君正礦業(yè)新建石灰石選礦項(xiàng)目控制系統(tǒng)

投稿人：內(nèi)蒙古祺韻光迅科技有限公司-銷售部-技術(shù)支持工程師-閔銳

【工程名稱】

  烏海市君正礦業(yè)有限責(zé)任公司300萬(wàn)噸/年電石灰?guī)r選礦項(xiàng)目控制系統(tǒng)

【工程地點(diǎn)】

  內(nèi)蒙古自治區(qū)烏海市海南區(qū)西卓子山水泥廠北石峽谷南礦區(qū)

【自然環(huán)境】

    烏海市君正礦業(yè)有限責(zé)任公司地理坐標(biāo)為東經(jīng)106.81度北緯39.44度，位于內(nèi)蒙古自治區(qū)烏海市海南區(qū)西卓子山水泥廠北石峽谷南礦區(qū)。海南區(qū)地處鄂爾多斯臺(tái)地西部的褶皺地帶，高峻峭拔的桌子山自北向南延伸。海南地區(qū)處于大陸深部，屬暖溫帶大陸性氣候。干燥度達(dá)4.05度，為極干旱荒漠區(qū)。氣候特征是降水量少，蒸發(fā)量大，干燥多風(fēng)，日照時(shí)間長(zhǎng)，太陽(yáng)輻射強(qiáng)，晝夜溫差大。四季分明，冬季漫長(zhǎng)，天氣寒冷，寒潮頻繁，降雪稀少；夏季稍短，高溫炙熱，風(fēng)速大，季末降水增多；春季回暖快，大風(fēng)多，風(fēng)沙大；秋季初時(shí)降水較多，隨著季風(fēng)南撤；降水逐漸減少，大風(fēng)不多，氣候宜人。

【甲方介紹】

內(nèi)蒙古君正能源化工集團(tuán)股份有限公司(簡(jiǎn)稱:君正集團(tuán)，股票代碼:601216)，2003年創(chuàng)建于烏海市，是全國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范基地、中國(guó)化工企業(yè)500強(qiáng)、國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)和自治區(qū)60戶重點(diǎn)企業(yè)之一。公司業(yè)務(wù)涉及煤炭、電力、化工、特色冶煉、商業(yè)貿(mào)易等領(lǐng)域。旗下子公司有：烏海市君正礦業(yè)有限責(zé)任公司、內(nèi)蒙古君正化工有限責(zé)任公司、君正發(fā)電事業(yè)部、錫林浩特市君正能源化工有限責(zé)任公司、烏海市神華君正實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司、烏海市君正商貿(mào)有限責(zé)任公司、烏海市君正供水有限責(zé)任公司。

烏海市君正礦業(yè)有限責(zé)任公司成立于2006年08月11日，注冊(cè)地位于內(nèi)蒙古自治區(qū)烏海市海南區(qū)西卓子山水泥廠北石峽谷南礦區(qū)，法定代表人為郝翔。經(jīng)營(yíng)范圍包括生產(chǎn)銷售白灰、礦石；煤矸石、滅火工程煤、土石方剝離、高嶺石；煤炭開(kāi)采、煤炭銷售；石灰石開(kāi)采及銷售。烏海市君正礦業(yè)有限責(zé)任公司是集礦山和白灰生產(chǎn)、銷售為一體的礦山性企業(yè)。該礦山率先采用目前國(guó)內(nèi)先進(jìn)的新型結(jié)構(gòu)活性石灰窯，具有投資少，投入產(chǎn)出率較高、技術(shù)成熟可靠、消耗低、操作簡(jiǎn)單、易于掌握等優(yōu)點(diǎn)，屬于節(jié)能環(huán)保型的項(xiàng)目。

