工業無線遙控技術在裝車膠帶機上的應用

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201714012

摘要：本文重點介紹了工業無線遙控技術在選煤廠移動裝車膠帶機上應用的新的技術方案，通過一套工業遙控系統（DK6F）將膠帶機、配套給煤機、配套閘板實現集中遙控控制，既提高了操作的安全性及便捷性，又減少了人員的的使用，增加了經濟效益。

關鍵詞：工業無線遙控；膠帶機；集中控制；經濟效益

一、工業遙控技術的發展趨勢

在科學技術不斷發展的今天，無線遙控技術應用已經十分廣泛。遙控技術的發展被認為是一種現代化的標志，它可以充分使人從繁雜的體力勞動中解放出來，實現從遠距離進行控制，遙控技術的發展使人們享受著科學的魅力。由于遙控技術可以減低勞動強度、提高勞動生產率及提高作業的安全性等方面起著積極的作用，在工業自動化控制中的遙控技術的應用已愈來愈被人們重視。目前工業遙控技術主要應用在起重機、遙控汽車、采煤機、遙控飛機等多種設備上，而且應用領域還在不斷擴大。

二、移動裝車膠帶機概述

納林河二號礦井選煤廠共使用有4套移動裝車膠帶機，每套裝車膠帶機由一臺移動膠帶機、一臺給煤機、一臺電液控閘板組成，每套膠帶機功率為22kW，小時輸送量200噸，三臺設備逆煤流閉鎖，可實現直接裝車，4套設備占整個裝車量的1/3，是納林河二號礦井選煤廠重要的外運設備之一。每套設備的控制方式為就地按鈕啟停+PLC遠程集中控制，在使用過程中主要有兩個問題：一是由于裝車的間斷性限制了PLC遠程控制的使用，主要原因是使用PLC遠程控制時集控員無法及時了解裝車情況，要不造成車輛滿載灑煤，要不過早停車造成車輛未裝滿，加之現場與集控室有時溝通不順暢，導致使用過程極其不便；二是使用就地按鈕控制時由于4套系統布置在不同的煤倉，裝車過程中每套設備需要一名操作工，裝車效率低下，耗費人力多，加之裝車時間不確定，人員不穩定，經常出現“車等人”或者“人等車”的現象，造成了較大的人力物力浪費。

三、移動裝車膠帶機無線遙控改造方案

（一）改造原理

利用工業無線遙控原理，通過無線發射器將人的操作指令經過數字化編碼、加密后通過無線的方式傳遞給遠方的接收系統，接收系統經解碼轉換后將控制指令還原，實現對機械設備的控制。

（二）技術方案

1.遙控設備選型

根據現場使用要求，需將整套裝車膠帶機的三臺設備集中在一個遙控發射器上，只需要一個遙控發射器即可實現整套裝車膠帶機設備的啟動。每臺設備要求具備遙控啟停功能，即每臺設備需要2路，三臺設備共需要6路，現場最遠遙控距離為100米左右，同時需要實現三臺設備之間的互鎖及統一設備的啟停自鎖功能。通過分析比對后，我們選擇了6路開關量點動式遙控設備（工業級無線控制，型號為Dikeer . DK6F，整機見圖1）對移動裝車膠帶機進行遙控啟動控制改造。

2.DK6F遙控設備參數及特點

（1）DK6F遙控設備參數（見表1）。根據對參數表分析，DK6F無線遙控設備完全能滿足本次改造要求。

（2）DK6F遙控設備特點：

①DK6F遙控設備設備防護等級為IP65防水防塵級別；按鍵點擊壽命可達百萬次；外殼材質為工程塑料，耐摩擦、耐撞擊、阻燃，可承受各種惡劣工況環境；發射機由兩節5號干電池供電，可持續使用1個月之久，接收機常規AC380V、AC36V供電，特殊需求可定做如AC220V、DC12V、DC24V、DC48V等。以上特點特別適合在裝車場地等使用環境惡劣的區域使用。

②接收機輸出方式為繼電器無源干接點輸出，繼電器容量5安培，接收機自帶電纜線，便于接線。

③發射機面板按鈕布置方式：啟動為撥動旋轉式，上撥為電源啟動、下撥為電源關閉，急停為歐規蘑菇頭旋轉式，下邊布局6個動作執行按鍵，動作為箭頭指示。發射機手握感良好，可單手操作。

