上海庙中心洗煤厂二期配套原煤仓控制方案设计20140924.doc

上 海 庙 中 心 选 煤 厂
二 期 配 套 原 煤 仓 控 制 系 统

技 术 方 案

山东新矿信息技术有限公司
二零一四年九月

目 录
一、总论 1
1、项目概述 1
1.1中心选煤厂控制系统现状 1
1.2二期配套原煤仓控制系统要求 1
2、供货范围 1
2.1卖方供货范围 1
2.2买方供货范围 2
二、二期配套原煤仓控制系统技术方案 3
2.1原PLC控制系统说明 3
2.2二期配套原煤仓控制系统情况 3
2.3新增分站后网络拓扑图 9
2.4系统方案说明 11
2.5控制系统功能 12
2.6设备清单 13
2.6.1控制系统设备 14
2.6.2仪器仪表设备 15
2.6.3安装材料 16
三、项目实施计划与施工策略 17
3.1实施计划 18
3.2施工策略 18
四、技术支持与售后服务 19
4.1技术支持 19
4.2售后服务 19
五、投资概算 19
5.1投资范围 20
5.2概算总资金 20

上海庙中心选煤厂二期配套原煤仓控制系统方案说明
一、总论
1、项目概述
1.1中心选煤厂控制系统现状
新矿内蒙古能源有限责任公司上海庙中心洗煤厂现已具备完善的自动化控制系统，由CPU主站和设置在各个配电室的远程分站组成，主站和各分站之间已经形成环网，并实现数据稳定可靠传输。
各配电室所控设备的控制信号均接入相应PLC控制柜内，且通过PLC控制柜内网络通讯模块通过以太网环网，将相关数据传输至中心控制室并实现设备的远程操作和自动联锁控制。
1.2二期配套原煤仓控制系统要求
本项目内含有皮带机、刮板机、给煤机、电动闸门、冲洗泵、通风机共计6类控制设备54台，在新建配电室内设分区PLC控制柜，各类皮带机设备配套跑偏、撕裂、急停、堆煤、失速、电铃、行程到位等相关综保装置及各类设备的运输联锁控制接点均集中接入PLC控制柜内，且通过柜内交换机模块与一期各配电室PLC控制柜内的交换机模块形成环网，并接入现有工业以太环网，将控制数据送至现有控制中心，同时实现各类设备的远程联锁控制及报警。
本系统将采用GE公司的PAC RX3i系列PLC模块，采用原有控制系统设备现状及接入方式，同时增加相应的开关量I/O模块、模拟量I/O模块，并对控制中心进行编程调试，直至所有新增设备正常运行，上位机软件采用原有的iFix软件进行组态。
2、供货范围
2.1卖方供货范围
1、本次供货范围包括PLC控制柜内的通讯模块、数字量I/O模块、模拟量I/O模块、电源模块、UPS电源等；现场皮带、刮板机的保护开关、各类仪器仪表等及其他相关设备。
2、现场仪表及传感器的安装及调试。
3、二期配套原煤仓设备控制程序编制及调试。
4、各设备的控制电缆、计算机电缆及就地控制箱敷设及安装。
2.2买方供货范围
1、买方负责提供特殊要求设备的技术文件。
2、买方负责确认投标方对系统的控制方案的制定，并对系统配置、远程I／O站的实施进行确认。
3、买方同时负责下列内容：
（1）系统工艺要求，设备之间的联锁要求；
（2）系统外部供电电源；
（3）与其他系统工程间的各方面协调。
4、其他需要甲方协调、协助完成的事项。

