基于plc的洗煤车间控制系统毕业设计(编辑修改稿)

基于plc的洗煤车间控制系统毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

存、运输、加工和利用美国 均有影响，在贮煤时，水分能加速煤的风化、破碎、自燃；在运输中，会增加运输量，加大运费，并增加装车，卸车的困难。 在西北、东北、华北等寒冷地区，水分大的煤在长途运输中会结冰，给卸车造成极大困难。 煤的水分在燃烧时要消耗一定的热量，在炼焦时延长结焦时间，而且影响焦炉寿命。 灰分 煤的灰分是指煤完全燃烧后残留物的产率。 煤的灰分分为内在和外在。 内在灰分是指煤在成煤过程中混入的矿物杂质，外在灰分是指煤在开采、运输、贮存过程中混入的矿物杂质，即矸石，它可以通过洗选方法除去。 煤的灰分是衡量煤炭质量的一个重要指标，灰分越高 ，质量越差，发热量越低。 煤的灰分对煤的加工利用有不利的影响。 外在灰分越高，在洗选时排除矸石量越大。 内在灰分越高，煤就越难选。 煤的灰分高，会增加运输量和运费。 在燃烧时，灰分越高，热效率越低，而且会增加烟尘排放量和炉渣量，加剧燃煤对大气的污染。 炼焦时，精煤灰分越高，焦炭的灰分就越高，炼铁的焦比就会增加，高炉利用系数就会降低，产铁量减少。 挥发分 煤的挥发分是指煤在空气隔绝的容器中在一定高温下加热一定时间后，从煤中分解出来的液体（蒸汽状态）和气体减去其水分后的产物。 它是评价煤炭质量的重要指标和进行煤的分类的 重要依据。 煤的挥发分越高，煤的煤化程度就低，在燃烧中容易点燃。 固定碳 煤的固定碳是指煤在隔绝空气的条件下有机物质高温分解后剩下的残余物之间取其灰分后的产物，主要成分是碳元素。 根据固定碳含量可以判断煤的煤化程度，进行煤的分类。 固定碳含量越高，挥发分越低，煤化程度越高。 固定碳含量高，煤的发热量一越高。 煤的工艺性能 煤的工艺性能包括煤的粘结性、发热量、化学活性、热稳定性、可磨性、成浆性等。 煤的粘结性 煤的粘结性是指诶里在隔绝空气的条件下加热到一定温度后，能够熔融、粘结成焦块的性能。 一般以 罗加指数、胶质层指数来表示。 罗加指数。 它是以烟煤在加热过程中 产生胶质体粘结其他物质能力的大小，作为粘结性指数高低的基础，用于鉴定煤的粘结性和确定煤的牌号。 胶质层指数是煤粒在隔绝空条件下加热到一定温度后，有机质受热分解，软化呈胶体物质层的厚度，通常以其最大厚度Y 值来表示。 罗加指数越高，煤的粘结性越好。 胶质层指数越高，没得结焦性越好。 煤的粘结性能受煤的煤化程度、煤岩组成、氧化程度、灰分等多种因素影响。 煤化程度最高和最低的煤一般都没有粘结性。 煤的发热量 煤的发热量 也是煤的一个重要指标。 它是指单位质量的煤在完全燃烧时所产生的热量，用 MJ/kg 表示。 发热量与煤化程度呈规律性的变化，一般煤化程度越高，煤的发热量越高。 煤的化学活性 煤的化学活性是指煤在一定温度下与水蒸气、氧气等相互作用的反应能力，是评价气化用煤和动力用煤的一项重要指标。 煤的热稳定性 煤的热稳定性是指块煤在高温条件下保持原来块状的能力，它也是评价气化用煤和动力用煤的一项重要指标。 煤的可磨性、成浆性确定煤被磨成粉状的难易程度和制成水煤浆的可能性。 我国留煤炭用户对质量的要求 冶金焦炭用煤 用于生产冶金焦炭的精煤灰分必须低于 %，硫分一般低于 %。 冶 金部门提供的资料表明，精煤灰分每降低 1%，焦炭灰分可降低 %；而焦炭灰分降低 1%，炼铁焦比可降低 2%，高炉利用系数可提高 3%，同时可以降低石灰石的耗量提高生铁的质量。 因此，钢铁厂要求精煤的灰分尽量降低，以提高焦炭的质量，增加经济效益。 硫分对炼铁的影响比灰分对炼铁的影响大 10 倍，因此炼焦用精煤对硫分要求十分严格。 水分对焦炉寿命有不良影响，而且延长结焦时间，消耗热量。 冬季在寒冷地区使精煤冻结，对运输造成影响，所以 水分要尽量降低。 化肥造气用煤 化肥造气对煤的品种、块度、灰熔融性、热稳定性、化学活性、粘结性、灰分、水分、硫分、挥发分、机械强度等都有特殊要求。 大、中型煤气发生炉的化肥厂，要求提供粒度 25mm 以上的无烟块煤或无烟块精煤灰分一般在15%以下，硫分一般小于 1%，小化肥厂，可用 13~25mm 无烟块煤、无烟洗小块或无烟型煤。 