摘 要：本文介紹了和利時綜合自動化產品在煤炭行業智能配電系統的首次應用。北京和利時自動化驅動技術有限公司針對煤炭行業智能配電系統的特殊需要，整合了LM系列小型 PLC產品、礦用電氣專用模塊、 LK系列大型 PLC產品和MACS-SCADA大型監控軟件，首次實現了煤炭行業配電管控一體化的綜合功能。配電管控一體化功能的實際運行表明，該系統功能設計合理，運行可靠，增強了生產電氣信息的透明度，顯著提高了生產效率。

 

◎ 項目背景

北京和利時自動化驅動技術有限公司，作為和利時集團的重要支柱公司，主要致力于自動化及驅動產品的研發、生產、市場推廣和技術服務。2010年起，公司對煤炭行業專項專攻，針對煤炭行業電力系統的特殊需求，在原有的小型LM PLC基礎上增加開發了多種特殊電力測量和保護專用模塊，逐漸應用于各種的礦用電器當中。2011年驅動公司正式成立煤炭事業部，正式吹響了向煤炭行業自動化信息化領域進軍的號角。

 

開灤有限責任公司錢加營礦業分公司選煤廠，是一座能夠年處理能力400萬噸的大型現代化礦井型選煤廠。1983年開始籌建，1989年11月建成投產，主要工藝及成套設備從波蘭引進，1992年4月達產。生產工藝為：13~150mm塊煤采用重介立輪再選，0.5~13mm末煤采用重介旋流器主再選，0~0.5mm煤泥直接浮選，尾煤濃縮壓濾。主要產品為10~12級煉焦精煤，洗塊煤、洗混煤、煤泥。2003年~2004年該洗煤廠主要設備進行了升級改造，增加了進口的主要設備旋流器、振動篩、離心機和磁選機等。2009年，洗煤廠再次投資擴容一個浮選車間和一套863新浮選工藝設備。此次擴容的電氣設備的綜合管理，為北京和利時自動化驅動技術有限公司實現煤礦行業的智能供配電管控一體化自動控制提供了難得的的平臺和機遇。2011年6月底確定該項目正式啟動后，公司的煤炭事業部立即組織相關人力物力重點專攻，從2011年7月技術交流確定方案開始，8月硬件到現場，9月份調試及正式投運，項目組成員圓滿順利的完成了該項目。改造后的選煤廠，洗選效率提高，設備維護效率提高，自動化程度提高，配合新工藝的良好控制，洗煤廠年處理能力提高到了600噸煤左右。

 

公司將軟硬件資源進行科學整合，項目從設計、硬件搭建、軟件實現到現場調試，都投入了關鍵技術和人力資源，在短短2個多月的時間，實現了煤炭行業的智能配電管控一體化系統的突破，創造了一個新的里程碑。

 

◎ 系統架構

該項目采用三層控制系統架構：由于該系統需要具備電力保護和綜合分析報表的需求，上下通訊過萬點，普通HMI軟件無法實現。所以上位管理層采用和利時公司MACS-SCADA（版本：MACS-SCADA3.2.1B-SP3）綜合監控系統軟件，此軟件曾應用與地鐵項目的綜合監控系統，數據吞吐能力可以達到較高可達100萬點級別；綜合控制層中又分位兩小層，采用和利時公司LK系列大型PLC實現整體控制功能，采用和利時公司LM系列小型PLC實現各個配電柜的單元控制功能，采用設備配套PLC實現特殊對象的單元控制功能；設備層由現場配電柜、被控設備和測量裝置組成。通過3層控制系統架構，綜合實現了智能供配電管控一體化系統功能。

 

◎ 智能配電系統的功能介紹

 

1、低壓配電裝置的測量、控制和保護功能

數據的測量：三相電流、線電壓、有功電量；斷路器合分閘、電機運行狀態；設備累計運行時間；電機故障信息；電機保護投入類型；當前定值整定；系統就地/程控狀態；漏電實時零序電流、零序電壓、零序功率方向角；

 

低壓設備的啟停控制：提供低壓配電裝置的保護功能，包含漏電、短路、過載、過壓、欠壓、電流不平衡、電流斷相、通訊中斷、啟動失敗、停止失敗十種保護功能。保護功能的實現、參數調整設定、故障記錄；

 

低壓配電參數報表分析功能；

 

低壓配電設備報警提示功能，設備維護提醒功能。

 

2、高壓配電裝置的測量和監控功能

與高壓綜合保護設備實現modbus RTU通訊功能；

 

采集綜保的三相電流、線電壓、有功電量；斷路器合分閘；設備累計運行時間；電機故障信息；漏電實時零序電流、零序電壓、零序功率方向角測量等實時數據狀態，通過DP網絡傳到主機系統，完成對高壓系統的監視功能

 

高壓配電設備報警提示功能。

 

3、工藝設備的控制檢測功能

滿足系統工藝需求的三種控制方式，設有轉換開關和轉換預置按鈕，可在3種控制方式間進行任意轉換。根據設備不同可以對設備進行開關啟停控制和連續模擬量回路控制。

 

流程控制方式：正常生產時使用，操作員一鍵啟車，控制系統自動按照工藝需求將整條洗煤工藝流程設備按流程啟車和停車。實現了對生產設備的全面自動控制、聯鎖保護、運行狀態監測等功能；

 

遠程控制方式：非正常生產時使用，操作員在監控站畫面實現設備單動；

 

就地控制方式：可以用機旁電氣開關實現設備的起/停，滿足設備檢修、試車、緊急事故處理的需要；

 

該系統設計了良好的人/過程接口能力的監控畫面，實現了工藝過程信息、報警信息、事件信息的集中顯示和處理。

 

 

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