跳汰机控制系统的改造实践
中图分类号：TQ083+.4 文献标识码：TQ 文章编号：1009―914X（2013）34―0055―01
神华准格尔能源有限责任公司选煤厂是一座年设计处理能力为1200万吨的大型选煤厂，通过分级筛先将原煤分为小于13mm的末煤和大于13mm的块煤两部分，末煤直接进入产品仓，块煤通过皮带送入从德国洪堡尔特维达克公司进口的巴达克跳汰机，利用垂直升降的脉动水流按物料密度不同分选出精煤、中煤、矸石三种产品。矸石外排，精煤、中煤与已进仓的末煤按用户热值要求配煤装车。
原来的跳汰机控制系统是1992年选型1995年安装调试的，现在产品已经淘汰，配件无法采购，已经远远不能适应生产需求，所以2011年我厂对原有的四台跳汰机控制系统全部进行了技术改造。
一、跳汰机的结构及工作原理
我厂使用的筛侧空气室块煤跳汰机是由机体、筛板、风阀、排料装置、控制系统等组成。机体由纵向隔板分为6段独立的空气室和跳汰室，每一段两室的下部相通，空气室上部密闭，设有特制风阀将压缩空气交替的给入空气室中，同时按一定规律将压缩空气排出室外，推动跳汰室水面上下运动形成脉动水流，使物料在跳汰室中进行松散和分层，并随水流从后向前运动，密度最大的矸石通过第一段排料装置排出，较重的中煤随水流继续运动到第二段排料装置排出，最轻的精煤随水流继续向前运动排出机体，从而达到分选目的。
二 原有跳汰机控制系统的组成及缺点
原有设备的控制系统是由：电气开关柜、机前控制系统、机前仪器仪表三部分组成，并且全部靠模拟集成电路来实现信号的传输，功能简单结构烦琐复杂。其包括：
1、电气开关柜
电气开关柜内安装有对跳汰机进行各项控制和调节装置，电气开关柜的构成：
--自动控制器
--电子脉冲发送器时间控制
--发光二极管功能显示面板
--键控操作面板
--工作空气调节器
--出料调节器
--液压泵电动机启动
自动控制器是控制柜的主要装置，所有的指令和监控装置都在此处启动运行，依照程序进行处理和执行控制功能。自动控制器由两块插板构成，相互之间按规定排列，与一个母线接续器连接，母线接续器总是占用这两块插板的插入位置。自动控制器供给电源使用非稳压24V直流电压电源。
上面的插板内部包括中央控制单元和输入卡。
下面的插板包括对跳汰机进行控制的时间卡和输出卡。跳汰机控制程序存储在程序存储器卡上。
中央控制单元组成如下：
--节拍发生器卡
--程序存储器卡
--处理器卡
--稳压电路卡
稳压电路卡由24V供电电压，得到内部所需要的10V和5V 直流电压。
处理器卡及其处理程序存储器：包括标志存储器的输出语句借助桥键在程序设计上预先给定标志存储器。
程序存储器卡设有可清理可编程序代码的紫外线。插入的卡片已经编有跳汰机的控制程序。
节拍发生器卡连续地给程序存储器发生询问信号。借助桥键在程序设计块上预先给定程序存储器卡的插入位置及容量。
电子脉冲发送器时间控制
脉冲发送器时间控制的任务是，定时地控制气动脉冲发送器的电磁阀，脉冲发送器时间控制通过人工调定可以预先给定每分钟的冲程次数和进气和排气脉冲发送器的开启时间。脉冲发送器时间控制的电子设备组成如下：
--电源：5V和24V直流，5V直流电压是内部的控制电压.24V直流电压是脉冲发送器外部电磁阀工作电压。
--时基插入卡：利用石英晶体振荡器获得一个恒定的时间脉冲作为时基。该脉冲经过分频器送给二位十进制的二位计数开关，根据开关调定的档位得到转速计数器的基极脉冲。
--转速计数器插入卡：转速计数器是一个BCD-环行计数器，容量为1000步。三位十进制输出信号送入时间卡，按下述公式计算每分钟的冲程数：
60/（0.5+0.XX）=Y冲程/分 XX = 时基计数器挡位
--阀门启闭时间卡：时间卡供给进气或排气脉冲发送器，另外还有时间卡用于出料量单点控制的测量时刻。该信号经过光电耦合器卡送入自动控制器。所有的时间卡功能都是相同的。每块时间插板有两个标定制和实际制比较器，由二位十进制预选开关组块和一个比较电路构成。
显示面板
显示面板用以显现跳汰机控制设备运行和监控状态。显示器用清晰的文字标示。用光电二极管显示运行和故障状态。
操作面板
操作面板装配有对跳汰机控制的按键对接通实行控制，必须将两个按键的操作，在关断时只要迅速一按各传动设备的按键即可。
另外，操作面板还有指示灯测试按键和报警器，进行有声启动报警和故障信号的传送。计数器和空气调节器同样也在操作面板上。
工作空气的调节系统
工作空气的调节系统是由安装在跳汰机一开关柜之间的压力变换器，通过软管线路与跳汰机空气分配器集气包相连接构成。调节器按照预先给定的标定值控制一台伺服电动机。这台伺服电动机通过连杆与节流阀相连，调定的位置以电阻模拟量输入调节器，并在调节器给以显示。节流阀安装在空气分配管和排气管之间的一条管路中，起着旁通管路的作用，根据调节器预先给定的标定值控制经过旁通管路的工作空气的排放量，标准的空气压力数值要在工作运行期间进行调定，并随时可根据条件的变化进行变动。
另外将供料传送带的带秤模拟信号附加在调节器上，使调节器根据供料情况对节流阀进行调节，同时也对空气压力进行模拟调节。
出料调节系统
共有两套出料控制系统