蒸汽机车用煤 蒸汽机车因为膛炉小，烟囱短，一般要求发热量 大于 ,灰分小于 25%，硫分小于 %，挥发分约 16%，灰熔融温度大于 1200℃，粒度13~50m 的气煤。 长焰煤或弱粘煤。 高炉喷吹用煤 高炉喷吹用煤一般用粒度小于 13(6)mm 的末煤或粉煤，灰分小于 %，水分要尽量低，固定碳含量要高，硬度要相对小。 电厂用煤 不同设备的火力发电厂所燃用的煤种和质量规格也不同。 层状锅炉用块煤，新的电厂均采用喷吹粉煤，宜供应加工后的粒度小于 13mm 的末煤。 电 厂燃用低灰的精煤，可以提高锅炉热效率，减少设备磨损和自用电，增加设备利用率，减少燃煤对大气的污染。 民用煤 民用煤应该用无烟块煤，或者用无烟末煤成型的煤球和蜂窝煤。 为了减少大气 污染，城市应逐步用煤气、天然气和液化气代替烧煤，同时应该采用集中供热。 选煤方法 选煤方法种类很多，可概括分为两大类：干法选煤和湿法选煤。 选煤过程在空气中进行的，叫做干法选煤，选煤过程在水、重液或悬浮液中进行的，叫湿法选煤。 选煤方法还可以分为重力选煤、浮游选煤和特殊选煤等。 重力 选煤 重力选煤主要是依据煤分离和矸石的密度差别而实现煤和矸石分选的方法。 重力选煤主要分选 + 煤炭，依靠煤与矿物质密度密度不同而进行分类，煤的密度通常在 ~，而矸石的密度在 以上，在选煤机内借助重力把不同密度的煤和矸石分开。 重力选煤又可分为跳汰选、重介质选、溜槽选、斜槽选、摇床选等。 浮游 选煤 浮游选煤简称浮选，主要是依据煤和矸石表面润湿性的差别分选细粒（小于 ）煤的选煤方法。 特殊选煤主要是利用煤和矸石导电率、导磁率、摩擦系数、射线穿透能力等的不同，把煤与矸石分开。 它包括静电选。 磁选、摩擦选、放射性同位选和 X 射线选等。 此外，还有手选，即人工捡牙。 它是根据煤块与矸石的颜色和光泽、外形上的差别由人工拣除。 对煤和矸石硬度差别较大的煤块，可 以采用滚筒碎选机进行 选择性破碎，实现煤与矸石的分离。 跳汰 选煤 我国选煤厂中采用最广泛的选煤方法是跳汰选，其次是重介质选 和浮选，其他方法均用的较少。 选煤的主要产品是精煤，副产品中有煤、混煤、煤泥等。 选后的尾煤和矸石为废弃物，由于它含有一些可燃物，也可以制砖、烧水泥的原料，进行综合利用。 选煤厂是对煤进行分选。 生产不同质量规格产品的加工厂。 按精煤使用的目的不同，选煤厂可分为炼焦煤选煤厂和动力煤选煤厂。 炼焦煤选煤厂的工艺过程比较复杂，生产的精煤灰分低、质量高，主要供给焦化厂生产焦炭。 动力煤选煤厂的工艺过程一般比较简单，生产的精煤主要作为动力燃料，大部分动力煤选煤厂只选块煤，末煤和粉煤不入选。 我国 选煤的 现状 20xx 年中国焦 炭产量突破 2 亿吨，占世界焦炭的一半，焦炭出口 1500万吨，占世界产量的近 60%。 中国的焦炭对中国的钢铁工业以致世界的钢铁工业的发展起到重要的支撑作用。 我国是世界上最大的焦炭生产国和出口国， 20xx 年前产量基本稳定在 ~ 亿吨。 焦炭主要用作钢铁工业的原料，根据钢铁工业的发展趋势，国内的焦炭需求不会有大的增长，但对焦炭的质量要求越来越高。 国际焦炭市场，由于发达国家因环保、资源、成本的问题。 炼焦工业日趋萎缩，焦炭需求量会有所增加，而且随着我国加入 WTO，焦炭在国际市场上将获得更好的竞争环境。 受国际大环境的 影响，我国焦炭工业迅速发展，从 20xx 年开始，随着焦炭价格的攀升大批焦化厂开工建设，焦炭产量的迅速增长，导致焦炭用煤形势恶化，炼焦价格猛涨，从而使炼焦成本迅速增长，许多焦化厂不堪重负，故建设选煤厂是降低成本提高质量的唯一途径。 按选煤设计规范， 煤厂的原煤存储量应保证生产时 7~10 天的用量，因此在煤料供应紧张时，选煤厂可作为煤源供应缓冲器，在短期内减轻焦炉的生产压力，即可保证焦炉正常生产，也有利于保护焦炉炉体。 因此，无论是降低炼焦生产成本，还是作为炼焦生产的基本后盾，对焦炭生产企业来说，建设选煤厂、选煤厂生 产及管理都是非常必要的。 发展 趋势 加强选煤厂的科学管理，大力提高管理水平，要使选煤生产沿着高质量、多品种、产销对路、合理供应煤炭产品和综合利用各种伴生矿物资源的方向前进，努力提高选煤生产的经济效益，并要合理回收伴生矿物如黄铁矿及其他稀有金属矿物等，进一步提高选煤厂的经济效益。 