20

地址：山东省泰安市高新开发区
电话：[phone]传真：[phone]
二、二期配套原煤仓控制系统技术方案
2.1原PLC控制系统说明
当前洗煤厂现已具备完善的自动化控制系统，由CPU主站和设置在各个配电室的远程分站组成，主站和各分站之间已经形成以太网环网，并实现数据稳定可靠传输。
各配电室所控设备的控制信号均接入相应PLC控制柜内，且通过PLC控制柜内网络通讯模块通过以太网环网，将相关数据传输至中心控制室并实现设备的远程操作和自动联锁控制。
2.2二期配套原煤仓控制系统情况
二期配套原煤仓受控设备列表如下
序号
设备名称
数量（台）
1
给煤机
12
2
闸门
12
3
仓下皮带
1
4
转载皮带
1
5
东西刮板
1
6
闸门
4
7
新仓上刮板
1
8
闸门
6
9
清理水泵（仓下）
2
10
通风机
10
11
仓顶通风机
4（回路）

合计
54
受控设备I/O点明细表如下

序号
设备名称
操作柱
启停
电源
信号
（故障）
运行
漏电
模拟
电流
模拟
频率
开关
行程
跑偏
撕裂
急停
失速
堆煤
电铃
液位
1
仓上刮板机
3
2
1
2
1
1

1
1
1

2
1#闸门
3
2
1
2

2

3
2#闸门
3
2
1
2

2

4
3#闸门
3
2
1
2

2

5
4#闸门
3
2
1
2

2

6
5#闸门
3
2
1
2

2

7
6#闸门
3
2
1
2

2

8
东西刮板机
3
2
1
2
1
1

1
1
1

9
1#闸门
3
2
1
2

2

10
2#闸门
3
2
1
2

2

11
3#闸门
3
2
1
2

2

12
4#闸门
3
2
1
2

2

13
仓下皮带机
2
1
1
1
1
1

1
1
1
1
1
1

14
转载皮带机
2
1
1
1
1
1

1
1
1
1
1
1

15
1#给煤机
2
1
1
1
1
1

16
2#给煤机
2
1
1
1
1
1

17
3#给煤机
2
1
1
1
1
1

18
4#给煤机
2
1
1
1
1
1

19
5#给煤机
2
1
1
1
1
1
1

20
6#给煤机
2
1
1
1
1
1
1

21
7#给煤机
2
1
1
1
1
1

22
8#给煤机
2
1
1
1
1
1

23
9#给煤机
2
1
1
1
1
1

24
10#给煤机
2
1
1
1
1
1

25
11#给煤机
2
1
1
1
1
1
1

26
12#给煤机
2
1
1
1
1
1
1

27
1#闸门
3
2
1
2

2

28
2#闸门
3
2
1
2

2

29
3#闸门
3
2
1
2

2

30
4#闸门
3
2
1
2

2

31
5#闸门
3
2
1
2

2

32
6#闸门
3
2
1
2

2

33
7#闸门
3
2
1
2

2

34
8#闸门
3
2
1
2

2

35
9#闸门
3
2
1
2

2

36
10#闸门
3
2
1
2

2

37
11#闸门
3
2
1
2

2

38
12#闸门
3
2
1
2

2

39
1#清理水泵
2
1
1
1
1

2
40
2#清理水泵
2
1
1
1
1

2
41
1#通风机
2
1
1
1
1

42
2#通风机
2
1
1
1
1

43
3#通风机
2
1
1
1
1

44
4#通风机
2
1
1
1
1

45
5#通风机
2
1
1
1
1

46
6#通风机
2
1
1
1
1

47
7#通风机
2
1
1
1
1

48
8#通风机
2
1
1
1
1

49
9#通风机
2
1
1
1
1

50
10#通风机
2
1
1
1
1

51
仓顶通风机1#
2
1
1
1

52
仓顶通风机2#
2
1
1
1

53
仓顶通风机3#
2
1
1
1

54
仓顶通风机4#
2
1
1
1

合计
132
78
54
78
28
16
4
44
2
2
2
4
4
4
4
其中开关量输入模块按照400点配置，开关量输出模块按照120点配置，模拟量输入模块按照32点配置，模拟量输出模块按照16点配置。

