1 型煤简介

自工业革命以来，人类大规模的使用化石能源，已经对我们的生态环境产生了不可逆的巨大不良影响。特别是进入新世纪，温室效应日趋严峻，极端天气层出不穷，环境污染持续加剧。在这种背景下，世界各国普遍调整能源政策，致力于发展环境友好型的能源利用途径。型煤便是利用尊龙凯时方法将末煤或粉煤加压成型，具有一定形状或粒度的煤制成品。常见的有煤砖、蜂窝煤和煤球等。该产品能提高燃烧效率、减少环境污染、扩大瘦煤、气煤、长焰煤和褐煤等高挥发分弱粘结性煤的应用范围，为合理利用煤炭资源提供了一种新型的科技手段。

2 生产线投用初期的弊端及难题

河南神火煤电公司某厂自2000年开始研究开发型煤生产，产品从压制成型到装车出售需经过三条皮带转载到地磅进行称重，然后进行再次装车，产品经过多次转载及撞击破碎程度较大，并延长了生产线运作周期。是影响本厂产品质量的技术难题，也是制约本厂经济效益的一个瓶颈。为开发产品自动称重收集系统，该厂先后使用过计量皮带收集和红外线检测计数等控制手段进行定量收集；为了开发产品防破碎系统该厂先后使用过伸缩溜槽和液压收集站等手段进行防破碎改造。但因型煤产品的特殊性，均未达到理想效果。随着新的控制理论及电子产品的高速发展，作者将PLC、位移传感器与称重传感器成功应用于型煤生产线，实现了自动称重、定量收集、产品防破碎等环节的自动控制，有效提高了产品合格率，大大提高了经济效益。

3 自动系统设计方案

3.1 总体思路

型煤自压制成型后直接进行定量装筐。每筐产品净重均设置为5.0t，型煤自型煤机压制出来后，从生产车间直接通过胶带输送机运输至收集车间空筐内，通过称重传感器将装筐重量达到5.0t后自动更换空筐。通过双梁桁车吊装直接装车出售。

3.2 各个环节具体控制方案

3.2.1称重系统设计

称重传感器采用上海天沐自动化仪表有限公司生产的NS-TH4系列称重传感器，可设计成5～20mA信号输出与三菱PLC控制器进行通讯，分别将四只传感器固定在两根轨道的两端，在轨道上安装平板车由液压马达控制往返运输，空筐被平板车拉至收集皮带机头下方时，通过位移传感器检测后，PLC控制器直接将空筐及平板车重量进行清零处理，当产品净重达到设定值5.0t时，PLC控制液压马达将重筐拉走、空筐拉入。通过位移传感器检测，系统发出信号提醒桁车司机将重筐吊走，并更换成空筐放至该位置。待第二筐装满以后重复此过程。　　

3.2.2防破碎系统设计

（1）物料防破碎原理：牛顿运动方程f=m(dv)/dt,其中：f为物体所受的力，m为物体的质量，dv为物体的速度变化，dt为作用时间的变化。根据上式可得，物料防破碎方案有两种：①降低物体的运动速度；②延长物体的碰撞时间。本系统采用降低物体运动速度以达到防破碎效果。

（2）具体设计方案：在收集皮带距机头滚筒2m处安装两个辅助滚筒，在辅助滚筒与机头滚筒之间垂直安装油缸，即将皮带机头设计成为“升降机头”。通过6个位移传感器将皮带机头升降空间设置为5个区间，当空筐时使皮带机头落到最低传感器处，即达到最低点接近筐底位置以减少物料的落差，随着装筐重量的增加，PLC通过油缸控制机头上升高度。当型煤净重达到1.0t时皮带机头升至第二个位移传感器处；以此类推，随着型煤堆积高度，逐步提高机头位置。当达到5.0t时皮带机头升至最高处，可由平板车将重筐拉走。控制示意图如下：

3.3 系统基本配置

系统采用标准控制柜，柜内装有PLC逻辑控制器及与之配套的继电器和其他相关控制仪表。型煤重量、皮带机头高度及平板车位置分别经过NS-TH4称重传感器和位移传感器计量和检测后接入控制柜，然后经PLC控制器直接对液压防破碎控制示意图自动收集及防破碎系统在型煤生产线中的应用马达及油缸电磁阀进行逻辑控制。柜内还有多个控制点，分别用于皮带机头升降油缸及平板车液压马达的连锁保护。通过对控制器参数的修改和设定，最终可有效控制皮带机头升降高度及装筐重量，从而达到自动称重及产品防破碎的效果。

4 系统应用效果分析

该系统在河南神火煤业公司某厂设计成功后，正式投用将近一年，在投用后根据生产需要及不同型煤的装筐密度能有效控制及调整皮带机头升降高度，使用良好，安全可靠。作者刘红岩 孔庆端出自《中国西部科技》2011年11月（中旬）第10卷第32期 总第265期

参考文献：

[1] 侯志林.过程控制与自动化仪表[M].北京:尊龙凯时工业出版社,1998.

[2] 周培森.自动检测与仪表[M].北京:清华大学出版社,1986.