壓濾工藝智能群控模型在屯蘭選煤廠中的實(shí)際應(yīng)用,職稱論文內(nèi)容摘要：以屯蘭選煤廠壓濾工藝生產(chǎn)效率低為研究背景，在原有控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，構(gòu)建了壓濾工藝智能群控模型，并在屯蘭選煤廠壓濾車間進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用;實(shí)踐證明，壓濾工藝智能群控技術(shù)提高了壓濾工藝的自動(dòng)化水平，也提高了壓濾系統(tǒng)的生產(chǎn)效率，減少了人員投入，為礦井帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。本文關(guān)鍵詞語(yǔ)：選煤廠;壓濾工藝;智能群控技術(shù);自動(dòng)化;效率;TheresearchandapplicationonintelligentgroupcontroltechnologyforpressurefiltertechnologyatTunlanCoalPreparationPlantZHANGBai近年來(lái)，智能化、自動(dòng)化逐步成為礦井的發(fā)展趨勢(shì)，智能化、自動(dòng)化的發(fā)展必須依靠于先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理算法和良好的監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。選煤廠當(dāng)前還主要依靠于人工操作設(shè)備運(yùn)行，固然全自動(dòng)化技術(shù)一直在發(fā)展經(jīng)過(guò)中，但是大量人工操作機(jī)械設(shè)備的現(xiàn)在狀況一直未得到改善，大量資金投入換來(lái)少量經(jīng)濟(jì)效益，使得選煤廠全自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展顯得尤為重要[1]。通過(guò)在選煤廠建立適當(dāng)數(shù)量的數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站，可實(shí)現(xiàn)對(duì)選煤廠設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控。本文通過(guò)對(duì)壓濾工藝智能群控進(jìn)行模型構(gòu)建并在屯蘭選煤廠實(shí)際應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化壓濾的同時(shí)提高了壓濾生產(chǎn)效率[2]。1屯蘭選煤廠壓濾工藝現(xiàn)在狀況選煤廠壓濾車間工作流程如下:(1)開(kāi)采煤泥經(jīng)運(yùn)輸后到達(dá)主洗車間，主洗車間清洗煤泥，隨后運(yùn)送至濃縮池，在絮凝劑的作用下煤泥充分濃縮沉淀，隨后運(yùn)送至煤泥桶;(2)在煤泥桶中參加助濾劑，加快煤泥的壓濾，方便煤泥水快速流進(jìn)壓濾機(jī);(3)在入料泵的作用下，壓濾機(jī)對(duì)煤泥進(jìn)行壓濾作業(yè)，得到知足要求的濾餅，已生成的濾餅卸料后，再循環(huán)作業(yè);(4)濾餅通過(guò)刮板將輸出至固定位置。煤泥的回收不僅能夠減低煤炭對(duì)環(huán)境的污染，還能夠提高煤炭的可回收利用價(jià)值。屯蘭選煤廠對(duì)煤泥的回收主要依靠于壓濾車間的壓濾機(jī)，當(dāng)前，壓濾車間的各個(gè)壓濾機(jī)都是單獨(dú)工作，不能實(shí)現(xiàn)各機(jī)器設(shè)備間的聯(lián)合運(yùn)作，單個(gè)設(shè)備的上料和卸料工作仍然需要人工操作，在多程序、多環(huán)節(jié)的壓濾經(jīng)過(guò)中，大大降低了工作效率。為此，提高壓濾車間的自動(dòng)化水平顯得尤為重要[3]。2壓濾工藝智能群控模型的構(gòu)建屯蘭選煤廠原有控制系統(tǒng)由于非線性、不確定性、擾動(dòng)性以及多目的性等特點(diǎn)，需要大量的人工操作，很難實(shí)現(xiàn)高效率自動(dòng)化生產(chǎn)。為此，對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，主要目的如下。(1)改善傳統(tǒng)的人工給料和排料工作，實(shí)現(xiàn)給料和排料的有機(jī)結(jié)合。在自動(dòng)給料經(jīng)過(guò)中，保證煤泥水的刻度線示數(shù)一致，避免出現(xiàn)上料沖突的現(xiàn)象;在排料程序中，實(shí)現(xiàn)刮板啟動(dòng)、停止的嚴(yán)密配合，保證刮板在承載范圍內(nèi)有序進(jìn)行煤泥卸載。