一种配煤控制系统及方法与流程

本发明属于配煤技术领域，特别是涉及一种配煤控制系统及方法。

背景技术：

配煤是指在储煤场内或在输煤的过程中，将不同煤质的燃煤按目标煤质特性的要求进行调配，并向目标煤仓供煤的过程，即将不同性质的煤按一定的比例进行混合。目前采用的配煤主要方式有：仓混式、床(库)混式、带混式及炉内直接混合方式。本发明主要涉及到带混式，这种方式混煤是在输送带上进行。将不同品质的来煤从不同两个或多个煤仓内按比例取出置于一条输送带上，这种方式的煤质易调节，当煤质变化时，只要调节从不同煤堆的取煤比例，就可以调节混煤的煤质。

但是目前的带混式配煤过程中各个煤仓的取出比例需要人工控制，这样误差较高，使得出煤效率降低。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明提出了一种以便克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的配煤控制系统及方法。

根据本发明的一个方面，提供一种配煤控制系统，包括：混煤带、混煤驱动器、配煤计算装置、plc控制器、料位计和煤仓闸门；

所述混煤驱动器、所述配煤计算装置和所述煤仓闸门均与所述plc控制器电连接，所述料位计与所述配煤计算装置电连接，所述混煤带设置在多个煤仓的出口下方，所述混煤驱动器设置在所述混煤驱动器的底部，在每个煤仓的出口设置煤仓闸门，所述配煤计算装置根据接收的目标煤质，与各个煤仓存储的煤质和所述料位计实时反馈的煤量结合进行分析配煤，得到各煤仓的配煤流量参数，并将所述配煤流量参数发送至所述plc控制器，所述plc控制器根据所述配煤流量参数控制各个煤仓的煤仓闸门的开度将煤流入混煤带，并控制所述混煤驱动器带动所述混煤带对来自各个煤仓的煤进行混合后输出。

进一步地，所述系统还包括：入煤带、入煤驱动器和第一在线煤质分析仪，所述入煤驱动器和所述第一在线煤质分析仪均与所述plc控制器电连接，所述第一在线煤质分析仪设置在所述入煤带的入口，所述入煤带设置在多个煤仓的仓口上方，所述入煤驱动器设置在所述入煤带底部；

来煤放置在入煤带入口后，所述第一在线煤质分析仪对来煤的煤质进行分析，确定与来煤的煤质相匹配的目标煤仓，并利用所述plc控制器控制所述入煤驱动器带动所述入煤带将来煤输送至目标煤仓中。

进一步地，所述入煤带包括：输煤带和上煤带，所述输煤带设置在来煤入口，所述输煤带与所述上煤带相接，所述输煤带将接收的来煤输送给所述上煤带，利用所述上煤带将所述来煤输送至目标煤仓中。

进一步地，在所述上煤带上设有多个犁煤器，每个犁煤器对应一个煤仓的仓口，每个犁煤器均与所述plc控制器电连接，利用所述犁煤器将来煤投入至对应的目标煤仓中。

进一步地，在所述混煤带和所述上煤带上均设有跑偏结构和皮带秤，其中，所述混煤带上设有多个皮带秤。

进一步地，在所述混煤带末端设置第二在线煤质分析仪，所述第二在线煤质分析仪与所述配煤计算装置电连接，所述混煤带将混合好的煤输送至末端时，所述第二在线煤质分析仪对混合好的煤进行煤质检测，并将检测的煤质反馈至所述配煤计算装置，以供所述配煤计算装置将检测的煤质与所述目标煤质进行对比，若对比成功利用混煤带将混合好的煤输出，若对比不成功重新进行分析配煤，直至所述检测的煤质与所述目标煤质对比成功。

进一步地，在各个煤仓的出口上部设置空气炮，在所述煤仓出口设置振动给煤机，所述振动给煤机设置在所述混煤带上方。

根据本发明的另一个方面提出了一种配煤控制方法，包括：

配煤计算装置接收输入的目标煤质；

配煤计算装置获取各个煤仓存储的煤质和所述料位计实时反馈的煤量；

配煤计算装置将所述目标煤质与所述各个煤仓的煤质和煤量结合进行分析配煤，得到多个煤仓的配煤流量参数；

配煤计算装置从多个煤仓的配煤流量参数筛选出与所述目标煤质最接近的配煤流量参数作为目标配煤流量参数，将所述目标配煤流量参数发送至plc控制器；

所述plc控制器根据所述目标配煤流量参数控制各个煤仓的煤仓闸门的开度将煤流入混煤带，并控制所述混煤驱动器带动所述混煤带对来自各个煤仓的煤进行混合后输出。

进一步地，在所述配煤计算装置接收输入的目标煤质之前，还包括：

来煤放置在入煤带入口后，第一在线煤质分析仪对来煤的煤质进行分析，确定来煤煤质，并与各个煤仓中存煤的存煤煤质信息进行匹配，将与来煤煤质信息匹配的存煤煤质的目标煤仓仓号发送至plc控制器；

