斗輪機全自動控制系統(tǒng)改造介紹
“工業(yè)4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增強型控制的基本模式轉變,目標是建立一個高度靈活的個性化和數(shù)字化的產品與服務的生產模式。目前工業(yè)4.0已經在工業(yè)領域越來越多的市場逐步實現(xiàn)無人化,如機械臂在現(xiàn)代工廠里的不斷普及等,但對于細分市場移動設備如港口碼頭、電廠、核電站以及危險區(qū)域等,目前市場中未實現(xiàn)真正的無人化。
斗輪機的穩(wěn)定運行直接關系到輸煤系統(tǒng)的作業(yè)效率,堆取料機全自動改造后可以大幅度降低設備運行電耗,增強堆取料機運行安全性,減少設備檢修周期,提高設備利用率。
斗輪機投入全自動運行后,可大大降低堆取料機司機的勞動強度,大大降低粉塵、有毒氣體帶來的損害,保護司機的職業(yè)健康;減少司機人員配置,減少每班作業(yè)時間;同樣可以減少輸煤程控運行人員的勞動強度。
斗輪機全自動改造(無人值守改造)同時為下一步的智能燃料系統(tǒng)開發(fā)建設奠定堅實的基礎。
1、斗輪機人工作業(yè)的現(xiàn)存問題
流量不穩(wěn):天氣、照明及人為習慣等因素影響,取煤流量不穩(wěn),易造成撒煤(夜間)和皮帶跑偏、堵煤。流量過大易造成過載保護,皮帶重載啟動,影響設備使用壽命。
輸煤能耗高:取煤流量偏小,輸煤系統(tǒng)運行時間長,輸煤單耗高,加劇皮帶和托輥等轉動設備磨損,增加維護和人工成本。
配煤比例難控:斗輪機配煤比例難以控制,配煤摻燒優(yōu)勢不能充分發(fā)揮。
庫容浪費:堆煤過程憑目測調整煤垛位置和高度,易造成煤垛波峰過大、缺角等。
安全事故:堆煤過程單一操作,移動間隙時間長,容易產生疲勞,造成超寬、超高問題。
堆場預測難:來煤數(shù)量與堆煤場地預測不準,易造成加堆或少量余煤或場地浪費。
煤垛辨別難:受場地限制,多煤種接近堆放時,難以區(qū)分,不利摻配燒。
2、斗輪機自動控制系統(tǒng)改造的必要性與目標
減少手動操作,實現(xiàn)一鍵斗輪機啟動(包括所有輔助機構的控制)。
開始作業(yè)后,不再需要手動操作,實現(xiàn)全流程全自動控制。
回轉速度實現(xiàn)無極全范圍調速。
提高懸臂皮帶瞬時流量實時監(jiān)測的性。
實現(xiàn)取料流量的穩(wěn)定控制(采用PID閉環(huán)控制)。
采用大功率雷達料位計來實時監(jiān)測堆料的煤堆高度。
堆料、分流不停機勿擾動切換,全自動控制聯(lián)鎖投入與解除。
智能化煤堆識別,取料邊界角度實時動態(tài)調整,提高作業(yè)效率。
斗輪機全自動定位程序,實現(xiàn)斗輪位置自動定位。
3、改造內容
斗輪機無人值守系統(tǒng)硬件由激光掃描系統(tǒng)、智能監(jiān)控系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、流量監(jiān)控系統(tǒng)、通訊及供電系統(tǒng)和服務器軟件平臺構成。
斗輪機無人值守系統(tǒng)服務器平臺是整個系統(tǒng)的心臟,所有控制邏輯、儲量算法、流量數(shù)據模型、安防策略均在軟件構架中,現(xiàn)場只需要對現(xiàn)有的堆取料機設備的PLC系統(tǒng)進行閉環(huán)控制,軟件中綁定相應的執(zhí)行信號,通過軟件平臺下發(fā)指令,控制堆取料機設備進行無人化、智能化操作。
4、實現(xiàn)效果
實現(xiàn)遠程全自動控制(無人值守)。
降低操作人員的勞動強度,改善了工作環(huán)境。
提高了斗輪機作業(yè)效率,減少了設備空跑時間,實現(xiàn)了斗輪機的節(jié)能。
提高斗輪機的作業(yè)精度。
降低設備運行故障率,減少機械沖擊。
有效防止超載,提高系統(tǒng)的安全性。
實現(xiàn)全自動運行,規(guī)避人為的事故。