某工贸公司大矿自动化方案.docx

*工贸有限公司大矿自动化方案一、工厂现状概述根据贵公司现场情况，分为主矿区和北部矿区两个部分。目前两矿厂设备为全人工看护，工作环境恶劣，设备可控性较差，许多的联锁工艺环节如皮带联锁、跑偏，球磨饱磨、胀肚等，由于全人工的操作的模糊性和滞后性，不容易及时得到响应处理。设备自动化程度较低。二、自动化改造的必要性现在工业自动化的发展日新月异，可靠性也越来越高。通过自动化监视控制，人们对工艺控制水平更容易得到提高，对设备的监控水平也越来越高。通过对老旧设备的自动化改造，能够及时方便地发现设备隐患，显著降低设备故障率，提高产能比，降低电能、原料损耗，降低污物排放量，减少污染，提高工人劳动，效率，降低现场操作人员人数，当然，这也同时要求员工有更高的素质水平。对工艺各项参数集中采集监控后，能够更快更高精度地控制工艺，提高产品质量。因此，对于设备的自动化改造，是大趋所趋，利国利民的好事。三、现有设备统计以下设备如非注明，皆为380V额定电压；如非注明有互感器，皆无互感器监测电流；如非注明保护方式，皆为主回路保护。破碎第一系列（20台）设备名称额定功率（）额定电压（）额定电流（）保护方式有无互感器设备数量备注电振5.538011.6粗破（）80二次JR有带1530中破（米圆锥磨）110213二次JR有中破油泵1.5-33-6带3057振动筛（）1530带2242.5带2242.5细破（磨）155296二次JR有细破油泵1.5-33-6废料带48.8破碎第二系列（台）设备名称额定功率（）额定电压（）额定电流（）保护方式有无互感器设备数量备注粗破（）80380二次JR有带1530中破（米圆锥磨）110213二次JR有中破油泵1.5-33-6带2242.5振动筛（）1530带2242.5带2242.5小带7.515细破（磨）155296二次JR有细破油泵1.5-33-6破碎第三系列（台）设备名称额定功率（）额定电压（）额定电流（）保护方式有无互感器设备数量备注粗破（）80380二次JR有带1530中破（米圆锥磨）110213二次JR有中破油泵1.5-33-6带2242.5带2242.5小带5.511.6废料带7.515北选车间（台）设备名称额定功率（）额定电压（）额定电流（）保护方式有无互感器设备数量备注电振1.53.4给料皮带48.8废料带5.511.6一段球磨（）210397二次JR有一磁选（）5.511.6分极机1124.6二段球磨（）210397二次JR有磁选机（）5.511.6二段球磨（）110213二次JR有磁选机（）2.25精矿泵3774二次JR有精矿泵2242.5二次JR有平面筛磁团聚（精选机）精磁选渣浆泵55103二次JR有大选车间（台）设备名称额定功率（）额定电压（）额定电流（）保护方式有无互感器设备数量备注电振2.2-35-6磨给料皮带48.8磨给料皮带48.8磨给料皮带48.8回收皮带1530废料带7.515球磨280600036过流继电器有球磨油泵1.53球磨分极机1124.6球磨280600036过流继电器有球磨油泵1.53球磨分极机1124.6球磨220416二次JR有球磨分极机1124.6球磨下磁选机5.511.6球磨下小精矿泵1124打捞机卧泵55103二次JR有渣浆泵185346二次JR有滚筒筛带1530磁选5.511.6磁选下平面筛磁选下精矿泵55103磁选下磁团聚磁选下磁选机5.511.6过滤机48.8真空泵4588二次JR有精粉带48.8胶泵75141二次JR有二段球磨（）245464二次JR有二段球磨（）245464二次JR有个球磨下平面筛平面筛下精矿泵55103精矿泵下磁团聚磁选机（）5.511.6磁选机（）5.511.6共约台设备四、改造方案（一）、整体原则：A.系统性能可靠、技术成熟，能长期、稳定、连续运行。B.技术先进。（二）、功能描述1、集中控制方案：A、系统控制方式为集中联锁和就地解锁（可实现自动联锁控制、半自动控制、完全本地非自动控制）。对选矿工艺系统的相关机电设备纳入集控，对生产线上参控设备进行集中联锁控制，对不参控设备进行远程控制或就地解锁控制。B、控制方式由集中调度室操作人员在多功能操作台上进行选择。C、系统选择功能。D、具有予告和设备禁启功能。参控设备逆物流启车，顺物流停车。备用设备可实现在线启、停，所有设备均应具有现场停车功能。