2.3新增分站后网络拓扑图
网络拓扑图如下：

2.4系统方案说明
二期配套原煤仓控制系统将在新建配电室设置远程分站，远程分站采用GE公司PAC RX3i系列，并纳入原有的PLC控制系统，与原控制系统通过以太网环网组成有机的整体，来负责相关工艺设备的集中控制与信息采集任务。
远程分站、主站通过以太网环网相连，10/100Mbps通讯速率；主站至上位机之间通过100Mbps Ethernet网相连；全厂形成一个统一的控制网，完成全部信号采集、设备控制、工艺参数调控等功能。
为了保证通讯系统的稳定性，新增远程分站与原PLC控制系统分站之间采用光缆进行传输。
二期配套原煤仓上位机组态软件在原有iFix软件上进行二次开发，实现图形监控、动态图形显示、历史数据采集管理、状态趋势图、自诊断、报警等多种功能，同时可以联系各PLC站，实现无障碍通讯和设备控制、监测。
二期配套原煤仓控制系统纳入原控制系统后，整体控制系统网络组成分为三层：
第一层：该层为监控层。主要由操作员站、交换机、打印机等构成；由软件组态构成系统监控软件平台，实现机电设备的监控及生产的统一集中管理。为增强系统的通讯速度和兼容性，该层采用TCP/IP通讯方式从PLC获取相关信息数据。
第二层：该层为控制层。由设置在各个配电室的远程分站组成，主站和分站之间通过以太网通讯协议构成网络，使全厂形成有机监控整体。
第三层：该层为设备层。由现场的仪器仪表和主令开关组成，各现场设备通过硬接线接入控制系统，完成全厂生产流程的实时过程控制。

2.5控制系统功能
1、基本功能
（1）、操作、控制功能
本控制系统设有两种控制方式，即控制室集中操作和现场单机就地操作。集中操作是本系统的主要操作方式，现场单机就地操作主要用于设备的调试和维护。
集中操作方式
在集中操作方式下，为了保证设备和人身安全，集控启动前，先由控制系统通过电铃向现场发出起车预告。
集中操作方式分为“集中-手动”及“集中-自动”两种。
“集中—手动”方式：
通过操作鼠标，结合上位机液晶显示器，实现对单台设备的起停控制。在此种方式下，设备之间的联锁关系可以方便地设定或取消。该方式主要用于设备的试运行和检修，也可以作为正常生产时的补充操作方式。
“集中—自动”方式
在上位机操作界面上选择适合的工艺流程，实现选定的流程内工艺设备的自动起停。在此种方式下，通常设备之间存在联锁关系。在生产过程中，当出现需要短时间停止某设备的运行而又不希望因联锁关系导致其他设备随之停止时，可在设备运行中方便地对该设备进行联锁的设定或取消。
启车顺序
启车前，集控室操作人员向现场发出启车预告信号，经过设定的时间后，集控程序能按照使设备无料空运转时间最短的原则沿逆煤流方向分段或逐台起车。启动预告期间，现场人员可随时向集控室发禁止起动信号，中断起车程序。
停车顺序
正常停车：在作业完成后，停止该作业流程。停止顺序为顺煤流方向逐台延时停止各设备，停车时间间隔可方便设定。
故障停车：当现场的故障检测、保护装置动作以后，故障设备以及煤流上游联锁设备立即停止运行。
紧急停车：出现紧急情况时，按下大屏幕画面上的模拟紧急停止按钮或操作台上的急停按钮，所有设备立即停止运行。但若设备本身或工艺要求不能马上停止，可在程序中设定使之在急停状态下也延时停车
（2）、图形显示功能
对选煤厂的工艺流程，全厂设备运行状态，入洗原煤量，精煤产率，原煤准备、重介、浓缩、压滤、产品运输等主要系统画面；生产环节的实时数据和最终数据，故障信号等以填充、趋势曲线、旋转、闪烁、变色等多种形式进行实时动态显示。
（3）、故障及报警处理功能
当发生紧急事故时，具有紧急停车功能，使故障设备及其之前工作流程的设备立即停车，最大限度的减少损失。
当现场设备出现异常现象时，控制系统发出事故报警信号，采用语音报警信号，明确指出故障设备所处的系统。对一般事故（如皮带的一级跑偏）只作报警，对影响设备和人身安全的事故应直接停车。
系统运行过程中现场可随时按下紧急停止按钮，实现该设备的紧急停车。
实时采集检测生产过程工艺参数，并对越限参数实施报警。
2、 升级功能
远程协助功能
在获得厂方授权许可的情况下，利用互联网技术，可以实现对集中控制系统进行远程维护，当控制系统出现故障时，卖方可对系统进行远程的故障诊断，协助甲方维护人员快速解决问题，减少停机时间，提高设备开动效率。
2.6设备清单
2.6.1控制系统设备
序号
货 物 名 称
型号规格及主要技术参数
单位
数量
产地及供货商
备注
一
新建配电室控制分站