優(yōu)化壓濾機(jī)的算法能夠?qū)崿F(xiàn)給料、排料有機(jī)配合，解決節(jié)點(diǎn)故障問(wèn)題[4,5]。(2)實(shí)現(xiàn)9臺(tái)壓濾機(jī)集中控制，以保證給料和排料的有機(jī)配合。(3)原有控制系統(tǒng)互相分割運(yùn)行導(dǎo)致數(shù)據(jù)分散，在數(shù)據(jù)處理上往往難以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一。優(yōu)化后的控制系統(tǒng)能夠集中把控?cái)?shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的協(xié)同控制。(4)提高操作界面的智能化程度，減少現(xiàn)場(chǎng)工作人員數(shù)量，通過(guò)壓濾車間的無(wú)線局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的集中處理，知足了服務(wù)器數(shù)據(jù)和集控室數(shù)據(jù)的交換;通過(guò)PC端的遠(yuǎn)程監(jiān)控和維護(hù)設(shè)計(jì)Web界面;多功能APP實(shí)現(xiàn)了對(duì)壓濾車間設(shè)備的全方位監(jiān)測(cè)和控制，最終實(shí)現(xiàn)壓濾車間的全自動(dòng)化控制[6]。對(duì)選煤廠壓濾工藝智能群控技術(shù)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)主要包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩方面。壓濾工藝智能群控硬件控制系統(tǒng)主要包括智能層、管理層、控制層和采集層。壓濾工藝智能群控軟件構(gòu)造框架主要包括智能層、管理層和控制層，軟件系統(tǒng)與硬件系統(tǒng)的選取相適應(yīng)。智能層的主要作用是實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程處理;管理層是數(shù)據(jù)庫(kù)和人機(jī)組態(tài)界面的中心，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的同時(shí)通過(guò)顯示界面顯示設(shè)備的運(yùn)行參數(shù);控制層在可編程控制器的控制作用下，實(shí)現(xiàn)與采集層的連接，起到控制設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的執(zhí)行作用[7]。壓濾車間工藝流程的軟件構(gòu)建是實(shí)現(xiàn)智能群控制技術(shù)的關(guān)鍵，通過(guò)對(duì)入料、卸料以及壓濾工藝的監(jiān)控實(shí)現(xiàn)智能化監(jiān)測(cè)和控制，整個(gè)壓濾工藝的開(kāi)場(chǎng)、結(jié)束作業(yè)通過(guò)控制界面判定實(shí)現(xiàn):(1)控制界面上實(shí)時(shí)顯示各個(gè)壓濾機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)以及控制形式;(2)顯示入料經(jīng)過(guò)中閥門(mén)控制信息和設(shè)備傳感器參數(shù);(3)顯示卸料經(jīng)過(guò)中刮板輸送機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)以及控制按鈕;(4)顯示整個(gè)系統(tǒng)的電氣參數(shù)。通過(guò)構(gòu)建軟件流程，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)、智能的壓濾工藝操作。3壓濾工藝智能群控的實(shí)現(xiàn)及運(yùn)行效果在上述壓濾工藝智能群控模型構(gòu)建的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)智能群控硬件以及軟件的選擇實(shí)現(xiàn)屯蘭選煤廠壓濾車間智能群控技術(shù)的應(yīng)用。在原有控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過(guò)優(yōu)化操作流程和控制算法實(shí)現(xiàn)智能化群控。硬件是系統(tǒng)重要的載體，控制系統(tǒng)命令的輸出。