【政府支持背景】

烏海市政府也對(duì)石灰石產(chǎn)業(yè)大力支持，在《烏海市人民政府辦公室關(guān)于推動(dòng)全市石灰石產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》一文中提到以推動(dòng)全市石灰石產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展為目標(biāo)，優(yōu)化石灰石資源開(kāi)發(fā)模式，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和礦產(chǎn)資源整合，提升礦產(chǎn)資源節(jié)約集約利用水平和服務(wù)保障能力，推動(dòng)石灰石產(chǎn)業(yè)向高端化、智能化、規(guī)模化、集約化、綠色化發(fā)展。目標(biāo)到2025年，石灰石資源對(duì)全市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的保障能力顯著提升，石灰石地質(zhì)調(diào)查進(jìn)入新階段。

到2025年，石灰石礦業(yè)經(jīng)濟(jì)規(guī)模化程度顯著提升，已劃定的石灰石礦山整合區(qū)完成整合工作，初步形成石灰石產(chǎn)業(yè)集群，上中下游產(chǎn)業(yè)有效銜接、大中小企業(yè)互聯(lián)互動(dòng)，促進(jìn)石灰石企業(yè)資源整合，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化；到2025年，石灰石產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展水平顯著提升，地質(zhì)勘查、開(kāi)采達(dá)到綠色化水平，現(xiàn)有大中型石灰石生產(chǎn)礦山及新建、改擴(kuò)建礦山全面達(dá)到綠色礦山建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)；到2025年，石灰石產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新能力顯著提升，生產(chǎn)加工能力向智能化水平邁進(jìn)，各區(qū)至少建成1處“5G+智慧礦山”示范基地。

【系統(tǒng)配置】

硬件部分：控制系統(tǒng)采用羅克韋爾自動(dòng)化Allen-Bradley ControlLogix 5570系列控制器；主控控制柜一臺(tái)，內(nèi)含ControlLogix 17槽機(jī)架、電源模塊、ControlLogix 5571控制器、EtherNet/IP通訊模塊、數(shù)字量模擬量模塊若干；遠(yuǎn)程IO柜一臺(tái)，內(nèi)含ControlLogix 7槽機(jī)架、電源模塊、EtherNet/IP通訊模塊、數(shù)字量模擬量模塊若干。

軟件部分：上位系統(tǒng)采用羅克韋爾自動(dòng)化FactoryTalk平臺(tái)FactoryTalk View SE軟件，下位編程軟件從用羅克韋爾自動(dòng)化 Studio5000軟件。

【項(xiàng)目介紹】

本控制系統(tǒng)工程于2017年由我公司完成自動(dòng)化控制系統(tǒng)調(diào)試，穩(wěn)定運(yùn)行至今六年有余，其中每年都有配合現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行提標(biāo)改造增容計(jì)劃，由之前僅有一臺(tái)PLC主控柜后增加了一套遠(yuǎn)程IO柜，今年還對(duì)遠(yuǎn)程IO柜進(jìn)行增容盤柜改造及控制系統(tǒng)增容添加尾料篩分功能增加調(diào)試，目前系統(tǒng)運(yùn)行良好。

本控制系統(tǒng)與2017年完成建設(shè)及自動(dòng)化控制系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行，主要被控設(shè)備有重型板式給料機(jī)、2臺(tái)振動(dòng)篩、2臺(tái)雙持輥破碎機(jī)、4條皮帶、2臺(tái)除塵器、2臺(tái)空壓機(jī)、3臺(tái)雷達(dá)料位計(jì)、6個(gè)齒輥卸料閥等。歷時(shí)一個(gè)月緊張的控制系統(tǒng)單調(diào)聯(lián)調(diào)系統(tǒng)調(diào)試，順利完成石灰石礦整體的自動(dòng)化調(diào)試運(yùn)行；控制系統(tǒng)包含解鎖手動(dòng)模式、連鎖手動(dòng)模式、連鎖自動(dòng)模式，可以單獨(dú)單設(shè)備根據(jù)工藝流程依次啟動(dòng)，也可以直接通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)一鍵啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)自動(dòng)化控制的工藝要求。

