煤水管道输送自动控制系统的设计

。言 引
管道 运 输 是 １种公 认 的 比较 经 济 的 运 输 方式 ， 主
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笔 者基 于 单 片 机为 数 据 处理 和 自动 控 制 核 心 ， 设 计 了煤 水管 道输 送 自动控 制 系统 ，通 过对 比最佳 浓 度
要用来运输各种液体和气体物质。管道运输具有 良好 的连续性和平稳性 ， 占地面积小 、 且 运输量大 、 运费低 ， 是输送煤水 、 解决浓煤浆运输问题的最佳途径之一。
收稿 日期 ：０ ２ ０ — ２ ２ １— １ １ 作者 简介 ： 郑珊 珊 ，９ ２ 生毕业辽 宁 工程技术大学 电气工程及其 自动化 ， 工程 师。
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值和实际浓度值的差异 ，实现 了对煤水阀门和清水阀 门开度 的自动调节控制 ，让煤浆始终处于最佳浓度值 的有效范围之 内， 尽可能地提升 了单位时间内煤浆的 输送量 ， 实现了输送效率和经济效益的双赢。
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摘
要 ： 输送煤浆的浓度是影响输送效果的关键性 因素 ， 叙述 了利用人工观察仪表控制 电动调节阀来保证煤浆最佳浓度
方法存在 的弊端 ， 以及基于单片机的 自动控 制 系统 实现煤浆最佳 浓度的 自动化控制的设计。 关键词 ： 煤水浓度控制 ； 自动控制 系统 ； 煤水管道输送
中 图 分 类号 ： Ｕ１２７ ７． 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章编 号 ： ２ ９ — ８ ２ （０ ２ ２ ０ ０ 一 １ ０５ ００ 一２ １） —０ ８Ｏ ０
１ 研发煤水管道输送 自动控 制系统 的必要性
最近几年 ，利用管道对煤水进行长距离地输送已 经成为解决长距离运输煤浆 的最佳选择 ，且诸多的经 验 已经显示 出该运输方式的巨大经济价值。经过多次 试验验证 ，将煤浆的输送浓度设定在 ２ ０ ｇ ５ ／ Ｌ为最佳 值， 同时 ， 该浓度值也是保证煤水管道最佳输送效果 的 关键 。 以往 ，往 往通 过人 工 观察 仪表 和 控制 电 动调节 阀 （ 主要是控制煤水阀门和清水阀门的开度 ） 来保证煤浆 始终保持在最佳浓度值的有效范围之 内。 但是 ， 这种方 式不仅难以满足工艺要求 ，更会造成清水资源的巨大 浪费 （ 需要大量清水对清水管道进行冲洗才能够确保 管道拐弯处基本上不 出现杂质沉淀问题 ） 。另外 ， 人工 操控模式也很难保证煤水输送管道持久地保持在最佳 浓 度值 的有效 范 围之 内。基 于 以上 考虑 ， 了更 加 良好 为
２ 自动控 制系统 的构成和设计
２１ 煤 水管道 输 送 自动控 制 系统构 成和 运行模 式 ．
煤水管道输送 自动控制系统的硬件 以单片机为数 据处理和 自动控制的核心 ， 另外 ， 还配置了煤浆密度检 测 仪器 、 入 ／ 出转换 器 （ ／ 、 水 电动 调 节 阀 、 输 输 ＡＤ）清 煤 水电动调节阀以及信号输入输出接 口（Ｏ） Ｉ 。 ／ 在单 片机 内部设计有程序存储器 ，旨在对各种数 据和程序存储 。 系统设计之前， 先对煤水输送管道工况 及输送过程中的各种技术参数进行了详细 的搜集 、 整 理和研究 ，以确保系统能够满足煤水管道输送的各种 要求。整个系统对煤浆浓度 的检测 由管道内部安装的 煤浆密度检测仪器承担 ，将检测到 的信息以脉冲信号 的形式通过输入 ／ 出转换器（ ， ） 输 ＡＤ 传输给单片机 ， 单 片机完成数据计算 、 分析和对 比后 ， 再通过输入 ／ 输出 转换器 （ ／ 将处理指令传递给清水 电动调节 阀与煤 ＡＤ） 水电动调节阀 ， 实现同时控制两阀门开度的大小 ， 保证
２１ ０ ２年第 ２期 （ 总第 ７ 期 ） ７
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２ １ 年 ２月 ０２
煤水管道输送 自动控 制系统的设计
郑 珊 珊
武汉 ４ ０ ６） ３ ０ ４
（ 中煤科工集团武汉设计研 究院， 湖北