地面生產(chǎn)系統(tǒng)集中管理

地面生產(chǎn)系統(tǒng)集中管理第1頁/共22頁一、選題理由針對上煤倉生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備多，生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜，為了保障生產(chǎn)系統(tǒng)的平穩(wěn)和高效運(yùn)行，決定從遠(yuǎn)程監(jiān)控和集中控制兩方面著手研究，重點對集中控制進(jìn)行研究，并研究開發(fā)適應(yīng)上倉集中控制系統(tǒng)的設(shè)備和軟件。

第2頁/共22頁理由一：上煤倉生產(chǎn)系統(tǒng)存在的主要原因是，各個控制設(shè)備相距很遠(yuǎn)，不利于人員的操作和檢修。而且設(shè)備多，生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜。第3頁/共22頁理由二：由于朱莊礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備較多及運(yùn)行方式多樣，再加上老舊設(shè)備多，影響生產(chǎn)和煤質(zhì)的事故時有發(fā)生，每年造成的損失在數(shù)百萬元，由于操作點分散，系統(tǒng)用工達(dá)40多人，效率低下。由于朱莊礦為集團(tuán)公司的主力礦井之一，還能服務(wù)多年，因此地面生產(chǎn)系統(tǒng)的改進(jìn)與完善，采用先進(jìn)的控制方式，實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化集中監(jiān)控，確保安全生產(chǎn)，勢在必行。第4頁/共22頁

基于以上原因，決定對上煤倉進(jìn)行集中控制系統(tǒng)改造，其主要組成包括有：皮帶集控系統(tǒng),工業(yè)電視系統(tǒng)，語音通訊系統(tǒng)三個。以控制室作為遠(yuǎn)程集控操作中心，為每條皮帶機(jī)配備有一套現(xiàn)場控制分站，通過在控制分站上安裝的液晶顯示屏和指示燈，現(xiàn)場操作、維護(hù)人員可以實時的查看系統(tǒng)的運(yùn)行信息，以確保朱莊煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)安全和穩(wěn)定運(yùn)行。第5頁/共22頁二、現(xiàn)場調(diào)查目前朱莊煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)存在的問題有：1、設(shè)備多：目前，整個系統(tǒng)有8部皮帶機(jī)以及配套的給煤機(jī)、分煤器、振動篩、破碎機(jī)、電磁鐵等共幾十臺設(shè)備。2、系統(tǒng)運(yùn)行復(fù)雜：根據(jù)生產(chǎn)需求，運(yùn)行方式有多個，有二次篩分或不篩分；有進(jìn)方倉或進(jìn)圓筒倉；有進(jìn)倉或落地；有破碎或不破碎；有風(fēng)選或不風(fēng)選；有集控或就地控制等運(yùn)行方式。3、故障率高：由于設(shè)備較多及運(yùn)行方式多樣，再加上老舊設(shè)備多，影響生產(chǎn)和煤質(zhì)的事故時有發(fā)生。4、需要操作人員較多：每個小班需6-7人。管理難度較大。第6頁/共22頁三、目標(biāo)確定

朱莊礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)的集中控制第7頁/共22頁四、原因分析第8頁/共22頁五、計劃對策

針對以上原因，保運(yùn)一區(qū)技師小組成員制定了如下方法來解決問題：第9頁/共22頁對策、對上倉進(jìn)行集中控制改造在經(jīng)過分析比較的基礎(chǔ)上，根據(jù)煤流示意圖以及現(xiàn)場實際使用情況綜合考慮，使用新一代監(jiān)控系統(tǒng)來建造這套皮帶集控系統(tǒng)，通過同一個上位機(jī)平臺來實現(xiàn)對膠帶機(jī)和輔助設(shè)備全系統(tǒng)的控制。監(jiān)控系統(tǒng)的主要控制設(shè)備包括有：主控計算機(jī)、集控網(wǎng)關(guān)、控制分站。在方案中，以控制室作為遠(yuǎn)程集控操作中心，以集控網(wǎng)關(guān)作為就地集控中心，以基于LonWorks現(xiàn)場總線技術(shù)的控制分站設(shè)備為骨干，集合各種檢測、保護(hù)、執(zhí)行裝置，組建成一個完整的皮帶運(yùn)輸集控系統(tǒng)。系統(tǒng)中的集控網(wǎng)關(guān)和控制分站的運(yùn)算處理單元選用了高性能的CPU芯片，保證了系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集和聯(lián)鎖運(yùn)算、處理的實時性。LonWorks現(xiàn)場總線技術(shù)采用的LonTalk網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)變量技術(shù)以及高達(dá)78KB/秒的傳輸速率，保證了各控制分站之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)目焖?、可靠與準(zhǔn)確。第10頁/共22頁在集控系統(tǒng)中，為每條皮帶機(jī)配備有一套現(xiàn)場控制分站，控制分站與相關(guān)聯(lián)的傳感器、控制器進(jìn)行相對獨(dú)立地測控工作。所有現(xiàn)場信號直接進(jìn)入所屬的控制分站，由控制分站完成信號、狀態(tài)采集及狀態(tài)數(shù)據(jù)上報的功能，并且皮帶機(jī)的帶內(nèi)聯(lián)鎖、帶間聯(lián)鎖、自動開關(guān)機(jī)等控制功能也全部由現(xiàn)場控制分站完成，現(xiàn)場控制分站輸出的控制信號通過電氣控制設(shè)備來驅(qū)動現(xiàn)場皮帶運(yùn)輸線上的各種裝置，如：皮帶電機(jī)、震動篩、分煤器、電磁閥、報警器等現(xiàn)場被控設(shè)備。通過在控制分站上安裝的液晶顯示屏和指示燈，現(xiàn)場操作、維護(hù)人員可以實時的查看系統(tǒng)的運(yùn)行信息，如：電機(jī)電流、皮帶轉(zhuǎn)速、傳感器狀態(tài)、報警信息、上下游設(shè)備狀態(tài)等信息。

