本站原创摘 要：结合大中型选煤厂控制系统组成,浅析其各自独立、又相互依赖的关系.
关 键 词：集中控制系统PID密度悬浮液重介系统
目前,我国新建和经过技改后的重介选煤厂控制系统,一般由集中控制系统、生产调度系统和监控系统组成.
1集控系统
1.1集控系统构成
选煤厂集控系统,是将工艺设备的控制操纵集中在控制室,由操作员集中控制设备的启、停和监视设备的运行.
1.1.1生产信号系统：为实施设备运行控制、保证安全,系统中按约定规律动作的声、光指示信号及操作期间和与之相关的计算机屏幕显示信息等,通称信号系统.
1.1.2设备间闭锁：选煤厂工艺设备间的闭锁,一般采用逆煤流方向的起车闭锁和顺煤流方向的停车闭锁关系.
1.1.3设备运行信号监视：采用大屏幕、”点亮”等方式在大屏幕上显示.
1.1.4人―机接口设备：主要采用上位机,部分还采用触摸屏.
1.1.5控制方式：为单指令的自动发信号起停车操作,实现设备的单起、单停或按闭锁关系的全部设备起停操作功能.为满足设备的检修试车需要,设有就地控制方式（现行《煤炭洗选工程设计规范》14.5.2条规定：集中控制设计“必须具备集中（联锁）及就地（解锁）两种控制方式,并可使两种控制方式方便的进行互换,在互换过程中不影响设备的运行状态”）.
1.2密度调节基本原理
重介选煤厂的控制系统中,重介悬浮液密度值自动调节是重中之重,只有达到了设定的数据,才能保证主要产品质量,又能达到较好的回收率目标.实际生产中,经常因入选煤量波动、介质回收环节的扰动等引起重介悬浮液密度值波动等,这就需要对入选给煤机变频调速器的频率、位于合格介质桶或合格介质管道上的补加水等进行自动调节.
目前,广泛使用PLC的软PID功能块来实施自动调节.既能简化控制系统配置,又能节约工程投资,实现控制和调控的高度集成.
1.2.1调节控制过程：不同型号的PLC,其软PID功能块的结构形式不同,但基本原理相同.
以Quantum系列的SchneiderConcept编程软件中PID2功能块为例,结合附图说明密度调节控制过程.
PID2工程块中包括21个寄存器（4xxx0~4xx20）、减法运算器与软PID运算器等.
在21个寄存器中分别存放不同的功能参数.根据过程变量输入值及各寄存器数值,由编写的PID应用软件（及软PID运算器）运算后输出值,经减法运算后存储于制定的寄存器,再转存于输出寄存器经过D/A转换后输出4~20mA调节信号.
1.2.2使用PID2功能块实施上图密度调节控制过程简述.
①图中的PID参数设定量、密度参数设定值XO,通过上位机予以设定,存放于PID2功能块的第2个存储器与寄存器40101中.
②用同位素密度计（传感器）不断对由合格介质泵输送的重介密度悬浮液密度值进行检测,并以4~20mA标准信号表示所测密度值的过程变量PV（即图中被控制量y,下同）,经过A/D转换后存入该通道对应的输入寄存器30001,通过一个SUB减法运算器把采集到的过程变量即重介悬浮液密度值写入寄存器40113.
③根据上述两个寄存器中的数据进行PID运算处理.运算结果存储于40102寄存器中,通过一个SUB减法运算器把40102寄存器中的数值转存于40500输出寄存器.40500输出寄存器中数值经过D/A转换后,输出4~20mA调节信号至电动执行器,由其驱动调节机构（补加水阀门）按对应的规律开大或关小,使调节量（补加水量）有规律变化,以便及时克服干扰,消除偏差,使密度值保持在给定值.
④当测量信号和给定值之差达到零（或小于允许误差）时,执行机构就不再动作,该系统暂时保持稳定.当新的扰动又出现时,该系统又如上述过程进行自动调控.实际生产中,重介悬浮液密度值自动调节,是上述调节与分流箱的阀门位置自动调节和合格介质桶的液位自动调节共同进行.
⑤在使用PID2功能块编制的梯形图例中,还使用输出触点分别对密度值的高低报警予以输出.
⑥PID2功能块有两种工作模式,即自动模式（即（Qxxxxx触点闭合）和手动模式即（Qxxxxx触点断开）.自动模式即如上所述,手动模式则按照由上位机给定的输出变量值,直接动作于电动执行器,驱动调节机构（补加水阀门）直接动作,过程中手动调节一般较少.
2生产调度通讯
生产调度采用程控交换机或调度广播系统,采用程控交换机可以进行点对点的通话,但现场拉线较多.调度广播系统拉线较少,属于广播性质的.
3监控系统
监视系统可为调度人员和有关职能部门提供生产现场的实时视频信号,同步掌握生产设备运行状态、产量及质量的情况,快速做出反应,及时调度.
监控系统现有两种模式：
一种是模拟式,一种是网络式.模拟式扩展起来较为麻烦,网络式如果网速较慢,容易图像滞后.但网络式是发展方向.
另外,大型选煤厂还设立计算机管理信息系统,该系统根据生产原煤的质量变化及用户需求,优化产品方案,制定合理的产品结构和工艺流程,最大程度地提高企业的经济效益；它可使生产管理、运销管理和技术管理中的各种报表以及曲线由计算机自动完成；通过建立管理信息系统局域网,根据系统配置和管理需求,可以实现和工业控制网络的无缝连接,完成选煤厂生产控制信息、图像信息、管理信息的综合处理.