礦山布料小車自動控制無人值守淺析

韋　陽（丹東東方測控技術股份有限公司自動化部，遼寧　丹東　118002）

礦山布料小車自動控制無人值守淺析

韋陽
（丹東東方測控技術股份有限公司自動化部，遼寧丹東118002）

隨著科學技術的發展，礦山生產目前逐步實現了自動化，生產效率大大提高。在現有的工藝、設備條件下，實施全流程優化控制，使工藝的每個環節發揮最大的效能，使整個工藝流程協調工作，讓選廠工作在最佳狀態，為選廠帶來可觀的經濟效益。

礦山；小車；自動控制；科技創新

0　前言

選礦廠破碎系統的工作環境往往粉塵較大。而布料小車車間更是充斥著大量的粉塵。在大量粉塵的環境里不適合員工長時間工作。但是布料小車崗位又是破碎系統里十分重要的環節并且往往需要人工參與控制，所以布料小車無人值守自動控制成為迫切解決的問題。隨著PLC控制器在礦山的廣泛應用，布料小車無人值守問題也出現許多解決方案。這里僅對我在工作中碰到的問題及解決方案進行淺析。

1　解決方案

PLC方面采用的是西門子S7-300PLC控制器。西門子控制器有著工作穩定價格適中應用廣泛等特點。物位計采用的是E+H雷達物位計與激光物位計。小車行走定位采用的是歐姆龍TL-L100-7電感式定位開關。這種定位開關的量程可達到100mm，適合現場布料小車的定位要求。布料小車下料口附近加裝照明和攝像裝置，這是為了方面操作員在控制室直觀的觀察到倉內情況。攝像頭采用的是大華的DHCA-FW480EP攝像頭。該攝像頭防護等級為IP66，滿足現場使用條件。這款攝像頭要求的最低照度比較低，適合在光線較暗的環境下使用。

雷達物位計盡量安裝在礦倉下料口正上方。這樣可以更直觀檢測料倉料位情況。定位開關管安裝在雷達料位計附近，使小車在下料時便于物位計的檢測。布料小車上安裝金屬標志物，使小車移動到料位計處時標志物正對定位開關。標志物與定位開關水平距離小于100mm大于50mm。這樣做是為了便于定位開關的測量。將攝像頭，激光物位計，照明裝置安裝在布料小車上。放置在方便檢測礦倉內部的位置。傳統單一的物位計很難準確的反應礦倉進料口處的物位變化。因此這里采用兩種安裝在不同位置的物位計同時對礦倉進行檢測。如圖1所示。這樣的檢測組合可以較為準確的反應料倉的料位情況。

圖1

2　控制思路

假設有10個料倉，10臺雷達料位計固定在分礦倉上方。一系列5臺，二系列5臺。這10臺料位計可以基本反映整個料倉的布料情況。我將料位范圍分為幾個檔次，如0%-25%，25%-45%，45%-65%，65%-85%，85%-100%這樣5個檔次。為了方便計算我對不同的料位范圍進行賦值。0%-25%賦值為1，25%-45%賦值為2，45%-65%賦值為3，65%-85%賦值為4，85%-100%賦值為5。任何將不同的賦值相加并去平均數。例如：一系列都是大于85%的料位時，所有礦倉的數值都為5.再將其相加并除以25（因為一系列是5個料位計所以是5X5=25，二系列就為25）等于1。說明這時的料位較高。如果五個礦倉料位賦值分別為3，4，5，5，5.這是運算的數值為3+4+5+5+5=22，22/25=0.88。這種類似的系數會在1和0.2之間變化。二系列也是同樣得到類似的系數，這樣的系數越大就越能說明該系列的礦量較多。在礦量較多的時候小車每次布料的量就會比較多，系數比較小的時候就布較少的礦就會離開，以便所有礦倉都能打滿。另外當想集中給部分礦倉加礦的時候可以進行一些人工的干預，如將某些礦倉鎖定不要其停在該位置下礦。為了較好的布料，我們在小車的上面安裝了激光料位計。當小車到達指定位置時，程序會自動檢測料位和設定料位進行比較，當達到要求時小車會自動到下一個倉布料。以此類推循環布料。

3　總結

在實際的應用中視屏監視和物位計檢測是向結合的。如果物位計出現故障報警，PLC會發出報警信號。自控員可以在接到報警信號后通過監視系統更準確的了解現場情況。從而避免事故的發生。礦山綜合自動化系統以為用戶提供綜合解決方案為宗旨。綜合自動化的目標是實現全礦山綜合自動化系統軟件組態化設計，建立全礦山監測、控制、管理一體化的大型開放式分布控制系統。最終實現廠房無人值守，減少人力物力，為企業實現最大的效益。

參考資料：

［1］劉鍇，周海.深入淺出西門子S7-300PLC［M］.北京航天航空大學出版社，2004（08）.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.208