第11頁/共22頁整個皮帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)中所有的集控網(wǎng)關(guān)和控制分站都掛接在一根屏蔽的雙絞線上，以LonWorks總線方式連接到控制室內(nèi)的主控計算機(jī)。集控網(wǎng)關(guān)和控制分站除了LonWorks總線接口外，還可以選擇配置RS232、RS485、CAN等通訊接口，可以方便的與就近的其他智能設(shè)備進(jìn)行通訊，并將運(yùn)行數(shù)據(jù)通過膠帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)上傳到控制室中，以實現(xiàn)對這些設(shè)備的遠(yuǎn)程管理?？刂剖业闹骺赜嬎銠C(jī)可以對整條皮帶運(yùn)輸線進(jìn)行監(jiān)控管理。上位機(jī)軟件與下位機(jī)軟件可互為復(fù)核。主控計算機(jī)通過工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)與皮帶集控系統(tǒng)中的控制分站進(jìn)行通訊，獲取運(yùn)行實時數(shù)據(jù)，下發(fā)控制命令。同時還可以通過上位機(jī)通訊接口（OPCServer）向礦井綜合自動化系統(tǒng)提供實時數(shù)據(jù)。第12頁/共22頁通過主控計算機(jī)能詳細(xì)的觀察到各主要工作點的設(shè)備運(yùn)行狀況，如傳感器狀態(tài)、電機(jī)電流、皮帶轉(zhuǎn)速等；可以方便地控制系統(tǒng)設(shè)備開停，改變設(shè)備間的聯(lián)鎖關(guān)系；發(fā)生故障時，主控機(jī)能顯示故障設(shè)備的位置和故障類型，并發(fā)出語音和文字提示信息，協(xié)助值班人員及時指揮現(xiàn)場人員排除各類故障，從而降低故障率，減少事故影響時間。當(dāng)某臺設(shè)備因局部故障一時不能納入集控系統(tǒng)時，可把該設(shè)備轉(zhuǎn)化為就地控制，保證生產(chǎn)的連續(xù)性，從而達(dá)到系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠。第13頁/共22頁六、對策實施1、該皮帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)具有技術(shù)先進(jìn)、保護(hù)齊全、可靠性高、運(yùn)行穩(wěn)定的特點。2、系統(tǒng)改造需投入108萬元，每年創(chuàng)效益89.4萬元，投資回收期1.2年。3、系統(tǒng)改造后可以提高系統(tǒng)的可靠行。減少事故影響，提高生產(chǎn)效率，減少用工，減輕職工勞動強(qiáng)度，改善作業(yè)環(huán)境。。第14頁/共22頁七、效果檢查

本項目開發(fā)出的集中控制系統(tǒng)適應(yīng)范圍廣，可以廣泛用于煤礦的地面生產(chǎn)系統(tǒng)。通過程序控制各工序所需要的膠帶運(yùn)輸設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備、保護(hù)設(shè)備，實現(xiàn)了煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)的集中控制，徹底解除了人力的繁重勞動，大大減少了事故影響時間，消除了生產(chǎn)中存在的威脅，提高了礦井自動化程度和綜合經(jīng)濟(jì)效益，又實現(xiàn)了環(huán)境的治理和保護(hù)，省時省力，具有廣泛的實用性和很好的推廣應(yīng)用前景以及良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。第15頁/共22頁

為了肯定本次小組活動的成果，2011年5月小組對取得的效益進(jìn)行了討論：社會效益

經(jīng)濟(jì)效益減崗效益

第16頁/共22頁社會效益1、可隨時掌握地面生產(chǎn)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的運(yùn)行情況，有利于安全管理，減少直至杜絕安全事故。2、提高了管理、運(yùn)行的科技含量，減輕了工人的勞動強(qiáng)度。3、在老礦挖潛改造中，具有良好的推廣應(yīng)用價值。第17頁/共22頁經(jīng)濟(jì)效益活動后，我們邀請了財務(wù)部門人員進(jìn)行了核算：1、該皮帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)具有技術(shù)先進(jìn)、保護(hù)齊全、可靠性高、運(yùn)行穩(wěn)定的特點。2、系統(tǒng)改造需投入108萬元，每年創(chuàng)效益89.4萬元，投資回收期1.2年。3、系統(tǒng)改造后可以提高系統(tǒng)的可靠行。減少事故影響，提高生產(chǎn)效率，減少用工，減輕職工勞動強(qiáng)度，改善作業(yè)環(huán)境。4、提高了系統(tǒng)的可靠性。大量地降低電氣設(shè)備的故障和維修率，以平均每周少影響10分鐘，每箕斗提煤5.5噸，利潤200元/噸計，每年可節(jié)約10分X5.5噸/分X4周X12月X200元/噸=52.4萬/年。5、根據(jù)使用經(jīng)驗，集控系統(tǒng)穩(wěn)定性較高，減少配件材料消耗1萬/年。合計：52.4+36+1=89.4萬元/年第18頁/共22頁減崗效益利用監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)遠(yuǎn)程集控開車，監(jiān)控員利用通訊工具指揮巡檢人員處理事故，減少了操作人員，提高了工效。以減少操作和維修人員12人，按每人年工資3萬計算，可減少工資性投入36萬/年。第19頁/共22頁九、遺留問題及下一步打算遺留問題

遺留問題有目前集中控制系統(tǒng)剛投入生產(chǎn)，系統(tǒng)的兼容性有待進(jìn)一步提高，有少量備件還不健全