CN208000490U - 一种基于plc的圆筒螺旋洗煤机控制*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于PLC的圆筒螺旋洗煤机控制***，包括PLC控制器、模拟量输入模块、模拟量输出模块和交流接触器，模拟量输入模块与皮带秤和密度检测模块连接用于将采集的信息发送至PLC控制器，密度检测模块用于采集自生介质水密度信息，PLC控制器通过模拟量输出模块与电动调节阀连接，用于调节水阀的开度，PLC控制器经过中间继电器与交流接触器连接，通过交流接触器分别与矸石振动筛、I段弧形筛、II段弧形筛、精煤振动筛、给料机、渣浆泵、旋流器、出料皮带、精煤皮带和入选倾角皮带连接用于自动控制，中间继电器还经过变频器与圆筒旋转电机连接用于调节圆筒转速。本实用新型提高了自动化可增加企业利润，减少资源浪费和环境污染。

Description

一种基于PLC的圆筒螺旋洗煤机控制***

技术领域

本实用新型属于矿山洗选设备控制技术领域，具体涉及一种基于PLC的圆筒螺旋洗煤机控制***。

背景技术

煤的洗选是将原煤经过选洗加工，减少原煤中的杂质与矸石，将原煤分成不同质量和规格产品的过程，其目的在于提高煤炭质量，减少环境污染，适应用户需求。圆筒螺旋洗煤机主要由圆筒筛、直线振动脱水筛、矸石脱水筛、旋流器、Ⅰ段弧型筛、Ⅱ段弧型筛、末煤筛、渣浆泵等组成。现有洗煤设备存在设备老化，自动化程度低，洗煤效率低以及质量差等问题。圆筒螺旋洗煤设备是应用于脏杂煤、动力煤及炼焦煤的设备，对其进行改造以提高其自动化可增加企业利润，减少资源浪费和环境污染。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于PLC的圆筒螺旋洗煤机控制***，用于提高自动化程度及洗选煤效率和质量。

本实用新型采用以下技术方案：

一种基于PLC的圆筒螺旋洗煤机控制***，包括PLC控制器、模拟量输入模块、模拟量输出模块和交流接触器，模拟量输入模块与皮带秤和密度检测模块连接用于将采集的信息发送至PLC控制器，皮带秤用于采集重量信息，密度检测模块用于采集自生介质水密度信息，PLC控制器通过模拟量输出模块与电动调节阀连接，用于调节水阀的开度，PLC控制器经过中间继电器与交流接触器连接，通过交流接触器分别与矸石振动筛、I段弧形筛、II段弧形筛、精煤振动筛、给料机、渣浆泵、旋流器、出料皮带、精煤皮带和入选倾角皮带连接用于自动控制，中间继电器还经过变频器与圆筒旋转电机连接用于调节圆筒转速。

具体的，密度检测模块包括容器、超声信号测量装置和超声信号处理装置，渣浆泵的出口与容器连接，超声信号测量装置设在容器的侧壁上，超声信号处理装置与超声信号测量装置电连接。

进一步的，密度检测模块还包括抽真空装置，抽真空装置的抽气口与容器的上部空间连接。

进一步的，容器内设置有搅拌装置。

具体的，PLC控制器采用FX2N－64RM型。

进一步的，模拟量输入模块采用FX2N－4AD型；模拟量输出模块采用FX2N-2DA型。

进一步的，触控屏采用GT1575－VNBA型，通过RS232串口与PLC控制器连接用于现场控制。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型基于PLC的圆筒螺旋洗煤机控制***采用PLC为核心控制器，将洗煤自生介质的密度作为被控量来调节电动调节水阀，实现自生介质密度控制，通过圆筒筛矸石厚度检测来调节变频器频率以调节圆筒筛转速，提高了该***自动化程度及洗选煤效率和质量。

进一步的，采用搅拌装置对容器内的矿浆进行搅拌的作用有两点：一是便于抽真空装置抽除矿浆中的气泡，二是防止矿浆在容器内形成沉淀。抽真空装置抽气的时间可以在现场经手动试验后根据具体工况确定，然后固定在程序中自动运行，装置由单片机进行控制，来实现***各部分的正常运行。

