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文檔簡介

1、斗輪機全自動控制系統(tǒng)杭州集益科技有限公司目 錄 一、當(dāng)前斗輪機常見控制方式 二、斗輪機全自動控制改造必要性 三、全自動控制系統(tǒng)概述 四、斗輪機自控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配置 五、自控系統(tǒng)的操作 六、全自動改造效果一、當(dāng)前斗輪機常見控制方式目前大多斗輪機的控制方式基本上分為純手動模式以及半自動模式。純手動模式下,斗輪機的所有運行機構(gòu)包括輔助機構(gòu),均需要手動逐個操作(如:大車行走、懸臂俯仰、懸臂回轉(zhuǎn)、液壓馬達、大車夾軌器、懸臂皮帶、尾車皮帶、裙板擋板等)。在取料或者堆料運行模式下,都需要先將所有輔助設(shè)備開啟后等待煤控的作業(yè)指令,才可以開始人工手動作業(yè)。一、當(dāng)前斗輪機常見控制方式純手動作業(yè)要求司機注意力高度集中,

2、一般情況下左手控制大車前進/后退、右手控制懸臂的俯仰以及左右回轉(zhuǎn)(回轉(zhuǎn)大多都是分檔速度控制而非無極調(diào)速,所以在手動取料時要頻繁操作右手柄的左右檔位)。純手動模式下,要求司機時刻監(jiān)視斗輪部工作狀態(tài),要防止煤層坍塌、取料切入過深,同時觀測皮帶電子稱的數(shù)據(jù),手動調(diào)節(jié)取料回轉(zhuǎn)速度來控制瞬時取煤量穩(wěn)定。在手動堆料時,要求司機實時監(jiān)視煤堆高度,防止懸臂皮帶磨到煤堆。因為堆煤手動操作少,時間很長,特別夜間作業(yè),司機容易打瞌睡,所以夜間作業(yè)的勞動強度非常大。手動作業(yè)受雨霧天氣影響較大,影響司機的視線;夜間作業(yè)斗輪機頭部照明的大燈會經(jīng)常過熱保護自動關(guān)閉,此時司機作業(yè)時需要更加謹(jǐn)慎,防止斗輪機過載或者手動回轉(zhuǎn)時碰

3、撞到煤堆。一、當(dāng)前斗輪機常見控制方式手動操作模式下,由堆料轉(zhuǎn)分流或者是由分流轉(zhuǎn)堆料的工況: 1.需要司機手動先解除聯(lián)鎖,然后切換操作模式 2.等待煤控的允許信號 3.把聯(lián)鎖投入 注:注:因為分流/堆料工況下,對應(yīng)的裙板、擋板等工作位置是不同的,所以如 果不先把聯(lián)鎖解除,而直接進行切換,就會導(dǎo)致斗輪機跳機,聯(lián)鎖停止懸臂皮帶,進而也會停止地面皮帶,會嚴(yán)重影響工作效率,增加機械設(shè)備的沖擊。一、當(dāng)前斗輪機常見控制方式半自動運行模式,取料方式下,需要司機手動確定當(dāng)前取料的左右回轉(zhuǎn)邊界角度。取料回轉(zhuǎn)速度控制,基本上還是基于回轉(zhuǎn)角度,按照COS角度關(guān)系來計算回轉(zhuǎn)速度,靠近內(nèi)角速度慢,靠近外角速度快。增加一個

4、斗輪過載保護?;剞D(zhuǎn),這種控制方式下,如果煤堆是比較完整的,控制效果還行,如果是煤堆不是很規(guī)則,尤其是取上層煤時,會經(jīng)常導(dǎo)致回轉(zhuǎn)停止,從而影響取料效率。一、當(dāng)前斗輪機常見控制方式半自動運行模式,取料方式下:開始作業(yè)前,首先需要司機將斗輪定位到取料初始位置。這個過程對司機的操作技能要求非常高,尤其是夜間作業(yè),司機只能看監(jiān)控視頻來控制斗輪位置,斗輪縱向的切入深度要恰到好處,就更加困難。二、斗輪機全自動控制改造必要性總結(jié)上述目前斗輪機的常見操作模式,整理出一下幾個方面的因素,提出對斗輪機全自動控制改造的必要性。1.減少手動操作,實現(xiàn)一鍵斗輪機啟停(包括所有輔助機構(gòu)的控制)。2.開始作業(yè)后,不再需要手動

5、操作,實現(xiàn)全流程全自動控制。3.回轉(zhuǎn)速度實現(xiàn)無極全范圍調(diào)速。二、斗輪機全自動控制改造必要性4.提高懸臂皮帶瞬時流量實時監(jiān)測的精確性。5.實現(xiàn)取料流量穩(wěn)定控制(采用PID閉環(huán)控制)。6.采用大功率雷達料位計來實時監(jiān)測堆料的煤堆高度。7.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。8.智能化煤堆識別,取料邊界角度實時動態(tài)調(diào)整,提高作業(yè)效率。二、斗輪機全自動控制改造必要性9.斗輪機全自動定位程序,實現(xiàn)斗輪位置自動精確定位。三、全自動控制系統(tǒng)概述系統(tǒng)組成:系統(tǒng)組成:斗輪機控制系統(tǒng),視頻監(jiān)控系統(tǒng),門禁系統(tǒng)系統(tǒng)功能:系統(tǒng)功能:斗輪機控制系統(tǒng)在煤控室實現(xiàn)遠程全自動取煤,堆煤的控制。包括懸臂回轉(zhuǎn)、俯