集中运行时，现场人员只能就地停车，不能启车。E、事故处理功能，包括预告故障、启、停车故障，运行故障以及检测信号等故障的处理和声光报警。F、故障诊断功能，借助PLC本身所具有的诊断功能，开发对系统主机、功能模块、通讯线路等故障的诊断，并有声、光报警和历史记录。G、设备保护功能，可对关键设备及大功率电器设备电流或温度等参数进行检测，实现一级报警、二级停车功能，以保护设备、降低事故损失。2、中控监控方案：监控系统的功能由上位监控计算机完成。上位监控计算机设三台，三台操作站为互为备用关系，用于生产监控子系统的控制操作。其中一台也可作为工程师站，用于编程、修改参数、改变画面等操作。A、操作、控制功能工程师站作为PLC的编程终端，对计算机生产监控子系统程序进行多种语言的实时编制及修改，该计算机并兼做WEB服务器；操作员站作为指令操作终端，所有控制指令的下达，如集中控制预告，系统启停，控制方式转换，系统的选择，单台设备的远方控制等均通过键盘或鼠标完成；并把各分站处理的各类生产数据，开关量（设备的运行、停止、故障信号、输送带的保护信号等），模拟量（温度、压力、电流、液位、真空度等）集中管理，建立数据库，做为生产管理的数据来源。B、图形显示功能在大屏幕彩色显示器上对选矿厂的工艺流程，全厂设备运行、故障、本地、集控等状态进行显示；对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。似做主要动态图形画面设置：系统选择画面；破碎设备运行画面；北选车间球磨设备运行画面；北选车间过滤设备运行画面；大选车间球磨设备运行画面；大选车间过滤设备运行画面；计质、计量等参数画面；统计分析画面C、与计算机管理网络通讯功能上位监控计算机将生产系统中的工艺参数、生产数据、设备运行状况等生产信息进行加工处理和筛选，将重要信息送到计算机管理网络上，以实现生产信息全厂共享。通过WEB服务器管理网络上的各工作站可实时地浏览生产系统的各画面。 （三）、总体结构系统框架图如下：A、PLC拟用西门子PLC，性能可靠，功能强大，价位适中。B、从工厂所有设备物理位置与控制密度均衡出发，考虑布线方便，拟将自动化系统设4个PLC分站。其中，破碎系统设一分站；北选车间设一分站；大选车间设备众多，子系统众多，拟设两个分站，这两个分站可根据实际情况放在一个配电室或分放于两个配电室。每个分站就近控制相关设备。C、若PLC分站距离主控操作室较远，为降低干扰，提高通讯质量，可考虑在分站与主控操作室之间铺设光纤设备。（四）、主要材料方案一、半自动化方案说明：半自动化方案，将尽量不额外增加对各个设备的温度、电流、压力、真空度、流量等等的检测设备，也不额外增加如跑偏开关、拉线开关等设备。不额外增加模拟、故障检测设备的结果是，中心控制室将不能得到某些模拟量控制数据，但系统仍然能够局部半自动化运行，仅仅依赖模拟量测量的部分自动化控制的系统，如球磨模拟量部分不能实现完全自动化。这样的好处是：如果多上的检测设备，就更多地增加了系统故障点，尤其在全自动化工作的情况下，如果设计不得当，反而容易降低系统可靠性。少上检测设备，在不影响目前全部工艺设备正常生产的前提下，可达到既实现远程集中监视操作设备的目的，又降低了自控系统的造价。采取半自动化方案时，可充分利用视频摄像监控，用摄像头对准现有的现场仪表，上传到中控室，这样，即使PLC不增加模拟量等检测器件，一样能够让中心操作人员得到工艺、设备的相关参数，更好地操作设备、控制工艺。破碎分站（约43台设备）序号器件名称单位数量1PLC柜台12机架个13PLC电源个14CPU模块个15通讯模块个16接口模块1个17接口模块2个28DI模块个99DO模块个710PLC连接电缆个211存储卡片112PLC导轨根313DI前连接器个914DO前连接器个715总线连接器个216控制电源模块个117交流净化电源个118导轨米819断路器个420继电器个9021熔断器个122门控照明套123端子个60024端子挡块个1025线槽米2826配线电缆米160027继电器座个9028电笛个629接触器个1北选车间（约29台设备）序号器件名称单位数量1PLC柜台12机架个13PLC电源个14CPU模块个15通讯模块个16接口模块1个17接口模块2个18DI模块个79DO模块个510PLC连接电缆个111存储卡片112PLC导轨根213DI前连