淺談原料場自動控制及管理系統

摘要：原料場物流自動控制及管理系統是對整個料場工藝流程的監控及物流管理，主要實現原料由火車、汽車運載原料進原料場信息的自動錄入、受煤坑螺旋卸料車自動控制，堆取料機的自動控制、裝載機、推土機的通信及定位、煤堆的測量、備煤筒倉布料皮帶小車的自動控制等。通過將各個環節連接起來，達到對整個原料場進行管理的目的。

關鍵詞：原料場；安全生產；物流管理；自動控制及管理系統；工藝流程 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP216 文章編號：1009-2374（2015）11-0070-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.11.035

唐山中潤煤化工有限公司現已投入了汽車過磅數據錄入系統、火車翻車機控制系統及數據錄入系統、采樣系統、備煤DCS、自動配煤系統等幾套系統，所有系統之間都是相對獨立。且對于裝載機、推土機、受煤坑卸料機、堆取料機、布料小車等設備是單獨的機械操作。整個原料場未實現統一的管理和監控。為了實現對原料場物流自動控制及管理系統，根據原料場的工藝流程及現有的系統狀態，想要實現翻車機的控制（根據來料確定）、汽車車號識別，受煤坑螺旋卸料車自動控制，裝載機、推土機調度，堆取料機的自動控制、煤堆的測量，備煤筒倉布料皮帶小車的自動控制。將系統分成多個子系統，且每一個子系統是一個獨立的單元，互不影響其他單元的運行。每一個子系統都設計對外標準接口，通過接口的方式，將所有子系統整合到一起，實現原料場控制及物流管理。

此系統從安全生產和物流兩個方面進行設計，安全生產是通過對火車、汽車、堆取料機、運輸皮帶、卸料小車等所有機車，通過采集各機車的動作狀態信息等，實現各機車之間、輸送帶和輸送帶、輸送帶與堆取料機等之間的安全聯鎖。物流管理，是原料場重中之重的部分，分為汽車來料和火車來料兩個物流管理。汽車來料物流管理：原料經汽車運輸至料場后，先通過在入口處進行過磅，測量出汽車所運載料種的重量以及汽車信息（包括料種的來源地、汽車車牌號碼、料種信息等）。過磅后的汽車，經過采樣機，對運載的料種多次隨機采樣，采樣后的料種被運輸至化驗室，驗出料種的具體成分。汽車采樣后，汽車將分兩條不同線路，將料種進行卸載：一部分在受料坑卸料，另一部分則直接將料種卸載在原料場區域。汽車卸料完畢后，在空車過磅處回皮，測量出空車的重量?；疖噥砹衔锪鞴芾恚河苫疖囘\載的原料進入企業后，首先系統根據入口的RFID火車識別車號天線，讀取每一列火車的車號數據（為便于讀取火車車號的順序，系統將RFID安裝在采樣過磅之前），并將數據發送至采樣過磅處，在經過采樣過磅后，火車每一列車廂形成一條完善的來料數據。當火車車廂在翻車機處翻車時，系統根據火車的車廂順序，并結合采集到翻車機的動作信息，準確獲知哪些車廂已被卸載及卸載原料的重量等。

原料場自動控制及管理系統結構分為四個部分：來料信息管理、受煤坑卸料控制管理、料場設備控制管理、料倉設備控制管理。系統采用雙服務器的架構，實現對整個系統的數據進行備份。雙服務器采用雙機熱備的模式，當某一臺服務器出現故障，另一臺服務器在無人干預的情況下自動地接管系統，并能獨立穩定地

運行。

系統實現遠程維護的功能，通過借助Internet網絡即可實現遠程對系統的訪問、修改、故障分析、系統排查等功能。當現場操作人員需要對系統進行培訓、故障查詢時，我們在本地就可以直接接入系統，一步一步仔細地對操作工進行指導。為了保證網絡的暢通，我們對用戶設置不同級別的權限，并對網絡增加防火墻控制。

系統將服務器放置在距離現場較遠的中控或調度室，并在中控（或調度室）操作臺上放置有監控顯示器。操作工人能隨時對系統進行監控、編制相應的計劃、打印日志記錄等數據，同時，系統在操作界面設置有緊急情況處理和向下一級發送命令方案，在緊急情況下，系統允許操作工人停止現場設備的運行。

1 汽車來料信息管理

汽車來料信息管理對汽車運載的物料在料場各區域的管理，包括過磅、回皮、采樣、卸料等工藝流程。因現場已存在過磅、回皮、采樣系統等，為了實現整個汽車作業區的管理，我們對汽車在受料坑、料場卸料的區域增加一臺計算機，實時記錄進入該區域的汽車的信息，并接入到過磅、回皮、采樣系統局域網內。

2 火車來料信息管理

火車來料信息管理不同于汽車來料信息管理，比汽車來料信息管理要簡單。火車行駛的路線固定，而汽車行駛的路線很隨便。實現火車來料信息管理的重點，在于識別火來運載物料進入企業時，需正確地識別出每列火車的車廂號碼，并準確的記錄。我們采用應用很廣泛的RFID火車車號識別天線，對火車車廂號碼的識別。

火車來料信息管理包括對火車車號的自動識別、采樣過磅處數據接口的采集、翻車機動作信息的采集等。

3 受煤坑卸料控制管理

受煤坑卸料控制管理是對進入受煤坑的汽車，通過螺旋卸料機將汽車運載的原料，卸載在受煤坑上，在打開受煤坑閥門后，通過輸送帶運輸至料場或料倉。

4 料場設備控制管理

料場設備控制管理分為兩個主部分：一個是堆取料機控制管理；另一個是無軌機車位置識別及卸料管理。堆取料機控制管理采用千盟專利技術——感應無線車上位置檢測技術，通過在堆取料機、軌道、中控室安裝一套車上位置檢測系統，即可實現堆取料機與中控室之間的數據通信、數據交換等。無軌機車位置識別及卸料管理采用無線及GPS定位技術，通過GPS實現無軌機車在料場區域的定位，由便攜式PDA實現無軌機車卸料管理，并以無線的方式將無軌機車卸料數據發送到中控室。

系統實現料場的設備控制管理采用兩種不同的通信方式，感應無線通信和工業無線通信。感應無線是通過鋪設在堆取料機軌道邊沿，由安裝堆取料機上的天線箱發出頻率，與編碼電纜多處交叉位置產生磁場，而達到識別機車位置。感應無線通信主要實現堆取料機的位置檢測，堆取料機狀態信號的采集等。無線通信具有通信速率快、數據傳輸安全等優點，主要實現汽車卸料數據的傳送、堆取料機堆取數據的傳送等。

5 布料設備自動控制管理

布料設備自動控制管理主要是根據采集輸送帶狀態信息、布料小車狀態信息、料倉料位信息，并根據布料工藝流程，實現料倉與中控室、布料小車與中控室的相互通信，PLC將所有的信息連接在一起，通過程控的方式，實現布料小車自動操作。

6 結語

原料場機車控制及管理系統，在現有設備的基礎上，通過在設備上增加傳感器，通過實時監測設備的作業狀態，結合工藝流程，實現了升級堆取料機全自動操作、受煤坑螺旋卸料車自動操作、布料小車自動操作，提高設備的自動化程度，減少人工操作，大大提升了企業的自動化水平。

參考文獻

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作者簡介：郭洪榮（1980-），女，遼寧錦州人，唐山中潤煤化工有限公司工程師，研究方向：自動化儀表。

（責任編輯：黃銀芳）