配煤生產(chǎn)計算機操作系統(tǒng)應(yīng)用畢業(yè)論文
由于自然環(huán)境因素的影響，煤炭開采生產(chǎn)常常面臨諸多方面的障礙。在生產(chǎn)技術(shù)上，煤炭企業(yè)難以達到高難度采礦生產(chǎn)的需要；在生產(chǎn)方式上，煤炭企業(yè)缺乏先進的控制技術(shù)作為支撐。這些問題不僅降低了煤炭企業(yè)的采煤生產(chǎn)效率，也容易引起各種安全意外事故，增加煤炭企業(yè)生產(chǎn)難度，同時擴大了成本投資。計算機控制系統(tǒng)的運用，大大增強了采煤生產(chǎn)的安全性、可靠性及持續(xù)性，提升了采煤生產(chǎn)中的配煤效率。
1計算機控制系統(tǒng)的應(yīng)用類型
考慮到煤炭經(jīng)濟在我國國民經(jīng)濟中的重要性，企業(yè)在制定煤炭生產(chǎn)計劃時必須要控制好每個環(huán)節(jié)的作業(yè)質(zhì)量，控制好采煤生產(chǎn)的質(zhì)量、產(chǎn)量等核心指標。傳統(tǒng)配煤方式造成的各種缺陷，既增加了企業(yè)參與煤炭生產(chǎn)的難度，也加大了開采成本的投資金額。鑒于計算機控制系統(tǒng)的優(yōu)越性能，其用于煤炭開采的配煤工序時可顯著改善生產(chǎn)效率。計算機控制系統(tǒng)的組成包括：
�。�1）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集是為了收集到更多的配煤信息，為生產(chǎn)人員的操作提供可靠的依據(jù)，計算機控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集功能則能滿足這一要求。利用該系統(tǒng)可以對生產(chǎn)過程各種工藝變量進行巡回檢測、處理、記錄及變量的超限報警，并且做好各類實用數(shù)據(jù)信息的實時分析，以判斷采煤生產(chǎn)的狀態(tài)是否正常，提醒操作人員做好相應(yīng)的準備工作。
�。�2）數(shù)字控制系統(tǒng)。數(shù)字控制系統(tǒng)運行之前要經(jīng)過一定的計算處理，再把計算所得的結(jié)果經(jīng)過傳輸通道遞交給控制中心[1]。計算機控制系統(tǒng)收到信號后，可對被控制對象加以調(diào)控處理，以確保采煤數(shù)據(jù)的準確性。數(shù)字控制系統(tǒng)在模擬階段運行時信號的傳送不需要數(shù)字化，只需要結(jié)合計算機自帶的計算功能便可處理相應(yīng)的信息，方便了煤炭開采生產(chǎn)控制需要。
�。�3）監(jiān)督控制系統(tǒng)。計算機監(jiān)督控制系統(tǒng)的作用表現(xiàn)在兩方面：一是監(jiān)督煤炭開采生產(chǎn)，對出現(xiàn)的質(zhì)量問題及時檢測反映；二是指導(dǎo)配煤工作，在配煤時利用監(jiān)督系統(tǒng)可引導(dǎo)操作人員按照標準的質(zhì)量分配原煤。為了保證監(jiān)督控制系統(tǒng)作用的發(fā)揮，計算機操作人員可利用數(shù)據(jù)建模的形式分析配煤信息，編制更加科學的配煤方案，提升了配煤數(shù)據(jù)的處理效率。
�。�4）分級控制系統(tǒng)。這種控制指的是“集散控制系統(tǒng)”，該系統(tǒng)用于采煤生產(chǎn)可對生產(chǎn)過程實施多方面的分級控制，如集中監(jiān)視、操作、管理、分散控制等等，是一種功能強大的控制系統(tǒng)。分級控制系統(tǒng)的各項設(shè)備具備了常規(guī)儀表分散控制和計算機集中控制的優(yōu)點，有助于創(chuàng)建人機操作模式，幫助了煤炭企業(yè)生產(chǎn)加工流程的規(guī)范運行，改善了系統(tǒng)控制的性能。
