柜（4），并通过以太网EtherNet与Control Logix-01、Control Logix-02连接；所述Control Logix-01、Control Logix-02，与脱水车间PLC 1号I/O柜（6）中的RIO-1、RIO-2、RIO-3，与脱水车间PLC 2号I/O柜（7）中的RIO-4、RIO-5、RIO-6，与脱水车间PLC 3号I/O柜（8）中的RIO-7、RIO-8、RIO-9，与脱水车间PLC 4号I/O柜（9）中的RIO-10、RIO-11、RIO-12，与生产系统PLC 1号I/O柜（10）中的RIO-13、RIO-14、RIO-15，与生产系统PLC 2号I/O柜（11）中的RIO-16、RIO-17、RIO-18并联连接在ContorNet控制网（12）上。