利用所述plc控制器控制入煤驱动器带动入煤带将来煤输送至目标煤仓中；

利用设置在所述目标煤仓中的料位计实时监测料位情况，若所述料位计监测到所述目标煤仓满仓，则调取空煤仓仓号，把所述空煤仓仓号发送至所述plc控制器，利用所述plc控制器控制入煤驱动器带动入煤带将来煤输送至所述空仓中。

进一步地，所述方法还包括：

所述配煤计算装置获取第二在线煤质分析仪对混合好的煤检测的煤质与所述目标煤质进行对比；

若对比成功，利用混煤带将混合好的煤输出；

若对比不成功，所述配煤计算装置对所述多个煤仓的配煤流量参数中的一个煤仓的配煤流量参数进行上调或者下调预定比例，再利用所述第二在线煤质分析仪对混合好的煤进行检测，若检测不成功所述配煤计算装置再对多个煤仓的配煤流量参数中的下一个煤仓的配煤流量参数进行上调或者下调预定比例，直至所述配煤计算装置获取第二在线煤质分析仪对混合好的煤检测的煤质与所述目标煤质相匹配。

本发明实施例提供的配煤控制系统及方法，具有如下有益效果：

通过本发明的技术方案，可以自动按照需要煤的目标煤质，将各个煤仓的煤在混煤带上进行混合，整个过程无需人工参与，有效避免了人为造成的误差，还能提高工作效率和产煤质量。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同描述一起用于解释本发明的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：

图1为本发明实施例的配煤控制系统的结构示意图；

图2为本发明实施例的配煤的数据走向示意图；

图3为本发明实施例的配煤控制方法的流程示意图；

图4为本发明实施例的存储来煤的流程示意图。

附图标记说明：1混煤带，11混煤驱动器，12跑偏结构，13皮带秤，14第二在线煤质分析仪，2配煤计算装置，3plc控制器，4料位计，5煤仓闸门，6入煤带，61入煤驱动器，62输煤带，63上煤带，631犁煤器，64第一在线煤质分析仪，

7空气炮，8振动给煤机。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，绝不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1所示，本发明的配煤控制系统，包括：混煤带1、混煤驱动器11、配煤计算装置2、plc(programmablelogiccontroller，可编程逻辑控制器)控制器3、料位计4和煤仓闸门5；

混煤驱动器11、配煤计算装置2和煤仓闸门5均与plc控制器3电连接，料位计4与配煤计算装置2电连接，混煤带1设置在多个煤仓的出口下方，混煤驱动器11设置在混煤驱动器11的底部，在每个煤仓的出口设置煤仓闸门5，配煤计算装置2根据接收的目标煤质，与各个煤仓存储的煤质和料位计4实时反馈的煤量结合进行分析配煤，得到各煤仓的配煤流量参数，并将配煤流量参数发送至plc控制器3，plc控制器3根据配煤流量参数控制各个煤仓的煤仓闸门5的开度将煤流入混煤带1，并控制混煤驱动器11带动混煤带1对来自各个煤仓的煤进行混合后输出。

其中，煤仓闸门5为液压闸板。

在上述技术方案中，配煤师可以向配煤计算装置2中输入生产需要的煤的目标煤质(例如，灰分、挥发分、硫分、水分、固定炭、发热量)，配煤计算装置2中设有数据库，数据库中存储有各种煤质对应的各种煤的种类和配煤比例。配煤计算装置2会根据目标煤质调取对应的各种煤的种类和配煤比例，并根据当前各个煤仓存储的煤质确定煤的种类，确定出配煤比例中需要煤的种类对应的煤仓仓号，根据需要煤的重量(例如100吨)，结合料位计4检测的煤量，确定出从每种煤仓中输出的煤量。例如，需要a和b两种煤按照2：1的比例进行配煤，总共需要配出300吨煤，则需要a种煤200吨，b种煤100吨。

将这些信息确定好之后，将对应的煤仓仓号、配煤比例、需要的煤量等信息发送给plc控制器3，plc控制就会控制对应的煤仓闸门5的开度，使煤从煤仓中按照配煤比例进行输出，然后在混煤带1上进行混合，形成生产需要的煤后，输出至缓煤仓中，这样就可以利用车辆从缓煤仓的出煤口输出后运走。

