根據(jù)監(jiān)控子系統(tǒng)的功能,在監(jiān)控中心設(shè)置膠帶運輸系統(tǒng)操作員監(jiān)控工作站,它們的功能主要有:
(1)根據(jù)操作人員的不同崗位,設(shè)置不同的操作權(quán)限,各司其職;提供交互式全中文界面的操作平臺,實現(xiàn)各子系統(tǒng)設(shè)備運行狀態(tài)及工藝參數(shù)的直觀動態(tài)顯示;根據(jù)工藝流程及聯(lián)鎖關(guān)系分別實現(xiàn)各子系統(tǒng)的自動/手動/本地控制。
(2)實時設(shè)定各種運行、生產(chǎn)工藝參數(shù);實時監(jiān)視各子系統(tǒng)設(shè)備的運行參數(shù)及狀態(tài),同時將各參數(shù)數(shù)據(jù)存貯在硬盤上,并將必要的數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)服務(wù)器;實時監(jiān)視各子系統(tǒng)傳感器的當(dāng)前狀態(tài)及測量數(shù)據(jù);對各臺設(shè)備及重要傳感器的故障狀態(tài)實時報警,采用聲光報警方式,并且打印報警信息,同時將報警信息存貯入數(shù)據(jù)服務(wù)器,便于統(tǒng)一管理及以后對報警信息進行分析;隨時查詢、打印實時趨勢曲線以及規(guī)定的任意時間段內(nèi)的歷史趨勢曲線; 隨時查詢、打印規(guī)定的任意時段內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)報表。
2.5 工程師工作站
工程師站除具有操作員工作站的一切功能(需授權(quán))外,還具有以下功能:
(1)根據(jù)工藝的調(diào)整在線修改PCC控制器的應(yīng)用程序,以適應(yīng)新工藝的需要。
(2)將監(jiān)控系統(tǒng)中有關(guān)數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換,并輸入港口的信息管理系統(tǒng)中。
(3)設(shè)置彩色打印機,打印實時彩色畫面及彩色趨勢圖。
(4)當(dāng)某個子系統(tǒng)的操作員工作站發(fā)生故障時,可立即通過設(shè)定操作人員權(quán)限,將工程師站轉(zhuǎn)換成為該子系統(tǒng)的操作員工作站。
3、膠帶運輸機的控制和監(jiān)視
3.1 設(shè)計原則和主要技術(shù)要求
該系統(tǒng)由膠帶運輸機、皮帶給料機等基本工藝設(shè)備組成,利用控制設(shè)備、通訊模塊以及打滑、堆料、超溫、煙霧、縱撕、滅塵、速度、跑偏、料位等保護裝置,實現(xiàn)皮帶運輸機集中控制與監(jiān)測的要求。設(shè)計原則和主要技術(shù)要求如下:
(1)實現(xiàn)膠帶運輸機系統(tǒng)的集中監(jiān)控,實時監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)和運行參數(shù),并顯示數(shù)據(jù)曲線,對重要信息記錄存盤。
(2)控制方式設(shè)有集控自動/集控手動/就地三種,它們之間可互相轉(zhuǎn)換。正常生產(chǎn)時,使用集控自動方式,設(shè)備按工藝要求的順序和流程由中央控制臺自動啟停;使用集控手動方式時,可在中央控制臺操作各設(shè)備,但不具備閉鎖和聯(lián)動關(guān)系;選擇就地方式時,在現(xiàn)場直接操作有關(guān)設(shè)備。啟動設(shè)備前由集控臺發(fā)出預(yù)告信號,30秒后,如果現(xiàn)場設(shè)備均滿足集控自動啟動條件,設(shè)備將按順序自動啟動?,F(xiàn)場信號箱設(shè)有起動/停車按鈕,可用停車按鈕停止上述啟動過程。如果設(shè)備由集控啟動,控制系統(tǒng)接收到現(xiàn)場停車信號后,可作急停處理,實施故障停車操作程序。
(3)按有關(guān)“技術(shù)規(guī)程”,膠帶運輸機必須裝設(shè)拉線開關(guān)、跑偏保護、低速保護等裝置,這些信號均接入集控系統(tǒng),參與設(shè)備的緊急停車和閉鎖停車控制。對設(shè)備故障和工藝參數(shù)的異常狀況進行實時報警,并發(fā)出聲光警示信號。一般故障只報警,但當(dāng)發(fā)生現(xiàn)場設(shè)備非正常停車或嚴(yán)重故障時,故障設(shè)備及其上游設(shè)備緊急停車,下游設(shè)備順物料流動方向延時閉鎖停車。
3.2 主要功能
(1)在每臺設(shè)備機頭旁均設(shè)有就地操作箱,箱上裝有工作方式轉(zhuǎn)換開關(guān)及就地起/停鈕;所有膠帶運輸機上的給煤點均設(shè)置堆煤保護和縱向撕裂保護裝置,以防止膠帶機事故的擴大;所有膠帶運輸機均設(shè)有兩級跑偏開關(guān),每隔約50米設(shè)置一對跑偏開關(guān),一級跑偏用于故障報警,二級跑偏用于故障停車;所有膠帶運輸機均設(shè)拉線開關(guān),用于緊急情況下的停車,急停拉線開關(guān)的安裝間距均按50米進行配置,并可擴展下皮帶的跑偏保護,以保證設(shè)備和人身安全;擴音電話采用新型的選撥電話系統(tǒng),安裝間距按200米進行配置。