进一步的，触摸屏为人机界面，环境适应性强，运算能力强且存储能力大，操作简单，现场运行情况良好。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型***示意图；

图2为本实用新型密度检测模块结构示意图。

其中，1.渣浆泵；2.搅拌装置；3.抽真空装置；4.超声信号测量装置；5.超声信号处理装置；6.容器；

具体实施方式

请参阅图1，本实用新型公开了一种基于PLC的圆筒螺旋洗煤机控制***，包括PLC控制器、模拟量输入模块、模拟量输出模块和中间继电器，PLC控制器分别与模拟量输入模块、模拟量输出模块和中间继电器连接，模拟量输入模块连接有皮带秤和密度检测模块，皮带秤用于采集重量信息，密度检测模块用于采集自生介质水密度信息，模拟量输出模块连接有电动调节阀用于控制水箱加水，PLC控制器通过RS232串口与触控屏连接，中间继电器分别与变频器和交流接触器连接，变频器用于控制圆筒旋转电机，交流接触器用于控制圆筒螺旋洗煤机控制***的电气设备实现自动化。

电气设备包括矸石振动筛、I段弧形筛、II段弧形筛、精煤振动筛、给料机、渣浆泵、旋流器、出料皮带、精煤皮带和入选倾角皮带，交流接触器分别与矸石振动筛、I段弧形筛、II段弧形筛、精煤振动筛、给料机、渣浆泵、旋流器、出料皮带、精煤皮带和入选倾角皮带连接，根据PLC控制器的指令实现自动化控制。

PLC控制器采用FX2N－64RM型，模拟量输入模块采用FX2N－4AD型；模拟量输出模块采用FX2N-2DA型。

请参阅图2，密度检测模块包括容器、超声信号测量装置、超声信号处理装置和抽真空装置，容器内设置有搅拌装置，渣浆泵的出口与容器连接，超声信号测量装置设在容器的侧壁上，超声信号处理装置与超声信号测量装置电连接，抽真空装置的抽气口与容器的上部空间连接。

密度检测模块能够很好的消除矿浆中的气泡，实现超声波矿浆密度的在线检测。此外，本实用新型不直接接触被测矿浆，安全可靠，便于防毒、防爆、防污染；且具有温度自动补偿功能，测量精度优于0.2％。

输送皮带将给料机中经破碎、筛分的原煤送入圆筒筛中，圆筒的安装倾角为8°～10°，圆筒筛内部带有顺时针旋转的螺旋叶片，圆筒筛由电动机所带的减速器带动下而逆时针旋转，通过渣浆泵给圆筒内部供水，原煤在圆筒旋转的过程中上下起伏，并在水流的作用下使得原煤中的细粉物料与水混合产生悬浮液，对被洗选煤起到悬浮作用。

使被洗选煤悬浮并按密度和粒度沉降分层，在圆筒旋转的过程中密度大的物料运动速度快，因此物料分层时，密度大的矸石落在螺旋叶片里，密度小的精煤物料在上，随着水流的冲击而冲出出料口，而矸石则被螺旋叶片在旋转的过程中逐渐从上端出料口带出。

矸石经矸石筛筛选后筛下的夹矸石煤经旋流器进一步处理，旋流器的溢出物经矸石筛进一步筛选，如此循环减少煤的损失。通过初步洗选以后，圆筒筛下端出料口的物料经过直线脱水振动筛在介质水的作用下进一步冲洗并按一定粒度进行筛选，符合要求的物料直接到输出皮带为精煤，剩下的物料送入旋流器，经旋流器后的末煤经Ⅰ段弧形筛、Ⅱ段弧形筛后符合粒度的物料经输出皮带运走，剩下的煤泥和自生介质水到循环水池，经渣浆泵送入圆筒筛中实现水循环利用过程。

经过洗选后的自生介质水具有一定得密度，密度的大小严重影响着洗选的质量和效率，密度大则物料分层速度减慢，降低洗选效率，密度小则起不到浮选分层的效果，使得煤和矸石混杂，矸石中含煤量高，浪费资源。因此，自生介质水的密度影响着洗选的煤品质。根据实际经验确立了合适的密度范围值，本申请采用密度检测模块，通过对介质密度的检测，经PLC运算处理来调节电动调节阀的开度，从而把洗煤自生介质密度控制在该范围内。