（5）總線控制系統(tǒng)�？偩�控制系統(tǒng)對采煤現(xiàn)場進行總體控制，涉及到采煤、配煤的大部分環(huán)節(jié)。利用總線控制系統(tǒng)能引導(dǎo)采煤人員的科學作業(yè)，如：此系統(tǒng)中利用智能傳感器、執(zhí)行器等數(shù)字化控制模式，將數(shù)字信號取代4~20mA模擬信號，從而調(diào)控配煤加工的規(guī)劃進行。在通信技術(shù)、電子技術(shù)等共同促進下，現(xiàn)場總線的控制技術(shù)得到了更新發(fā)展。
2傳統(tǒng)采煤模式中配煤的缺點
（1）質(zhì)量問題。按照行業(yè)技術(shù)標準要求，配煤環(huán)節(jié)主要是參照需要的燃煤特性進行調(diào)配。但受到技術(shù)條件、配煤設(shè)備、人員技能的限制，早期企業(yè)在配煤時沒有控制好不同煤燃料的比例大小。人工配煤的質(zhì)量水平較低，從而造成煤炭材料燃燒后未能達到理想的效果。
�。�2）投資問題。采煤生產(chǎn)需要投入大批資金作為支撐，而配煤作為采煤的后期處理工作，其同樣會影響到成本投資金額的大小。傳統(tǒng)配煤過程中，作業(yè)人員因?qū)υ毫看笮】刂撇划�，使得配好的煤資源無法正常使用，增大了配煤作業(yè)的成本投資，使得企業(yè)的日常經(jīng)營效益減小。
�。�3）調(diào)控問題。一套配煤方案確定之后，企業(yè)則會安排施工人員參與配煤工作。而采煤工序中并沒有對配煤制定調(diào)控方案，許多采煤人員僅注重于原始煤炭的開采利用，使得配煤工作未能得到綜合的調(diào)控配置[2]。如：在配煤秩序上缺乏科學的領(lǐng)導(dǎo)，在配煤方法上沒有標準的規(guī)定等。
�。�4）環(huán)保問題。煤炭在滿足社會能源利用需求的同時，其帶來的污染問題同樣值得重視。傳統(tǒng)配煤方案里沒有控制煤炭的質(zhì)量、重量、比例及種類等，造成煤炭燃燒后的污染率上升20%左右。這不僅反映出我國配煤技術(shù)的落后，也體現(xiàn)了企業(yè)在采煤生產(chǎn)中管理工作不到位等一系列問題。
3計算機控制系統(tǒng)指導(dǎo)配煤生產(chǎn)
配煤軟件的推廣是計算機控制系統(tǒng)指導(dǎo)采煤生產(chǎn)的主要表現(xiàn)，通過將計算機控制系統(tǒng)與采煤生產(chǎn)設(shè)備相聯(lián)系，實現(xiàn)配煤流程的一體化操作，對于煤炭企業(yè)生產(chǎn)而言是一種技術(shù)上的更新。利用計算機指導(dǎo)采煤生產(chǎn)后，許多生產(chǎn)工藝流程也擺脫了傳統(tǒng)采煤的不足，呈現(xiàn)了多個方面的優(yōu)勢。具體表現(xiàn)如下：
�。�1）提升效率。計算機控制系統(tǒng)指導(dǎo)采煤、配煤之后，作業(yè)人員的工作效率將顯著提升。配煤軟件的利用更是提高了作業(yè)效率，如：計算篩分浮沉表，收集煤質(zhì)資料；分析原始煤炭材料的可用價值，確定煤材料的性價比；科學推測重選、浮選、篩分的.作業(yè)狀況，編制更加科學的選煤流程等。
�。�2）資源配置。資源優(yōu)化配置是自動化配煤的首要目的，也是節(jié)約企業(yè)生產(chǎn)成本的保證。利用配煤軟件可充分利用各資源。為了充分利用煤炭材料，可以將優(yōu)質(zhì)煤、劣質(zhì)煤按照一定比例配合起來燃燒使用，這樣可以避免劣質(zhì)煤的丟棄浪費，提升了煤炭資源的使用效率。
�。�3）優(yōu)化比例。軟件配煤的最大優(yōu)勢在于避免了人工配煤的不足，尤其是在配煤量的控制上把握得更加準確。如：利用自動化軟件按照用戶輸入的源煤數(shù)據(jù)、精煤目標成分數(shù)據(jù)等，對標準范圍內(nèi)運行的配煤方案詳細歸類。操作人員根據(jù)實際需要可適當調(diào)整配煤質(zhì)量以協(xié)調(diào)好比例。