圖1：控制系統(tǒng)2017年第一版上位系統(tǒng)主畫(huà)面

2018年君正礦業(yè)提出升級(jí)改造需求，計(jì)劃將控制系統(tǒng)中的放料工作移除中控，增加兩臺(tái)可移動(dòng)Pad交由大車司機(jī)實(shí)現(xiàn)智能化放料需求，隨后我公司積極響應(yīng)，設(shè)計(jì)了不同的方案交由客戶選擇，最終選用工業(yè)三防Pad+力控科技ForceControl軟件與主系統(tǒng)通訊方案，實(shí)現(xiàn)君正礦業(yè)石灰石選礦系統(tǒng)筒倉(cāng)可視化放料系統(tǒng)各功能的實(shí)現(xiàn)。

在2019年原有的1臺(tái)筒倉(cāng)可視化放料系統(tǒng)Pad無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)需求，又與我公司合作簽訂合同新增補(bǔ)了一臺(tái)筒倉(cāng)可視化放料系統(tǒng)Pad，實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)Pad同步放料裝車工作效率進(jìn)一步提升。

圖2：君正礦業(yè)石灰石選礦系統(tǒng)筒倉(cāng)可視化放料系統(tǒng)界面

2022年現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)能不斷提升對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)也提出了更高的要求，君正礦業(yè)現(xiàn)場(chǎng)再次提出升級(jí)改造需求，現(xiàn)場(chǎng)計(jì)劃增加1臺(tái)雙持輥破碎機(jī)，以實(shí)現(xiàn)三層破碎多次篩分的控制工藝需求，我公司積極響應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)要求，配合優(yōu)化自動(dòng)化控制系統(tǒng)各部分功能，同時(shí)增加新增的3號(hào)雙持輥破碎機(jī)控制功能接入原自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。

由于原有PLC主控制柜容量已滿，本次新增了一臺(tái)遠(yuǎn)程IO控制柜，包含一組羅克韋爾自動(dòng)化 Allen-Bradley ControlLogix系列控制器機(jī)架及IO模塊；上位系統(tǒng)同步進(jìn)行升級(jí)優(yōu)化增加新增的3號(hào)雙持輥破碎機(jī)控制及顯示功能。

圖3：控制系統(tǒng)2022年第改造后上位系統(tǒng)主畫(huà)面

2023年現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)能進(jìn)一步提升，君正礦業(yè)現(xiàn)場(chǎng)再次提出升級(jí)改造需求，現(xiàn)場(chǎng)計(jì)劃增加尾料篩分部分，需要配合增加修改對(duì)應(yīng)部分控制柜、控制系統(tǒng)程序及上位畫(huà)面，我公司積極響應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)需求不斷溝通細(xì)化工作內(nèi)容，為客戶提供合適現(xiàn)場(chǎng)的升級(jí)改造方案。本次增加的尾料篩分系統(tǒng)主設(shè)備包含2條皮帶、1臺(tái)振動(dòng)篩、1臺(tái)除塵器、2臺(tái)雷達(dá)料位計(jì)和4個(gè)齒輥卸料閥等。在原有遠(yuǎn)程IO柜現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)盤柜由單面柜升級(jí)為雙面柜，增加數(shù)字量模擬量IO模塊若干，柜內(nèi)元器件的現(xiàn)場(chǎng)盤柜等工作。

最終歷時(shí)一周在我司兩位工程師和現(xiàn)場(chǎng)客戶不斷測(cè)試系統(tǒng)聯(lián)調(diào)后實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)改造需求，尾料篩分放料等功能全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，直接發(fā)稿前以穩(wěn)定運(yùn)行1周，得到了客戶的一致好評(píng)。

圖4：控制系統(tǒng)2023年增加尾料篩分后最新上位系統(tǒng)主畫(huà)面

截止發(fā)稿本自動(dòng)化控制系統(tǒng)已穩(wěn)定運(yùn)行6年左右，為客戶帶來(lái)了客觀的收益。未來(lái)我們也將積極與客戶交流溝通，不斷配合優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)化控制系統(tǒng)，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)我們也會(huì)積極響應(yīng)及時(shí)派出工程師遠(yuǎn)程和現(xiàn)場(chǎng)處理。我司專業(yè)的工作服務(wù)得到了君正集團(tuán)各領(lǐng)導(dǎo)的一致肯定，后續(xù)我們將繼續(xù)緊密合作，互利共贏，共同發(fā)展！