如何實(shí)現(xiàn)堆取料機(jī)與DCS系統(tǒng)無線聯(lián)鎖監(jiān)控？

DCS傳統(tǒng)分散控制系統(tǒng)是一個(gè)由過程控制級(jí)和過程監(jiān)控級(jí)組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，綜合了計(jì)算機(jī)通訊顯示和控制等4C技術(shù)，其基本思想是分散控制，集中操作，分級(jí)管理，配置靈活，組態(tài)方便。簡(jiǎn)單說就是從DCS發(fā)送信號(hào)，由現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)節(jié)閥等可控設(shè)備按照信號(hào)動(dòng)作，從而是實(shí)現(xiàn)對(duì)工況控制。DCS遠(yuǎn)程控制操作，是與在現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作閥門或可控設(shè)備相對(duì)應(yīng)的。和什么行業(yè)沒有關(guān)系，電力系統(tǒng)DCS，化工系統(tǒng)DCS，都是一樣的，都是遠(yuǎn)程控制調(diào)節(jié)閥或可控的設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工況的控制。DCS系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制斗輪機(jī)需要借助無線混合信號(hào)傳輸器來實(shí)現(xiàn)。

斗輪機(jī)由力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)電纜卷筒經(jīng)碳刷滑環(huán)到通訊扁電纜的方式進(jìn)行信號(hào)的傳輸，通常情況下，需要和地面皮帶實(shí)現(xiàn)電氣聯(lián)鎖，同時(shí)與輸煤遠(yuǎn)程柜或輸煤控制室進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，分別實(shí)現(xiàn)取料、堆料、分流聯(lián)鎖及運(yùn)行和停止等功能。

■ 運(yùn)行中存在的問題

1.控制電纜故障率較高，易引起故障停機(jī)

斗輪機(jī)在移動(dòng)過程中，常規(guī)控制電纜容易被砸傷、劃傷或人為誤傷等情況，同時(shí)為保證電纜收放正常，卷筒在移動(dòng)過程中電纜與其必須保持一定張力，一旦卷筒出現(xiàn)異常，極易造成電纜拉扯過度受損，導(dǎo)致控制信號(hào)異常?？刂齐娎|故障率隨時(shí)間逐漸增加，并且故障點(diǎn)不易查找，容易因操作時(shí)間差引起物料堵塞等故障。生產(chǎn)運(yùn)行過程中，安全風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)不小，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致輸煤系統(tǒng)上煤異常和引發(fā)工廠生產(chǎn)事故。因出現(xiàn)斷線故障無法及時(shí)反饋到輸煤程控或所聯(lián)鎖的設(shè)備，只能操作人員手動(dòng)停機(jī)，造成較大的財(cái)產(chǎn)損失。

2.卷盤電機(jī)及其滑環(huán)故障

由于啟動(dòng)頻繁，出現(xiàn)過熱致使回路故障，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成短路，燒壞設(shè)備。再有低溫產(chǎn)生反應(yīng)不靈敏誤跳等情況發(fā)生，造成電纜拉斷影響生產(chǎn)。

3.投資損耗高，維護(hù)費(fèi)用大

通訊電纜由于要不停地隨斗輪機(jī)卷動(dòng)，磨損嚴(yán)重，每年都要更換新電纜，極大的增加了材料及維護(hù)費(fèi)用。斗輪機(jī)一條進(jìn)口電纜約10萬，電纜卷筒約18萬，電纜中間接線箱1萬，從斗輪機(jī)電纜接線箱到控制的24芯電纜造價(jià)和輔助設(shè)施在5萬，電纜鋪設(shè)和安裝的人工費(fèi)用在3萬，一共花費(fèi)約37萬。維護(hù)費(fèi)用10年高達(dá)35萬，進(jìn)口電纜每10年需要更換2次，換電纜一次材料和人工需10萬左右，每10年需要更換1次電纜卷筒，換電纜卷筒一次材料和人工需15萬左右。

4.廠區(qū)集中監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)困難

斗輪機(jī)目前多采用就地程控，現(xiàn)代智能工廠需要將大數(shù)據(jù)分析技術(shù)融入控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)人工智能與生產(chǎn)運(yùn)行控制緊密融合。而可視化集中控制系統(tǒng)往往需要實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)分散點(diǎn)廠區(qū)車間數(shù)據(jù)，挖溝布線成本較高，實(shí)現(xiàn)難度較大。

■ 改造思路

采用無線通訊方式來實(shí)現(xiàn)斗輪機(jī)的聯(lián)鎖通訊，這樣就把力矩電機(jī)、電纜卷筒、滑環(huán)碳刷、電纜、通訊電纜轉(zhuǎn)換端子箱等設(shè)備全部省掉不用，克服現(xiàn)有技術(shù)中斗輪機(jī)有線連鎖電纜反復(fù)折損、電纜拉斷所造成斷路、短路、拉地等故障。無線控制設(shè)備自身的功率不到10W（相當(dāng)于一個(gè)燈泡的瓦數(shù)），每年一條運(yùn)輸線光節(jié)省電費(fèi)近20萬元。再更換為無線傳輸后，原來高成本電機(jī)滑環(huán)可以拆除，既節(jié)省設(shè)備款及維修更換的成本，又不用擔(dān)心現(xiàn)場(chǎng)粉塵環(huán)境造成的信號(hào)不穩(wěn)定的情況出現(xiàn)。無線通訊擺脫了傳統(tǒng)通訊技術(shù)存在的不足，無需借助于有線連接就能實(shí)現(xiàn)機(jī)器之間的對(duì)話交流，主要借助于無線電波連接，以達(dá)到各類數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)男枰?/p>

■ 應(yīng)用場(chǎng)景

【應(yīng)用一】斗輪機(jī)(堆取料機(jī))就地程控?zé)o線應(yīng)用

現(xiàn)場(chǎng)就地程控箱無線監(jiān)控斗輪機(jī)(堆取料機(jī))作業(yè)

【應(yīng)用二】DCS系統(tǒng)與斗輪機(jī)(堆取料機(jī))遠(yuǎn)程無線通訊應(yīng)用

中心監(jiān)控室DCS系統(tǒng)遠(yuǎn)程無線監(jiān)控斗輪機(jī)(堆取料機(jī))作業(yè)

審核編輯 黃昊宇