成庄矿选煤厂密度自动控制系统的研究与实现

赵平胜，王然风

（1.晋城蓝焰煤业股份有限公司洗选处 山西 晋城 048006；2.太原理工大学 山西 太原 030024）

成庄矿选煤厂密度自动控制系统的研究与实现

赵平胜1，王然风2

（1.晋城蓝焰煤业股份有限公司洗选处 山西 晋城 048006；2.太原理工大学 山西 太原 030024）

成庄矿选煤厂块煤系统采用人工控制，导致精煤灰分波动大，精煤损失也大，同时增加了工人的操作强度，为此在分析成庄块煤密度控制系统特殊性的前提下，采用模糊控制方法实现了自动分流进而实现了密度自动控制系统，该方案实施以来，为企业带来了良好的经济和社会效益。

密度自动控制；模糊控制；自动分流

1 密度自动控制系统研制的提出

成庄矿选煤厂块煤分选采用的是重介斜轮分选机，通过月综合资料分析表明，矸石中-1.8密度级煤损失较大，平均损失量为4%～5%，精煤中矸石含量平均为0.78%，造成这种状况主要是块煤分选系统没有实现自动控制，仅靠人工控制，导致悬浮液密度波动大，精煤灰分时不合格，岗位司机工作量大。只有通过实现重介系统自动控制，才能解决上述问题。

2 密度控制系统方案设计

目前国内外重介选煤过程中悬浮液密度自动控制已经获得成熟应用，控制技术采用成熟可靠的PID控制算法，取得成功的关键原因是控制对象的改变。事实上，最初国内重介密度自动控制系统的补加清水在合介桶上方实施，从控制的角度上讲就属于大惯性、大滞后过程，后来将补水由直接往合介桶添加改为在合介泵入口处添加，其实质是改变了控制对象，消除了大惯性和大滞后，当然作为工艺上的改变则原来意义上的合格介质桶变成了浓介桶，即合介桶的实际密度略高于合格介质，这样补水才有可能，这也是目前这种流行方案取得成功的根本原因。

成庄斜轮分选具有特殊性，原因在于它的合格介质桶的桶位由于煤质波动导致了桶位在不断上涨，密度却在不断的下降，从而导致成庄矿选煤厂的密度控制从策略上将要通过分流来实现密度自动控制成为一种重要的方式，而分流就变成了将合格介质经分流机构分向稀介桶，经泵送至磁选机，经磁选机回收后到合介桶，这样控制对象就变成了大惯性和大滞后对象，控制难度增加，因此采用传统的PID控制实现自动分流进而实现密度自动控制不可避免的要出现超调和振荡现象，控制难度增加，这是成庄矿项目的特殊性，也是本项目实施的难点。模糊控制是解决这种大惯性大滞后的控制的成熟有效的算法，为此提出采用模糊控制来实现自动分流进而实现密度控制的解决方案。

3 成庄矿密度自动控制系统的软硬件设计与实现控制系统组成框图

图1 成庄矿密度控制系统组成

由上图可以看出，采用了西门子系列的PLCS7300及其相关模块来实现，控制的系统包括东西两个系统的两套密度控制系统。在此基础上进行了模糊控制系统软件开发，并形成了如图2的控制界面。

图2 成庄矿选煤厂的组态界面设计

4 小结

从实践来看，该模糊控制系统超调量小、调整时间短、对系统参数变化和外界干扰有较强的鲁棒性，是一种针对成庄矿特殊工况下密度控制的有效方法。通过项目研究与实施，块煤重介系统实现实时监控并自动调控，按照目前的生产年入洗块煤336万t左右，目前块精煤售价为560元/t，按照回收率提高0.2%考虑，除去成本价每年至少可创造经济效益在200万元以上。同时项目的实施对于减少因灰分超标造成煤质事故，降低职工劳动强度将起到重要作用。

Research and Implementation oFDensity Automatic Control System in Chengzhuang Mine Coal Preparation Plant

ZHAO Ping-sheng1,WANG Ran-feng2
(1.Washing Department,Lanyan Coal Co.,Jincheng Shanxi 048006;2.Taiyuan University oFTechnology,Taiyuan Shanxi 030024)

In Coal Preparation PlanToFChengzhuang Mine,the manual control oFits lump coal system caused big fluctuation oFash contents,large loss oFfine coal,and increase oFworking intensity.Therefore,on the premise oFthe lump coal density in Chengzhuang Mine,a fuzzy control method was adopted to realize the automatic dispersion,and the density automatic control system.Since the implementation oFthe system,the enterprise has achieved better economic and social benefits.

density automatic control;fuzzy control;automatic dispersion

TD92

A

1672-5050（2011）07-0045-02

2011-03-06

赵平胜（1970—）男，山西晋城人，大学本科，工程师，从事煤炭洗选技术管理研究工作。

徐树文