（4）減少成本。降低成本是提高企業(yè)經(jīng)濟效益的保證，煤炭企業(yè)的生產(chǎn)成本包括生產(chǎn)總成本、單位成本及銷售成本等。采用自動化配煤軟件之后，配煤效率提升20%~25%，生產(chǎn)成本降低10%[3]。另外，計算機控制系統(tǒng)的運用也促進了行業(yè)技術(shù)的改革創(chuàng)新，企業(yè)創(chuàng)造了更多的效益。
4控制系統(tǒng)下配煤軟件的運用
目前，國內(nèi)已經(jīng)開始推廣運用的配煤軟件可完成動力配煤、洗選配煤及煉焦配煤等3大形式的配煤，每一種方案都可以在計算機系統(tǒng)上自動運行�？刂葡到y(tǒng)與計算機軟件聯(lián)合運用后，基本上建成了自動化生產(chǎn)模式，煤炭企業(yè)采煤、配煤的效率顯著提升。
�。�1）動力配煤。在動力配煤方法中融合了多項學科知識，此種自動化配煤涉及到了化學、煤的燃燒動力學、煤質(zhì)測試等理論。在此前提下，把各種性質(zhì)、質(zhì)量、重量的煤炭綜合處理，如振動、挑選、粉碎等，再添加適當?shù)幕瘜W試劑搭配使用，從而達到鍋爐燃燒需要的條件，該自動化配煤操作流程簡單[4]。
（2）煉焦配煤。煉焦煤具有多方面的化學作用，其采用熱分解、結(jié)焦等工藝，生產(chǎn)出焦炭、焦爐煤氣、煉焦化學產(chǎn)品等。此種自動化配煤形式是大部分企業(yè)廣泛運用的方法，且具備了許多生產(chǎn)優(yōu)勢，如能顯著提升煤炭資源的使用效率，減小企業(yè)生產(chǎn)的成本，確保焦炭的質(zhì)量達到標準要求，讓產(chǎn)品的用途更廣。
（3）洗選配煤。洗選配煤是通過計算機自動化操作，對原始煤炭材料進行清洗、篩選、配合等處理，實現(xiàn)了煤炭資源的高效利用。根據(jù)試驗檢測結(jié)果顯示，洗選配煤處理后的煉焦精煤灰分降低1%，煉鐵高爐利用率上升5%，煤炭燃燒的污染率降低0.2%。因而，這種配煤方式在經(jīng)濟、環(huán)保方面都有較高的價值。
5計算機控制配煤的相關(guān)原理
配煤軟件的運用必須要借助于計算機控制系統(tǒng)作用的發(fā)揮，但同時也要參考相關(guān)的理論知識，這樣才能在生產(chǎn)實踐中獲得更大的利益。在配煤軟件運行期間，生產(chǎn)操作人員掌握配煤的基本理論，可指導(dǎo)其在生產(chǎn)中規(guī)范生產(chǎn)。計算機控制系統(tǒng)下的配煤理論如下：
（1）重疊性原理。這種原理的核心在于溫度的控制連接，保持不同煤材料之間的溫度處于標準范圍，然后才能實現(xiàn)配煤效率的提升[5]。
�。�2）互換性原理。焦炭質(zhì)量的好壞由煉焦炭內(nèi)部的成分組成所決定，如活性組分、惰性組分等，且與配煤人員的操作水平也有較大的聯(lián)系。
（3）共炭性原理。共炭性配煤需要采用適量的非煤粘結(jié)劑，再配合使用機渣油、塑料類、瀝青等加快煤炭的共炭化反應(yīng)速率。
6結(jié)論
綜上所述，采煤生產(chǎn)狀況決定了后期的煤炭經(jīng)濟發(fā)展水平，在采煤過程中不僅要控制好生產(chǎn)秩序，還要對“配煤”工作給予足夠的重視。計算機控制系統(tǒng)運用于配煤操作具備多方面的優(yōu)勢，不僅提升了配煤操作的效率，也大大降低了煤炭生產(chǎn)人員的工作難度，推動了我國煤炭經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
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