1
电源模块
IC695PSA040
个
1
GE

2
电源模块
IC694PWR330
个
6
GE

3
网络模块
IC695NKT001
个
1
GE

4
模拟量输入模板
IC694ALG223 16通道
个
2
GE
32点
5
模拟量输出模板
IC694ALG392 8通道
个
2
GE
16点
6
开关量输入模板
IC694MDL231 AC220V 8通道
个
50
GE
400点
7
开关量输出模板
IC694MDL940 DC24V 16通道
个
8
GE
120点
8
扩展模块
IC695LRE001
个
1
GE

9
背板
IC695CHS012
个
1
GE

10
扩展背板
IC694CHS392
个
6
GE

11
空槽盖板
IC694ACC310
个
6
GE

12
扩展电缆
IC693CBL300
根
4
GE

13
扩展电缆
IC693CBL313
根
2
GE

14
工业以太网交换机（备用1台）
EDS-405-MM
个
2
摩莎

15
24VDC直流稳压电源
220VAC/24VDC 5A
套
3
朝阳

16
24VDC直流稳压电源
220VAC/24VDC 10A
套
3
朝阳

17
UPS电源
6kVA，后备1小时
台
1
艾默生

18
中间继电器
IDEC-RJ25-CL-D24
只
128
和泉

19
PLC柜

面
3
德通

20
PLC柜附件

套
3
德通

二
软件开发

项
1

2.6.2仪器仪表设备
序号
货 物 名 称
型号规格及主要技术参数
单位
数量
产地及供货商
备注
一
仓下皮带（长度100米）

1
跑偏传感器
KG1007A
套
4
联力

2
撕裂传感器
KBZL-220
套
1
科立

3
拉线急停开关
KG9001A
套
5
联力

4
速度传感器
配速度监视器
套
1
图尔克

5
堆煤传感器
KBX-220
套
1
科立

6
电铃
AC220V
套
2
沈兴

7
拉线钢丝绳
ф3
米
110

二
转载皮带（长度45米）

1
跑偏传感器
KG1007A
套
4
联力

2
撕裂传感器
KBZL-220
套
1
科立

3
拉线急停开关
KG9001A
套
3
联力

4
速度传感器
配速度监视器
套
1
图尔克

5
堆煤传感器
KBX-220
套
1
科立

6
电铃
AC220V
套
1
沈兴

7
拉线钢丝绳
ф3
米
50

三
新仓上刮板及东西刮板

1
速度传感器
配速度监视器
套
2
图尔克

2
堆煤传感器
KBX-220
套
2
科立

3
电铃
AC220V
套
2
沈兴

四
其他传感器

1
浮球液位传感器
61F_G，高低水位
套
2
欧姆龙

2
液位电极棒

根
8
欧姆龙

3
雷达物料物位传感器
SITRANS-LR-460,4线制，AC220V，4-20mA，最大深度100米，型号7ML5426-0BF00-0AC0
套
4
西门子

