1 自动化控制系统的结构和功能特点
大柳塔选煤厂采用自动化控制，全厂控制系统采用三层网络结构，以太网用于系统的管理层，DH+网用于各PLC控制器及计算机操作站之间的控制层通信，远程I/O网络用于设备控制和数据采集，具有故障诊断与报警功能、多重设备保护功能、远程监控功能等，控制功能灵活实用，画面显示功能丰富。
系统为实时监控网络结构，具有完善的生产监控管理功能，对全厂各生产环节及相关的辅助环节的生产过程进行实时数据采集、传输、处理、显示、记录、打印。对303台主要生产设备及相关变配电设备、厂区照明、清扫水系统等全部进行集中控制，同时配有工业电视系统进行安全图像监视。选煤厂自动化主要体现在：
(1)实时在线运行参数监测。各监控系统实时采集生产工况的完整参数，包括各种电参数(功率、电流、电压、cosφ、电度等)、带速、运量、灰分、水分、浓度、压力、转速、温度、各种保护信号等，用图形、报表的形式显示系统的实时工况及产量、仓位等。
(2)生产过程控制。全系统过程控制，自动闭锁，局部自动调节闭环控制或由调度员操作控制。
(3)历史数据查询。生产实时监测数据均可存贮于生产实时数据历史数据库中，可实现历史回显潮，历史趋势分析及直方图、饼图等综合分析。
(4)设备故障及模拟量超限报警。当设备故障或模拟量超限时，生产监测及管理网络同步显示故障或设备名称，并可实现语言报警，实时故障打印，对给煤机等设备进行运转时间统计分析。
(5)生产实时画面监测。
(6)控制功能强大。从软件上设置了集控、就地、就地带闭锁等功能。
(7)控制系统和设备层，全面采用工业控制软件产品。
2 自动化系统的改造和完善
大柳塔选煤厂是在20世纪90年代建成的，与当今世界最先进的高效选煤厂相比，在总体工艺设计、单台设备的能力、自动化水平等方面，还存在着不足之处。因此，大柳塔选煤厂针对控制系统方面的不足进行了改进。
(1)配备了全厂生产设备所需的102台套的备用抽屉。
(2)对少破碎车间配电室唯一的框架配电盘进行了改造，增加一套备用回路，大大缩短了设备故障时的维修时间，用同样的方法还对产破碎车间的18台运行设备进行了全部改造。
(3)对全厂所用的输送带保护进行改造和完善，先后加装了溜槽防堵保护65个，输送带欠速保护25个，输送带防撕裂保护4个，对不合理的输送带跑偏开关、拉绳开关进行改造，重新加工了支架并进 行安装。
(4)完成了原煤仓下给煤机的改造、液压站电动闸板的控制改造、捞坑水泵的自动控制改造、配电系统的动力闭锁、全厂厂房各楼层照明集中控制改造、仓满报警、水位报警、压风机自动控制、来电自投控制系统等十几项技术改造。
(5)在斗提机的中间加装一个随斗提机运行而自行摆动的机构，通过安装一个接近开关来检测机构的动作次数并把信号反馈到计算机上，通过程序来判定斗提机的运行状态，实现对斗提机的保护。该系统能有效防止斗提机出现断销、断板，机尾尾轮拖底，斗提机压死等故障及电气控制回路出现故障，自安装以来，已避免了3起重大事故的发生。
(6)对16台高压起动柜的控制进行改造。高压起动柜因长期运转，经常会出现高压柜电源部分整流桥故障，如果现场处理需要很长时间，通过技术改造安装了一套备用电源部分整流桥，一旦运行中的整流桥出现问题，通过转换开关转换到备用整流桥上就能使设备正常运转，大大节省了事故的影响时间。
(7)完善低压配电室电容器自动控制、部分刮板机的正反转控制及全厂42条带式输送机的拉绳、跑偏、溜槽防堵、胶带欠速、胶带防撕裂等保护和刮扳机、斗提机的保护。
(8)为了更方便地处理故障，把许多保护从电气控制回路中分离出来，直接进入模块来进行控制，减少了故障点。通过这一方法可以把高压起动柜的过流、失压，高压电机的运行电流，电机的运行温度等信号转换成模拟量信号传递给调度室，调度员通过计算机就能实现在线监测及实现控制保护。另外，实现了测灰仪、测水仪、料位计、皮带秤、工业电视等在线测试。
3 生产薄弱环节的改造实例
3.1 大柳塔选煤厂跳汰机自动除杂系统改造
大规模的煤矿生产不可避免地将木头、炮线及检修过程的废料垃圾混入原煤中，其中比重大于精煤的杂物可通过跳汰洗选随矸石排出，但比重小于精煤的木块、胶皮、塑料袋等杂物往往随溢流进入精煤产品中。为了保证煤质，在跳汰机上设计安装了一套除杂拦杂网，利用拦杂网将床层上的漂浮物进行拦截，同时利用伸人床层内的除杂钩挂住炮线、胶带等线状杂物。该除杂装置试用效果不错，但也存在一些缺陷。一是该除杂网为固定式，不能深人床层内，小块杂物会漏网而过，大块杂物拦住后如不及时清理，还会穿网而过，因此，对除杂系统进行了进一步改进：首先是将拦杂板斜放，并增加一个小侧板，这样将漂浮的杂物导引至溢流口，用一容器收集后排出。二是将整个拦杂机构改为可随水位和床层高度自动跟踪调整其高度，这样既避免了对床层的破坏，又提高了拦杂除杂的精度。自动调整机构由PLC系统驱动伺服电机机构带动除杂拦板上下调整，准确跟踪了床层变化。该系统实施后，拦杂除杂效果明显。
3.2 胶带防打滑保护系统的改造
大柳塔选煤厂仅宽度1000mm以上的带式输送机就有40多部。在生产过程中，任何一部带式输送机出现打滑、断带等事故，若不及时发现将会造成很大的事故和损失。
大柳塔选煤厂一直很重视对带式输送机欠速保护装置的研究。最初大柳塔选煤厂选用的是徐州拉姆齐公司生产的胶带欠速保护装置，但其存在两点不足：一是不能抗电磁干扰，对讲机的发射频率会对欠速保护装置产生干扰，造成误动作;二是其保护装置的检测原理存在缺陷，检测信号不准，不稳定。后经反复试验后，采用正泰集团世联仪表有限公司生产的LJMl8T—8Z/NK型电感式接近开关作探头，其I/O信号传给PLC，在PLC软件中做一个延时保护程序，效果很好，具体改造如下。
(1)欠速保护装置检测板的安装。在胶带从动尾轮滚筒的内壁上安装一块圆弧形铁板，铁板的长应为滚筒周长的1/4～1/2，准确尺寸要根据胶带的带速和滚筒直径计算得来。
(2)欠速保护装置传感器的安装。首先加工一个可以前后调节检测传感器的装置，并加装一个防护罩。
(3)参数的确定。带式输送机正常运行时，尾滚筒每转动一圈，保护装置的传感器就发出一个脉冲信号给PLC。将测得的传感器发出的脉冲信号间隔时间与设定时间对比，就可判定带式输送机是否正常运转，如果断定带式输送机欠速，PLC就会自动闭锁，停止其来煤方向的设备，如果带式输送机尾滚筒停止转动，检测板与传感器探头刚好对正，PLC将检测到一个持续的信号，PLC也将认为是事故而停车。
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