屯蘭選煤廠硬件系統(tǒng)主要由收集電氣參數(shù)的電動(dòng)機(jī)控制器、監(jiān)測(cè)煤泥流量的電磁流量計(jì)、監(jiān)測(cè)壓濾設(shè)備壓力的壓力變送器、可編程控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)的服務(wù)器、通訊站、移動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備以及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示的觸摸屏等構(gòu)成;軟件系統(tǒng)主要由ConnectedComponentWorkbench軟件編程界面和MCGS人機(jī)組態(tài)編程界面組成[8,9]。在硬件以及軟件系統(tǒng)的合理選擇后，對(duì)智能化群控系統(tǒng)進(jìn)行通訊系統(tǒng)搭建以及可視化及界面的搭建。圖1為壓濾工藝智能群控可視化人機(jī)界面。華而不實(shí)(a)為電動(dòng)機(jī)執(zhí)行監(jiān)控畫(huà)面;(b)為電動(dòng)機(jī)執(zhí)行設(shè)備參數(shù)圖，在工作界面中，有啟動(dòng)暫停按鈕以及界面轉(zhuǎn)化按鈕，操作方便;(c)為壓濾機(jī)及電動(dòng)執(zhí)行器列表，能夠?qū)崟r(shí)查看壓濾機(jī)的運(yùn)行狀況;(d)為綜保監(jiān)控以及數(shù)據(jù)監(jiān)控界面，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀況并監(jiān)測(cè)顯示運(yùn)行數(shù)據(jù)。系統(tǒng)檢查無(wú)誤后，壓濾車間開(kāi)場(chǎng)運(yùn)行，同時(shí)統(tǒng)計(jì)設(shè)備產(chǎn)能。優(yōu)化前后產(chǎn)能數(shù)據(jù)比照見(jiàn)表1。表1優(yōu)化前后產(chǎn)能數(shù)據(jù)比照從表1中比照看出，優(yōu)化后的智能群控系統(tǒng)明顯提高了壓濾工藝生產(chǎn)效率。在智能群控技術(shù)下，壓濾車間的節(jié)能效率提高，9臺(tái)壓濾機(jī)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化給料、排料周期循環(huán)作業(yè)，產(chǎn)量得到明顯的提高;全自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的同時(shí)，減少了壓濾車間工作人員的投入，原有控制系統(tǒng)下，壓濾車間至少需要6個(gè)人進(jìn)行操作才能夠完成，優(yōu)化后的智能群控系統(tǒng)下，只需要1個(gè)人便可完成整個(gè)壓濾工藝，減員的同時(shí)提高了操作系統(tǒng)的精準(zhǔn)度[10]。圖1壓濾工藝智能群控可視化人機(jī)界面4結(jié)束語(yǔ)針對(duì)屯蘭選煤廠壓濾工藝工作效率低的現(xiàn)在狀況，對(duì)原有壓濾工藝進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，改良后的壓濾工藝智能群控技術(shù)在屯蘭選煤廠獲得了良好的應(yīng)用效果，全自動(dòng)化生產(chǎn)提高了壓濾工藝的生產(chǎn)效率，同時(shí)減少了人員投入，為礦井帶來(lái)了較好的經(jīng)濟(jì)效益。以下為參考文獻(xiàn)[1]高攀．淺談上灣智能化選煤廠的改造應(yīng)用[J]．黑龍江科技信息，2021(17):32．[2]王光芒，匡亞莉，王，等．基于Fuzzy-Smith補(bǔ)償控制的煤泥水自動(dòng)加藥系統(tǒng)仿真研究[J]．工礦自動(dòng)化，2020,38(9):39-42．[3]原利兵，樊俊寧．寺河礦選煤廠無(wú)煙末煤洗選工藝節(jié)能減排研究[J]．煤炭加工與綜合利用，2021(S1):49-51．[4]李先送，王然風(fēng)，孟巧榮．壓濾機(jī)群控與手機(jī)移動(dòng)終端遠(yuǎn)程控制設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]．煤炭工程，2021,50(7):30-33．[5]陳文刊，李延鋒．煤泥壓濾系統(tǒng)自動(dòng)控制研究[J]．煤炭技術(shù)，2020,33(05):238-240．[6]趙海洋．APN18S6型壓濾機(jī)在云崗礦選煤廠的應(yīng)用[J]．選煤技術(shù)，2003(1):27-29．[7]王書(shū)慧．選煤廠煤泥壓濾自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究[J]．機(jī)械管理開(kāi)發(fā)，2022,34(1):185-186,256．[8]胡永春，亢艷梅