通过上述技术方案，可以自动按照需要煤的目标煤质，将各个煤仓的煤在混煤带1上进行混合，整个过程无需人工参与，有效避免了人为造成的误差，还能提高工作效率和产煤质量。

在具体实施例中，系统还包括：入煤带6、入煤驱动器61和第一在线煤质分析仪64，入煤驱动器61和第一在线煤质分析仪64均与plc控制器3电连接，第一在线煤质分析仪64设置在入煤带6的入口，入煤带6设置在多个煤仓的仓口上方，入煤驱动器61设置在入煤带6底部；

来煤放置在入煤带6入口后，第一在线煤质分析仪64对来煤的煤质进行分析，确定与来煤的煤质相匹配的目标煤仓，并利用plc控制器3控制入煤驱动器61带动入煤带6将来煤输送至目标煤仓中。

其中，来煤可以是原煤也可以是精煤，原煤是指煤矿生产出来的未经洗选、筛选加工的煤，精煤是指原煤经过洗煤，除去煤炭中矸石，变为适应专门用途的煤。

上述方案中在入煤带6上还设有煤带拉绳开关，该开关可以控制入煤驱动器61的启动和停止，当出现紧急状况时，可以利用该煤带拉绳开关控制入煤驱动器61的启动和停止。

通过上述技术方案，能够自动将来煤放置到对应的煤仓中，整个过程无需人工参与，有效避免了人为造成的误差，还能提高工作效率。

在具体实施例中，入煤带6包括：输煤带62和上煤带63，输煤带62设置在来煤入口，输煤带62与上煤带63相接，输煤带62将接收的来煤输送给上煤带63，利用上煤带63将来煤输送至目标煤仓中。

在上述技术方案中，由于工厂中来煤入口与各个煤仓并不是直线相通，因此开采来的来煤利用车辆运送到工厂之后，利用输煤带62输送至上煤带63上，再通过上煤带63将来煤输送至目标煤仓中。

在具体实施例中，在上煤带63上设有多个犁煤器631，每个犁煤器631对应一个煤仓的仓口，每个犁煤器631均与plc控制器3电连接，利用犁煤器631将来煤投入至对应的目标煤仓中。

通过上述方案，利用犁煤器631将来煤投入至对应的目标煤仓中，可以有效避免出现撒料的情况，方便使用。

在具体实施例中，在混煤带1和上煤带63上均设有跑偏结构12和皮带秤13，其中，混煤带1上设有多个皮带秤13。

在上述技术方案中，跑偏结构12的跑偏开关，设置在混煤带1和上煤带63的一端，当工作人员发现输送煤的过程煤出现跑偏的情况，就可以触发该跑偏开关，启动跑偏结构12将跑偏的煤进行抖动归位。皮带秤13是用来对煤带上的煤实时进行重量测量的，一旦发现重量过高或者过低，需要及时将输送煤的煤量进行调整。在混煤带1上设置多个皮带秤13是因为在混煤的过程中需要从多个煤仓中出煤，因此需要在每个煤仓后面的混煤带1上设置一个皮带秤13，混煤过程中当皮带秤13检测到重量过低时，证明煤仓出现堵仓情况，需要及时进行处理。

在具体实施例中，在混煤带1末端设置第二在线煤质分析仪14，第二在线煤质分析仪14与配煤计算装置2电连接，混煤带1将混合好的煤输送至末端时，第二在线煤质分析仪14对混合好的煤进行煤质检测，并将检测的煤质反馈至配煤计算装置2，以供配煤计算装置2将检测的煤质与目标煤质进行对比，若对比成功利用混煤带1将混合好的煤输出，若对比不成功重新进行分析配煤，直至检测的煤质与目标煤质对比成功。

通过上述技术方案，能够对混煤后的煤质进行分析，一旦发现不符合要求，可以及时重新分析配煤，配煤过程如同上述配煤过程，这样能够保证出煤质量，避免出现劣质煤。

在具体实施例中，在各个煤仓的出口上部设置空气炮7，在煤仓出口设置振动给煤机8，振动给煤机8设置在混煤带1上方。

在上述技术方案中，一旦发现出现堵仓情况可以启动空气炮7，将堵在煤仓出口的煤吹开，并且，该空气炮7可以设置多个，出现堵仓时，空气炮7依次启动，若多个空气炮7启动一遍后无法将堵煤情况解决，就再启动一遍，若启动n遍后还继续堵煤，就会启动报警装置，提示工作人员进行处理。