接器个714DO前连接器个515总线连接器个216控制电源模块个117交流净化电源个118导轨米619断路器个420继电器个6421熔断器个122门控照明套123端子个45024端子挡块个1025线槽米2626配线电缆米120027继电器座个6428电笛个629接触器个1大选球磨（初拟约35台设备）序号器件名称单位数量1PLC柜台12机架个13PLC电源个14CPU模块个15通讯模块个16接口模块1个17接口模块2个18DI模块个89DO模块个510PLC连接电缆个111存储卡片112PLC导轨根213DI前连接器个814DO前连接器个515总线连接器个216控制电源模块个117交流净化电源个118导轨米619断路器个420继电器个7221熔断器个122门控照明套123端子个45024端子挡块个1025线槽米2826配线电缆米120027继电器座个7228电笛个629接触器个1大选过滤（初拟约47台设备）序号器件名称单位数量1PLC柜台12机架个13PLC电源个14CPU模块个15通讯模块个16接口模块1个17接口模块2个28DI模块个119DO模块个710PLC连接电缆个211存储卡片112PLC导轨根313DI前连接器个914DO前连接器个715总线连接器个216控制电源模块个117交流净化电源个118导轨米819断路器个420继电器个10021熔断器个122门控照明套123端子个60024端子挡块个1025线槽米2826配线电缆米160027继电器座个10028电笛个629接触器个1中控操作室序号器件名称单位数量1操作台台32工控机台33显示器部34UPS套35交换机个16通讯卡个37通讯电缆米12008网线箱19组态软件开发版套110组态软件运行版套311PLC编程软件套112编程电缆条113打印机台114音箱套315网络服务软件套1现场主要材料（以下未能注明估算数量者，以现场实际使用数量为准）序号器件名称单位数量1控制电缆（10芯）米2镀锌管米3胀栓个4三位开关个1705配线电缆（单芯）米70006端子个15507扁铁米8槽钢米9角铁米10PVC管米11无缝管米12电缆桥架米方案二、全自动化方案说明：全自动化方案，将增加对各个设备的温度、电流、压力、真空度、流量等等的检测设备，包括增加如跑偏开关、拉线开关等设备。增加模拟、故障检测设备，可以将设备运行的更多数据采集并且送到中心控制室，自动化系统可以根据这些过程量，有选择按照工艺要求，对如球磨等系统进行自动化控制。同时，可以对部分原料、部分产成品、报警数据等等进行实时监测计量和统计，这将更有助于生产管理，更大程度地提高设备利用率，降低生产损耗，降低生产成本，提高产品质量。当然，全自动化方案与半自动化一样，也是利弊共存的。我们需要正视的是：第一是设备成本的提高。第二多增加出来的诸多品牌的检测设备，故障率稍高，是业内不争的事实；高可靠、准确性的提高必然伴随着成本大幅增加。同时，设备的采集计量统计，受各种自然原因影响或技术成熟度影响，并非十分准确，但可供参考。比如：皮带秤的动态计量准确性，受物料潮湿度、矿含量、物料粒度等影响都很大；磨音电耳的应用，在几个大磨共存的车间内，各个磨之间必然会相互影响，导致磨音采集计量不够准确，最终的自动化控制结果也必然不会很可靠。破碎分站（约43台设备）序号器件名称单位数量1PLC柜台12机架个13PLC电源个14CPU模块个15通讯模块个16接口模块1个17接口模块2个38DI模块个119DO模块个710PLC连接电缆个311存储卡片112PLC导轨根413DI前连接器个1114DO前连接器个715总线连接器个216控制电源模块个117交流净化电源个118导轨米819断路器个420继电器个9021熔断器个122门控照明套123端子个80024端子挡块个1025线槽米2826配线电缆米200027继电器座个9028电笛个629接触器个130电流变送器个2731跑偏开关套3032拉线开关套1533温度变送器个1034压变套1035AI模块个736AI前连接器个7北选车间（约29台设备）序号器件名称单位数量1PLC柜台12机架个13PLC电源个14CPU模块个15通讯模块个16接口模块1个17接口模块2个28DI模块个89DO模块个510PLC连接电缆个211存储卡片112PLC导轨根313DI前连接器个814DO前连接器个515总线连接器