6、仰,大車進退等全部自動執(zhí)行。視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置7個視頻監(jiān)視探頭,實現(xiàn)在煤控室監(jiān)視。門禁系統(tǒng)在全自動控制下限制非操作人員進入斗輪機司機室和電氣室。三、全自動控制系統(tǒng)概述四、斗輪機自控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配置煤控室配置一臺工程師兼操作員站、一臺操作員站、一臺視頻監(jiān)視主機。兩臺工作站配置一樣,均從PLC讀取數(shù)據(jù),實現(xiàn)遠程監(jiān)控,上位機監(jiān)控軟件為Iifx5.5中文版。煤控與斗輪機之間的通訊介質(zhì)為光纜(含PLC控制信號和視頻信號)。斗輪機上配置有用于視頻監(jiān)控的硬盤錄像機,由該錄像機采集現(xiàn)場總共7個攝像頭的視頻信號,然后發(fā)送到煤控室視頻主機,實現(xiàn)圖像顯示。斗輪機的大車位置,懸臂俯仰角度,懸臂回轉(zhuǎn)角度都由GPS衛(wèi)星信號來定

7、位,所有位置信號無需人工手動校準(zhǔn)。衛(wèi)星天線安裝與懸臂頭部(左右側(cè)個一只),GPS主機安裝在斗輪液壓油站旁邊的電氣柜內(nèi)。衛(wèi)星定位信號通過以太網(wǎng)通訊傳給PLC控制器。四、斗輪機自控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配置懸臂皮帶頭部右側(cè)安裝了一只大功率雷達料位計,用來測定堆料料堆高度。懸臂皮帶靠近斗輪側(cè)安裝了一只激光掃描型煤流量檢查裝置,用來實時掃描懸臂皮帶上的瞬時煤流量。懸臂頭部左右側(cè)安裝了兩只激光掃描器,用來掃描煤堆的形狀,自動盤煤的時候,這兩只激光掃描器會將掃描探頭伸出。大車下部的前方和后方各安裝了2只超聲波測距儀,用作大車行走障礙物監(jiān)測,當(dāng)有前方或后方障礙物時,大車停止行走,當(dāng)障礙物移除后,大車可以繼續(xù)行走。四、斗輪

8、機自控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配置五、自控系統(tǒng)的操作五、自控系統(tǒng)的操作五、自控系統(tǒng)的操作五、自控系統(tǒng)的操作點擊主令合閘-彈出如圖4-4的二次確認(rèn)框,-點擊確認(rèn)。程序自動將主電源開關(guān)合閘,并將大車行走使能、回轉(zhuǎn)使能、行走低速、俯仰主輔油泵啟動、行走夾軌器松開。 五、自控系統(tǒng)的操作允許定位標(biāo)志燈亮后,點擊啟動定位,這時定位流程開始,直到定位完成標(biāo)志燈亮,定位流程完成。定位過程中,如果是取料模式,一旦地面皮帶運行,懸臂皮帶和斗輪就會自動開啟運行。某些情況下(如取下層煤,不想取太低)可以手動點擊“強制定位完成”按鈕,即在懸臂沒有完全下放到位的情況下,提早確定定位完成,斗輪機就會在當(dāng)前俯仰角度下開始下層煤的取料作業(yè)。點

9、擊“強制定位完成”按鈕的作用:在堆取料過程中停止作業(yè)后,再次在原地作業(yè)時,可以跳過定位程序,此時可以強制定位完成。 五、自控系統(tǒng)的操作定位完成后,斗輪、皮帶運行完畢后,取料就緒標(biāo)志燈亮,此時單擊開始作業(yè),自動取料模式運行。若定位完成,斗輪、皮帶都啟動完成后,取料就緒指示燈未亮,可單擊取料就緒指示燈查看原因。 五、自控系統(tǒng)的操作司機在司機室按照手動取料的模式開啟斗輪機,進行一段取料后(懸臂處在回轉(zhuǎn)中部位置而非左右邊界位置時),直接將司機室左操作臺面上的“手動/自動”切換開關(guān)打到自動位置,此時自動模式將接管運行自動系統(tǒng)會自動復(fù)位當(dāng)前操作臺上面的所有開關(guān)設(shè)置,無需再在上位機界面上面進行任何設(shè)置,自動

10、模式啟動完成。自動模式要切換為手動模式,需要將司機室面板上的取料相關(guān)旋鈕打到取料運行位,然后將自動切換按鈕打到手動模式。 五、自控系統(tǒng)的操作在自動取料過程中,有時會因為多種原因,如加堆、下雨等,導(dǎo)致煤形內(nèi)外邊界不一,導(dǎo)致取煤時邊界取不干凈,或者過度旋轉(zhuǎn),使空載時間增加,影響效率。自動堆煤過程中有時也會需要增加堆煤寬度。此時就需要調(diào)整堆煤或者取煤的臨界邊界角度,以提高效率。在臨時設(shè)定中輸入設(shè)定量,點擊確認(rèn),即可調(diào)整回轉(zhuǎn)邊界角度。在自動堆料過程中,也可以臨時設(shè)定堆料的左右邊界回轉(zhuǎn)角度。六、全自動改造效果總體效果:總體效果:實現(xiàn)遠程全自動控制(就地?zé)o人值守)降低了操作人員的勞動強度提高了斗輪機作業(yè)效率,減少了設(shè)備空跑時間,更加節(jié)能降低設(shè)備運行的故障率,減少機械沖擊全自動運行,設(shè)備本身不會疲勞,更加安全六、全自動改造效果全新技術(shù)的應(yīng)用:全新技術(shù)的應(yīng)用:GPS衛(wèi)星

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