研究新技术、新工艺和新设备，以更新改造旧有选煤厂，装备新建选煤厂。 例如研究油团选煤工艺和技术经济效果。 化学选煤工艺技术和设备。 高梯度磁选脱硫及其他深度脱硫方法。 电选超低灰精煤。 选择性絮凝工艺技术和药剂、脱水干燥工艺、技术和设备 等等。 向设备大型化， 厂型装配式集中化，选煤生产工艺过程和质量分析自动化等方向发展。 积极研制煤转化为“流质燃料”的工艺技术。 研究和建立选煤生产过程数学模型，应用电子计算机管理选煤厂。 选煤厂环境保护的研究。 例如防止环境污染和大气污染；减少和防止噪音；实现煤泥闭路循环和生产平衡等。 第 2 章 PLC 的 发展 PLC 的基本概念 PLC 是 可编程逻辑控制器 (Programmable Logic Controller)”的简称，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。 随着技术 的发展，这种装置的功能已经大大地超过了逻辑控制的范围。 因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称 PLC。 可编程控制器 ((ProgrammableControllet)是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。 但是为了避免与个人计算机 (Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称 PLC。 PLC 的一般定义 为了使 PLC 生产和发展标准化，国际电工委 (IEC)先后颁布了 PLC 标准草案第一稿，第二稿，并在 1987 年 2 月通过对它的定义：“可编程控制器”是一种数字运算操作电 子系统，专为在工业环境应用而设计的，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入／输出控制各种类型的视械或生产过程。 可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计的。 总之，可编程控制器是一台计算机，它是专为工业环境应用而设计割造的计算机。 它具有丰富的输入／输出接口，并且具有较强的驱动能力。 但可编程控制器产品并不针对某一具体工业应用，在实际应用时，其硬件需根据实际需要进行选用配置 ，其软件需根据控制要求进行设计编制， PLC 的发展和历史趋势 二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器（ Program Controller， PLC Mable Logic）取代传统继电器控制装置以来， PLC 得到了快速发展，在世界各地得到了广泛应用。 同时， PLC 的功能也不断完善。 随着计算机技术、信号处理技术、控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高， PLC在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。 今天的 PLC不再局限于逻辑控制，在运动控制、过程控制等领域也发挥着十分重要的作用。 作为离散控的制的首选产品， PLC 在二十世纪八十年代至九十年代得到了迅速发展，世界范围内的 PLC 年增长率保持为 20%～ 30%。 随着工厂自动化程度的不断提高和 PLC 市场容量基数的不断扩大，近年来 PLC 在工业发达国家的增长速度放缓。 但是，在中国等发展中国家 PLC 的增长十分迅速。 综合相关资料， 20xx 年全球 PLC 的销售收入为 100 亿美元左右，在自动化领域占据着十分重要的位置 [3]。 PLC 是由摸仿原继电器控制原理发展起来的，二十世纪七十年代的 PLC只有开关量逻辑控制，首先应用的是汽车制造行业。 它以存储执行逻辑 运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令；并通过数字输入和输出操。