2.6.3安装材料
序号
货 物 名 称
型号规格及主要技术参数
单位
数量
产地及供货商
备注
一
控制安装

1
隔爆现场操作柱
2孔，BAZ53-2
个
35
华荣

2
隔爆现场操作柱
3孔，BAZ53-3
个
30
华荣

3
隔爆接线盒

台
8

4
户外计算机通讯电缆
超六类屏蔽线
米
50

5
控制电缆
MKVVP-450/750 14*1.5
米
2400

6
控制电缆
MKVVP-450/750 7*1.5
米
4700

7
控制电缆
MKVVP-450/750 4*1.5
米
3500

8
控制电缆
MKVVP-450/750 4*2.5
米
600

9
多模光缆
4芯铠装
米
1000

10
槽钢
10#
米
60

11
镀锌钢管
DN25
米
2000

12
镀锌钢管
DN32
米
500

13
镀锌角钢
∠50*5
米
1000

14
镀锌扁钢
-40*4
米
100

三、项目实施计划与施工策略
3.1实施计划
针对中心选煤厂二期配套原煤仓工程的建设需经过勘察设计、施工准备、设备订货、安装工程、联合调试及竣工验收六个阶段进行实施，由于本工程采用一次设计，分期实施的方式进行，为便于经济评价，给决策部门提供一相对准确的投资数额，项目总工期按2个月计算，其中建设工期35天。
为保证工程进度与质量，缩短项目工期，保证施工建设质量。本项目实施计划见下表。
项目实施计划表
序号
实施内容
1－12
13－24
25－36
37－48
49－60
1
勘察设计

2
施工准备

3
设备订货

4
安装工程

5
组网调试

6
联合调试

3.2施工策略
本工程为增加二期配套原煤仓控制系统与相关配电设备，属于改扩建工程，前期施工过程不影响正常生产，待施工安装完成之后，涉及到与原控制系统的对接及联合调试，针对此对接与联合调试我们采用以下策略：
1、对新增PLC柜进行通电调试，使PLC硬件状态完好。
2、充分研究原控制系统的I/O地址范围、分站编址，编写新增控制分站的I/O地址范围和分站编址同时编写控制程序，保证在组网成功率，减少修改调试时间。
3、将原PLC控制系统环网进行拆环，将新增控制分站接入并进行新硬件组态下载并调试。
4、新增控制分站融入原PLC控制系统后，即可进行设备控制的软件调试，直至完成整个调试并使设备投入运行。
四、技术支持与售后服务
4.1技术支持
我公司指定经验丰富的专业技术工程师作为项目负责人。现场服务工程师将按照现场实际情况对PLC进行编程和人机接口的组态，并对甲方（或业主）的相关人员进行技术培训，并免费提供技术资料，培训内容应至少包含如下内容：
1)系统构成及原理 、模块接线图
2)系统软硬件的维护、操作
3)应用程序的配置、编制
4.2售后服务
长期提供优惠的备品备件及技术服务，只适当收取成本费及材料费。
长期软件升级；
货物发生故障或损坏，贵方在12小时内口头或书面通知我方。我方在接到通知后，2小时内给予明确答复。需要专职服务人员到现场时，及时到达现场排查故障。

五、投资概算
5.1投资范围
本工程范围内，包括工程建设项目从筹建开始至项目竣工验收合格投产时的全部设备及工器具购置、安装工程和工程建设其它费、工程预备费等费用。
5.2概算总资金
二期配套原煤仓项目概算静态总投资142万元（大写：壹佰肆拾贰万元整）
概算资金分项如下表：
序号
项目名称
报价（元）
1
控制设备
590000.00
2
仪器仪表设备
230000.00
3
工程材料
600000.00
4
总计
1420000.00