(2)水平膠帶運輸機的拉緊裝置采用液壓調(diào)節(jié)方式,開誠公司提供一套膠帶機的松帶檢測傳感器[8],由PCC控制完成膠帶機的張力自動調(diào)節(jié)功能; 在皮帶機頭設(shè)置堆料傳感器,以防止皮帶堆料事故的發(fā)生;在皮帶機上設(shè)置皮帶速度傳感器,以檢測皮帶的超速及打滑狀態(tài);在皮帶廊道設(shè)置煙霧傳感器,檢測皮帶廊道的煙霧濃度以防止火災(zāi)事故的發(fā)生;在皮帶機的主滾筒設(shè)置溫度傳感器,實時檢測滾筒的溫度,并配備自動噴水裝置,當(dāng)滾筒超溫時實施自動噴水以對主滾筒進行冷卻;膠帶運輸機每隔約100米設(shè)置起動預(yù)警裝置,設(shè)備啟動前發(fā)出預(yù)警信號,提示有關(guān)人員應(yīng)立即遠離設(shè)備;膠帶驅(qū)動電動機的電流實時監(jiān)測功能可發(fā)現(xiàn)一些機械設(shè)備的潛在故障隱患,運行中對電動機的電流進行實時監(jiān)測分析,當(dāng)發(fā)生電流超限或突變時報警,嚴(yán)重時自動停機。實現(xiàn)給料機與皮帶的閉鎖,實現(xiàn)與前工序皮帶的閉鎖功能,具有自動、手動、檢修等控制方式。
(3)在軟件與硬件設(shè)計上采用了先進的矩陣控制功能,節(jié)省主電纜的費用;自控系統(tǒng)在性能上具有良好的抗?jié)駸嵝?、抗干擾性;在結(jié)構(gòu)上能滿足在港口條件下迅速檢修或更換元器件,根據(jù)港口的現(xiàn)場環(huán)境,控制箱采用不銹鋼結(jié)構(gòu),其他采用防腐措施;可根據(jù)膠帶機系統(tǒng)的故障性質(zhì),進行緊急停機、順序停機或發(fā)出報警聲光信號;在集中操作臺上能集中顯示膠帶機的工作狀態(tài)、故障類型、故障地點;將驅(qū)動系統(tǒng)中的軟啟動器和變頻器納入監(jiān)控;設(shè)有多種操作方式:集中聯(lián)動、集中手動、就地聯(lián)動、就地手動、禁止起動等,使系統(tǒng)操作靈活、可靠。在集中方式下,所有設(shè)備由集控室操作員通過上位機操作,多種流程選擇;在聯(lián)動方式下,可根據(jù)工藝選擇運輸流程,膠帶啟動順物料流動方向,并根據(jù)膠帶速度、長度延時開車,以減少運行時間;重載啟動時,按逆料流方向啟動;系統(tǒng)停止或無料時延時自動停車。
(4)完善的信息處理功能,報警信息、運行參數(shù)、操作記錄等信息自動形成標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)庫文件,并在硬盤長期保存,供信息系統(tǒng)調(diào)用;實現(xiàn)系統(tǒng)集中監(jiān)控,生產(chǎn)數(shù)據(jù)微機化管理[3]:
1)界面直觀友好,操作簡便,功能齊全。有形象逼真的動態(tài)畫面和全中文顯示,還具有實時報警監(jiān)視、安全確認(rèn)機制和數(shù)據(jù)記錄功能。對操作員素質(zhì)無特殊要求,培訓(xùn)簡單。
2)報警信息和重要運行參數(shù)在硬盤存儲,數(shù)據(jù)表格和曲線可隨時調(diào)出。
3)生產(chǎn)數(shù)據(jù)存入計算機硬盤,可由管理信息系統(tǒng)按需調(diào)用。
(5)具有故障自診斷功能
1)網(wǎng)絡(luò)故障自診斷。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生斷線、干擾等傳輸故障時,能自動偵測到,并發(fā)出報警信息。
2)PCC故障自診斷。當(dāng)PCC的CPU和通訊適配器發(fā)生故障時,系統(tǒng)會通過網(wǎng)絡(luò)的通訊情況判斷故障,并發(fā)出報警信息;當(dāng)PCC的I/O模塊發(fā)生故障時,CPU會通過I/O模塊的狀態(tài)位偵測到故障并判斷故障類型,系統(tǒng)將發(fā)出報警信息。
3)傳感器和信號線故障診斷。當(dāng)模擬量傳感器或信號線發(fā)生斷線故障時,PCC通過測量值判斷故障并發(fā)出報警信息。
3.3 可實現(xiàn)自動化系統(tǒng)與生產(chǎn)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享
計算機管理工作站設(shè)信息管理系統(tǒng),決策者通過管理工作站可根據(jù)各自權(quán)限遠程訪問監(jiān)控上位機,并獲得現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)報表、設(shè)備管理信息和生產(chǎn)統(tǒng)計分析。
3.4 維護簡便
(1)I/O模塊采用可拆卸端子排,當(dāng)出現(xiàn)故障時,集控室將發(fā)出聲光報警信號,可在幾分鐘之內(nèi)完成對故障部件的更換。
(2)系統(tǒng)擴展方便。當(dāng)系統(tǒng)改進需要增加新設(shè)備時,可以方便地加入節(jié)點,并通過網(wǎng)絡(luò)在線修改程序。
(3)由于該系統(tǒng)具有自診斷功能,能及時報告故障時間、位置、類型等信息,便于維護。
4 結(jié)束語
通過長期運行的考驗,該港口膠帶運輸機集控系統(tǒng)總體運行情況良好,經(jīng)濟效益顯著。
港口膠帶輸送機自動化系統(tǒng)涉及的范圍較廣,系統(tǒng)設(shè)計時要根據(jù)港口工藝、規(guī)模、港區(qū)布置,既要考慮到設(shè)備和系統(tǒng)的可靠性、投資方面的合理性,同時也要顧及港口擴建的可行性等因素,只有這樣才能滿足港口擴建、發(fā)展的需要。