振动给煤机8可以控制给煤数量，使各个煤仓按照目标煤质对应的配煤比例出煤。

在本发明的另一个实施例中，配煤控制系统包含来煤入仓和配煤出仓两部分。来煤经过输煤带62输送到上煤带63，在上煤带63的头部，在线煤质分析仪对来煤成分进行分析，按照灰分、水分、热值、硫分的不同划分为多个不同的等级，并查找现有煤仓中的煤质参数，有与来煤煤质参数接近的煤仓，则启动对应的犁煤器631，将来煤入到与来煤煤质参数接近的煤仓中。若没有与来煤煤质参数接近的煤仓，则将来煤送入新的空仓中。

设置在煤仓顶部的料位计4能够对煤仓料位进行监视，当煤仓料位满仓时，可以将来煤更换其它空仓进行放煤。这样就将来煤按照煤质参数进行了分级存放，为配煤准备好了原材料。

需要配煤时，配煤计算装置2根据目标煤质参数与现有煤仓中煤质和煤量，查询数据库中的相近配方，按照成本最优原则选取配煤比例，并将配煤比例中各煤仓配煤流量参数下发给plc控制器3。

plc控制器3通过液压闸板(即煤仓闸门5)、振动给煤机8、皮带秤13组成闭环控制系统，采用pid控制算法，实时调整煤仓出口处的液压闸板开度和振动给煤机8的震动频率，达到精准控制各煤仓给煤流量。各煤仓落下的煤在混煤带1上混合，混合后经过混煤带1末端的在线煤质分析仪校对配煤参数与目标煤质参数，当煤质参数超出上、下限时，将配煤比例中各煤仓的煤的比例中对应的低等级煤或高等级煤配比向上或向下调整2％，等待10min后再次比较，并判断比较的结果，这样不断重复这个过程。具体数据走向如图2所示。

对配煤比例不断进行动态调整，使得得到的煤质参数符合目标煤质参数为止，以实现最优的经济效益。

本发明的又一个实施例提出了一种配煤控制方法，使用上述实施例中的配煤控制系统进行执行，具体如图3所示该方法包括：

步骤101，配煤计算装置接收输入的目标煤质和目标煤量。

步骤102，配煤计算装置获取各个煤仓存储的煤质和料位计实时反馈的煤量。

步骤103，配煤计算装置将目标煤质与各个煤仓的煤质和煤量结合进行分析配煤，得到多个煤仓的配煤流量参数。

步骤104，配煤计算装置从多个煤仓的配煤流量参数筛选出与目标煤质最接近的配煤流量参数作为目标配煤流量参数，将目标配煤流量参数发送至plc控制器。

步骤105，plc控制器根据目标配煤流量参数控制各个煤仓的煤仓闸门的开度将煤流入混煤带，并控制混煤驱动器带动混煤带对来自各个煤仓的煤进行混合后输出。

在具体实施例中，在步骤101之前，还包括：

步骤a，来煤放置在入煤带入口后，第一在线煤质分析仪对来煤的煤质进行分析，确定来煤煤质，并与各个煤仓中存煤的存煤煤质信息进行匹配，将与来煤煤质信息匹配的存煤煤质的目标煤仓仓号发送至plc控制器。

步骤b，利用plc控制器控制入煤驱动器带动入煤带将来煤输送至目标煤仓中。

步骤c，利用设置在目标煤仓中的料位计实时监测料位情况，若料位计监测到目标煤仓满仓，则调取空煤仓仓号，把空煤仓仓号发送至plc控制器，利用plc控制器控制入煤驱动器带动入煤带将来煤输送至空仓中。

也可以通俗理解为下述过程，如图4所示：

步骤401，判断是否有与来煤煤质相匹配的存煤煤质，判断结果为是则进入步骤403，否则进入步骤402。

步骤402，判断是否有空仓，判断结果为是则进入步骤404，否则进入步骤405。

步骤403，来煤进入存煤煤质对应的目标煤仓，然后进入步骤406。

步骤404，来煤进入空仓，然后进入步骤406。

步骤405，来煤进入与来煤煤质不匹配的其他煤仓。

步骤406，更新煤仓中的煤量、煤质和仓位。

在具体实施例中，该方法还包括：

步骤106，配煤计算装置获取第二在线煤质分析仪对混合好的煤检测的煤质与目标煤质进行对比，若对比成功，则进入步骤107，若对比不成功，则进入步骤108。

步骤107，利用混煤带将混合好的煤输出。

步骤108，配煤计算装置对多个煤仓的配煤流量参数中的一个煤仓的配煤流量参数进行上调或者下调预定比例，再利用第二在线煤质分析仪对混合好的煤进行检测，若检测不成功配煤计算装置再对多个煤仓的配煤流量参数中的下一个煤仓的配煤流量参数进行上调或者下调预定比例，直至配煤计算装置获取第二在线煤质分析仪对混合好的煤检测的煤质与目标煤质相匹配。

本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。