随着采煤技术的进步,煤矿生产正在向自动化和智能化的方向发展,采煤方法也由粗放式转向集约式。由于各地煤品种繁杂,为适应不同场合对燃煤煤质的需求、节约煤炭资源、减少生产成本,配煤系统的研究意义重大。传统手动配煤系统由于客户对产品煤热值的要求,计算配比单和现场操作中均留有一定余量,导致对优质煤种产生浪费,极大影响了煤矿的经济效益,配煤设备存在问题也不能及时发现,配煤效率低下且工人劳动强度大。配煤系统存在多个大滞后环节、扰动因素多、产品煤质量动态监测设备不完善等问题,致使准确定量配煤难度较高,亟待研发一套安全可靠的配煤自动控制系统。本文针对原系统进行了分析,掌握了其现场设备、过程调度和工艺流程,总结了存在的问题,针对性地提出了改进方案,设计了新系统的控制方法和工艺流程。结合工艺流程对拟增添设备进行了选型,分析了主要设备功能及特点,对总线系统进行了布局,并对原有硬件设备进行了总结和统计。编写了配煤控制系统的外围程序和装车环节子程序,对配煤环节主程序、安全监测程序、数据处理程序和延时处理子程序进行了设计,实现了从煤仓出煤到配煤流程的控制。对装车环节主程序和铁路装车程序进行了设计,实现了商品煤从装车环节到运输环节过程的控制。通过分析配煤系统模型以及核心控制设备给煤机,结合配煤系统大滞后和扰动多的特点,提出了改进型大林算法进行控制。采用感知器对理想闭环传递函数的时间常数进行修正,采用模糊控制器对感知器中学习率进行修正。对其性能进行了分析,并对比了传统配煤控制策略包括离散PID控制、模糊PID控制及大林控制器,研究表明改进大林算法的控制性能优于传统方法,提高了配煤控制精度。针对配煤过程中监控系统进行了设计。对其网络结构进行分析,结合现场安规和操作流程,通过环网连接搭建了基于WinCC的多机监控系统。设计了登录界面、主界面、配比及装车记录界面、参数设置界面、报警界面、趋势显示界面和数据库界面。利用SQL数据库对配比单和装车数据进行记录,设计微信程序对系统进行远程监控,最终对控制系统和硬件设备进行了现场配置,实地进行数据采集和调试。研究表明,自动控制配煤系统相比原系统精度获得了显著的提高,稳定运行时配比和灰分曲线波动不超过2%,灰分值可稳定控制在预设灰分以下0.5%。装车过程也可以实现稳定运行,提高了系统自动化水平。