个216控制电源模块个117交流净化电源个118导轨米619断路器个420继电器个6421熔断器个122门控照明套123端子个60024端子挡块个1025线槽米2626配线电缆米140027继电器座个6428电笛个629接触器个130电流变送器个3031跑偏开关套632拉线开关套333温度变送器个634压变套635AI模块个736AI前连接器个737磨音电耳台138皮带秤台139流量计台240执行器台241AO模块个142AO前连接器个1大选球磨（初拟约35台设备）序号器件名称单位数量1PLC柜台12机架个13PLC电源个14CPU模块个15通讯模块个16接口模块1个17接口模块2个38DI模块个99DO模块个510PLC连接电缆个311存储卡片112PLC导轨根413DI前连接器个914DO前连接器个515总线连接器个216控制电源模块个117交流净化电源个118导轨米619断路器个420继电器个7221熔断器个122门控照明套123端子个65024端子挡块个1025线槽米2826配线电缆米140027继电器座个7228电笛个629接触器个130电流变送器个1831跑偏开关套1632拉线开关套833温度变送器个1234压变套1235AI模块个836AI前连接器个837磨音电耳台338皮带秤台339流量计台640执行器台641AO模块个242AO前连接器个2大选过滤（初拟约47台设备）序号器件名称单位数量1PLC柜台12机架个13PLC电源个14CPU模块个15通讯模块个16接口模块1个17接口模块2个38DI模块个119DO模块个710PLC连接电缆个311存储卡片112PLC导轨根413DI前连接器个914DO前连接器个715总线连接器个216控制电源模块个117交流净化电源个118导轨米819断路器个420继电器个10021熔断器个122门控照明套123端子个70024端子挡块个1025线槽米2826配线电缆米180027继电器座个10028电笛个629接触器个130电流变送器个3331跑偏开关套832拉线开关套433真空计个334AI模块个635AI前连接器个6中控操作室序号器件名称单位数量1操作台台32工控机台33显示器部34UPS套35交换机个16通讯卡个37通讯电缆米12008网线箱19组态软件开发版套110组态软件运行版套311PLC编程软件套112编程电缆条113打印机台114音箱套315网络服务软件套1现场主要材料（以下未能注明估算数量者，以现场实际使用数量为准）序号器件名称单位数量1控制电缆（10芯）米200002镀锌管米3胀栓个4三位开关个1705配线电缆（单芯）米70006端子个15507扁铁米8槽钢米9角铁米10PVC管米11无缝管米12电缆桥架米（五）、现场改造要求A、需要甲方在破碎工段附件、北选车间、大选车间分别提供放置PLC分站的配电室及PLC柜的基础设施，要求环境清洁干燥、无震动、有冷暖空调。B、需要甲方提供中控操作室，室内放置3台工控机监控PLC相关设备。要求操作室环境清洁干燥、无震动、有冷暖空调。C、敷设电缆以及设备改造期间，有可能需要甲方配合停机。D、PLC分站控制电源（220VAC）、中控操作室电源220（VAC）须要甲方提供，要求电源干净稳定不易停电。E、需要对原有电气启动设备进行改造，在对原有电气设备改造时，甲方尽量提供设备电气图纸，若无图纸，需要相关电气人员配合改造。对于方案一（自动化改造方案）：一般单设备改造时间大约在1-2小时之间，自动化联调在检修时间内来完成。对于方案二（半自动化改选方案）：一般单设备改造时间大约在1小时之间，自动化联调在检修时间内来完成。考虑矿区设备并非全部同时运转，设备改造、调试将尽量在设备不须开启时来完成。这样可以有效减免改造引起的停产损失。F、改造过程中的临时电源须甲方提供。G、改造过程可能架桥架、挖电缆沟，为防止电缆路线影响原厂设备线路，施工工程须甲方相关人员配合。（六）、概算方案一、半自动化方案：设备控制自动化改造计136.37万元，视频监控计42.68万元，大矿区半自动化改造总预算共计179.09万元。方案二、自动化方案：设备控制自动化改造计210.28万元，视频监控计36.58万元，大矿区自动化改造总预算共计246.86万元。以上报价均不含税，不包含现场改造所须电缆、桥架、管件、角铁、胀栓等等各种辅料辅件。*2008-12-18