张家峁选煤厂重介悬浮液密度控制系统研究

摘要

选煤方法主要有跳汰法、重介质法和浮选法，由于重介质法分选精度高、工艺简单、操作方便、易于实现自动化，所以张家峁洗煤厂采用重介浅槽选煤方法。在重介质选煤过程中，重介悬浮液密度的稳定性是决定选煤厂的精煤洗出率、产品质量（灰分含量）的重要因素，其对企业效益有着十分重要的意义。
　　张家峁洗煤厂原有控制系统只能实现起停车的集中顺序控制，在重介悬浮液循环过程中，影响悬浮液密度的配料、加介、分流以及密度调节均采用人工的方式进行，主观因素较大，且在运行过程中很难保持悬浮液密度的稳定，密度低时会影响分选效果，造成煤炭浪费，如矸石中含煤现象发生，密度高时，会造成介质浪费情况，还会产生煤中含矸现象出现，影响产品品质，因此重介悬浮液密度控制的研究是十分必要的。
　　本文首先介绍了张家峁洗煤厂的设备布局与重介洗煤工艺，并分析了影响重介悬浮液密度的主要因素与关键环节，由此将合介密度、煤泥含量以及合介桶的液位等作为主要控制对象，确定系统的主要监测点、控制对象与方式，并根据有关参量的影响关系以及控制任务给出了系统控制的原理框图。
　　根据课题的研究目标，在原有 ControlLogix/1756系列 PLC框架的基础上，作出系统硬件、PLC模块、检测传感器及执行机构的设备选型，提出系统的最终控制目标，然后根据控制目标和悬浮液循环过程中各参量耦合的复杂性选择Fuzzy-PID控制原理作为其主要控制器的设计依据，设计出该系统的控制软件与控制算法。
　　根据控制系统的硬件与软件设计，在原有系统的基础上完成了系统的硬件的安装与调试，在Logix5000软件平台上完成了系统的组态和控制软件程序设计与调试，达到了设计要求，使重介悬浮液的密度稳定在（1.6±0.05）g/cm3的范围内。系统运行以来精煤洗出率提高了3％，灰分含量下降了2.3%，达到了预期的目标。

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1 绪 论

1.1选题背景及研究意义

1.2 重介选煤密度控制系统研究现状

1.3研究目标

1.4 本课题结构安排

1.5 本章小结

2重介质洗煤工艺与控制原理

2.1 重介循环子系统设备构成

2.2 重介洗选工艺流程

2.3 洗煤厂控制系统现状

2.4 重介密度调节原理

2.5 重介质悬浮液的性质以及影响因素

2.6 本章小结

3 重介质悬浮液密度控制系统硬件设计

3.1检测传感器与选型

3.2执行装置

3.3 悬浮液密度控制PLC系统设计

3.4 本章小结

4 重介质悬浮液密度软件设计

4.1 重介密度控制系统的功能要求

4.2 控制系统软件设计

4.3控制算法

4.5 本章小结

5 系统调试

5.1 人机交互设计

5.2 本地控制回路调试

5.3 单机调试

5.4 系统联调

5.5 本章小结

6 总 结

致谢

参考文献