（3）DK6F遙控設備功能：

①安全自糾錯功能：自我檢測作業執行過程，一旦出現偏差比如按鍵因某種外力導致損壞如卡死或接收機繼電器未按照指令吸合或斷開，則遙控器系統會自動發送急停指令，確保異常情況下遙控器系統停機，保證作業安全。

②信號燈指示功能：正常亮綠燈，沒電或者急停時亮紅燈，動作執行時綠燈閃爍。

③自鎖互鎖功能：6路動作可設定為點動模式，也可設定為自鎖模式，常規功能全部為點動式，且按鍵之間兩兩互鎖，即為同一設備的啟停互鎖，可根據需要設定為自鎖且互鎖模式如不同設備自己的互鎖，或者設定為任意一個按鍵均為自鎖開關模式，且所有按鍵之間沒有互鎖關系，這樣的話完全可以針對不同的開關量通道進行無邏輯控制。或者設定為部分點動，部分自鎖，部分互鎖，部分非互鎖模式等。據需而定，設定簡潔方便。功能多樣化，滿足多種工業級無線控制需求。

3.改造過程

根據工業無線遙控技術原理對產品倉下4套移動裝車膠帶機分別進行改造。將每套的移動皮帶、振動給料機、閘板啟停集成在一個按鈕控制箱內，每個按鈕箱內安裝一臺遙控信號接收器及繼電器，采用一臺發射器配一臺接收器的配對方式（安裝效果見圖2），控制箱上安裝有就地操作按鈕，保留PLC遠程控制功能。遙控器的指令發出后，接收器接收并處理，通過繼電器啟停移動皮帶、振動給料機、閘板，為了防止灑煤，將移動皮帶、振動給料機、閘板逆煤流閉鎖。改造完成后一臺遙控器可控制一套移動裝車膠帶機，即4套移動裝車膠帶機由一人或2人即可實現同時裝4輛車的功能。

（三）改造使用情況

改造完成后我們組織上百輛汽車進行調試，通過調試，4套遙控設備均能夠實現100%準確啟停移動裝車膠帶機及給煤機，遙控信號距離能夠覆蓋整個裝車場地，在強磁場、強電場及無線電信號復雜的環境中具有百分之百的抗干擾能力，信號發射器小巧、攜帶方便，滿足使用要求。自改造完成以來，遙控設備使用穩定可靠，無故障，證明本次改造是成功的。

四、總結

1）納林河二號礦井選煤廠移動裝車膠帶機加裝遙控器后，操作有原來的4人變成為1人或2人承擔，無需指揮，每天兩班裝車可減少4人，年節約工資性支出約24萬元。

2）改造完成后大大提高了裝車效率，原來經常存在的人等車或車等人情況得到了很大的改觀。

3）由于操作人員無需在固定位置作業，獨立判斷設備的運行狀態，因此操作的準確性、連貫性比以往顯著提高。

4）操作人員可選擇最佳角度，避開能見度差、污染嚴重、危險的操作位置，改善了操作人員的工作環境；提高操作人員及其他工作人員的安全性。

5）工業設備的遙控改造是在不改變原設備的操作方式的情況下，加裝一套遙控設備。這兩套操作設備可以互為備用（通過開關選擇），這在一定程度上提高了移動裝車膠帶機使用的可靠性。

6）該方案也可以在裝有移動膠帶機的礦山、堆場、糧庫等均可采用此方法操作控制設備，實現就地一人多機控制，降低成本，增加效益。同時非膠帶機設備也可考慮大力推廣使用工業遙控技術進行控制。

參考文獻：

[1]仉健康，吳慶富，趙連遠.無線遙控技術在大型塔機上的應用[J].建筑機械化，2012，（11）：4951.

[2]丁理波.工業無線遙控系統在天車上的應用[J].汽車實用技術，2011，（08）：810.

[3]李峰.起重機無線遙控技術應用研究[J].機電信息，2014，（24）：100101.

[4]張冰，熊建鑫.一種新穎的工業無線遙控系統設計[J].江蘇科技大學學報（自然科學版），2011，（04）：359363.

[5]李萌.無線遙控技術在起重機上的應用[J].本鋼技術，2008，（05）：3335.

[6]宋丹丹.無線工業遙控器的研究與設計[D].南京理工大學，2013.

[7]項偉.無線遙控裝置在塔式起重機上的運用[A].云南省科學技術協會.戰略性新興產業的培育和發展——首屆云南省科協學術年會論文集[C].云南省科學技術協會，2011：5.

作者簡介：安小剛（1990），男，漢族，內蒙古豐鎮人，助理工程師。