密度检测模块工作过程如下：

开启渣浆泵1，渣浆被吸入容器6内；关闭渣浆泵1，开启搅拌装置2，搅拌装置2开始搅拌容器6内的矿浆；开启抽真空装置3，抽除渣浆中的气泡，达到真空度要求后关闭抽真空装置3；搅拌装置2停止搅拌，超声信号测量装置4开始测量容器6内的声信号，并将测量到的声信号发送到超声信号处理装置5进行处理，测出渣浆密度。

由于工艺过程中调节的滞后性，设置密度值的上下限，并对上下限分别分为3个等级，当所测密度值在上限或下限范围时，按照其密度所在的密度等级范围选用相应等级的阀门开度，考虑到实时调节对执行机构的损耗性，在介质密度在一度的范围时均采用固定的阀门开度。

在计量方面，将皮带秤的称重信号接入PLC的模拟量输入模块中并经计算得出重量信息，通过入料皮带秤和出料皮带秤对入料量和出料量进行计量，从而对洗煤工作量和精煤产量进行计量，同时对煤品质进行统计评价。

***采用三菱GT1575－VNBA型触摸屏，它具有环境适应性强、运算能力强、存储能力大等特点。通过RS232串口与PLC控制器实现通讯。在触摸屏界面设置按钮代替硬件手动按钮，方便操作人员操作，并设置工艺流程界面，和参数监控界面，对各个设备工作状态进行监控，设置故障报警提示、故障原因分析，错误操作报警等安全措施。减少了工人的不当操作，提高设备使用效率。

本申请解决了洗选煤自生介质密度控制的问题，圆筒旋转速度也能随矸石层厚度而调节，避免了因电机堵转造成的运行故障。为了便于现场操作，整个***设有全自动控制、手动控制。该设备运行情况良好，具有良好的经济效益。该设备属于独立的单套控制***，随着生产自动化要求，可将多套设备集一台计算机集中管理，设置DCS控制***，与其实工序的控制过程实现集中控制。将PLC和上位机组态监控软件连接，通过上位机监控、数据记录功能对一些工艺数据(精煤产量、耗水量、入选原煤量)、操作日志、工作量建立数据库便于进行统计分析。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于PLC的圆筒螺旋洗煤机控制***，其特征在于，包括PLC控制器、模拟量输入模块、模拟量输出模块和交流接触器，模拟量输入模块与皮带秤和密度检测模块连接用于将采集的信息发送至PLC控制器，皮带秤用于采集重量信息，密度检测模块用于采集自生介质水密度信息，PLC控制器通过模拟量输出模块与电动调节阀连接，用于调节水阀的开度，PLC控制器经过中间继电器与交流接触器连接，通过交流接触器分别与矸石振动筛、I段弧形筛、II段弧形筛、精煤振动筛、给料机、渣浆泵、旋流器、出料皮带、精煤皮带和入选倾角皮带连接用于自动控制，中间继电器还经过变频器与圆筒旋转电机连接用于调节圆筒转速。

2.根据权利要求1所述的一种基于PLC的圆筒螺旋洗煤机控制***，其特征在于，密度检测模块包括容器、超声信号测量装置和超声信号处理装置，渣浆泵的出口与容器连接，超声信号测量装置设在容器的侧壁上，超声信号处理装置与超声信号测量装置电连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于PLC的圆筒螺旋洗煤机控制***，其特征在于，密度检测模块还包括抽真空装置，抽真空装置的抽气口与容器的上部空间连接。

4.根据权利要求2所述的一种基于PLC的圆筒螺旋洗煤机控制***，其特征在于，容器内设置有搅拌装置。

5.根据权利要求1所述的一种基于PLC的圆筒螺旋洗煤机控制***，其特征在于，PLC控制器采用FX2N－64RM型。

6.根据权利要求5所述的一种基于PLC的圆筒螺旋洗煤机控制***，其特征在于，模拟量输入模块采用FX2N－4AD型；模拟量输出模块采用FX2N-2DA型。

7.根据权利要求5所述的一种基于PLC的圆筒螺旋洗煤机控制***，其特征在于，触控屏采用GT1575－VNBA型，通过RS232串口与PLC控制器连接用于现场控制。