試析基于Dupline現場總線在選煤廠膠帶輸送機保護中的設計

李鵬程（國家能源集團準能集團選煤廠原煤車間，內蒙古 010300）

在信息化時代背景下，現代技術應用到選煤廠已成為一種必然趨勢，自動化要求日漸提高，現場總線技術在選煤廠自動化水平提升方面起到促進作用。與此同時，物料輸送是選煤廠運行中的重要工作，而輸送效率以及效益建立在膠帶輸送機可靠運行基礎上，要在實踐過程中深入把握作用到膠帶輸送機的各類保護裝置運行狀態，科學應用Dupline 現場總線的同時優化保護設計全過程，實時監管膠帶輸送機運行全過程，在科學保護基礎上降低故障問題以及安全事故的發生幾率，高質量輸送物料的同時以最小化的成本實現最大化的經濟效益。

1 在選煤廠膠帶輸送機保護設計中Dupline現場總線的應用優勢

Dupline現場總線就是一種通信系統，開放性、雙向性、數字化等是其在實際應用中呈現的關鍵性特點[1]，在雙絞線作用下，快速、精準遠距離傳輸繁雜化的模擬信號以及數字。在選煤廠膠帶輸送機保護設計中應用Dupline現場總線的優勢體現在多個方面，作用到膠帶輸送機的各類保護裝置可以通過同一根的雙芯電纜傳輸電源以及繁雜的信號，大幅度減少應用到煤炭生產現場的電纜，對電纜也沒有較高的性能要求，在不需要中繼器情況下可以遠距離傳輸信號、信息數據，有著較強的抗干擾能力，可以保證傳輸的信號與數據更加真實、完整，構建的網絡類型多樣化，比如，線型、星型、環形，和PLC等連接的接口簡單化，安裝、運行以及維護成本不高等，高效保護選煤廠運行中的膠帶輸送機，控制故障以及安全事故的發生。

2 基于Dupline現場總線的選煤廠膠帶輸送機保護設計探究

2.1 選煤廠膠帶輸送機分析

集中程度不高、較遠的運輸距離等是選煤廠膠帶輸送機應用中呈現的主要特征，極易出現打滑、溜槽堵料、跑偏等問題[2]，需要將多種保護裝置靈活應用其中，比如，打滑保護裝置、溜槽堵料保護裝置。選煤廠膠帶輸送機運行環境復雜多變，加上人為操作、自身質量等因素影響，各類保護裝置應用中不可避免會出現故障問題，必須做好日常維修管理工作，但維修量大、故障診斷難度大、巡檢時間長等是保護裝置維修管理中呈現的特點，會在無形中增加成本。與此同時，隨著選煤廠深化發展，在生產效率、自動化水平等方面的要求越來越高。作為選煤廠必不可少的設備，膠帶輸送機運行、維護等方面有著更為嚴格、多樣化的要求，比如，安全性、自動化程度、靈活性，優化膠帶輸送機保護設計具有其必要性，便于動態化監測運行狀態，及時發出警報信號，精準定位與高效處理故障，順利實現機頭溜槽堵煤、拉繩緊急停機等保護。

2.2 Dupline現場總線作用下的選煤廠膠帶輸送機保護設計

2.2.1 選煤廠膠帶輸送機保護設計概述

針對選煤廠膠帶輸送機應用現狀、工藝特征以及各類保護裝置性能、功能作用，結合當下選煤廠膠帶輸送機保護設計要求、原則、工藝流程、關鍵點等，在聯系各方面實際基礎上科學布置Dupline現場總線，規范化設置Dupline接口模塊、PLC串口模塊、I∕O 模塊、數字輸入模塊等[3]，設計的三級控制網絡系統，包括現場設備層、過程控制層、監控管理層，實現多樣化保護功能，滿足膠帶輸送機運行要求?，F場設備層集中呈現應用到煤炭生產現場的各類設備，膠帶輸送機、保護裝置等；過程控制層主要是集中控制膠帶輸送機及其保護裝置運行的全過程，監控管理層具有多樣化的功能，比如，設備操作、數據監視、曲線記錄、報警信息處理、數據存儲，動態精準呈現膠帶輸送機運行狀態，針對煤炭生產以及物料輸送要求，及時合理調整工藝參數，提高物料輸送的質量以及選煤的安全性、經濟性。相應地，下面便是選煤廠膠帶輸送機Dupline現場總線布置結構圖。

選煤廠膠帶輸送機Dupline現場總線布置結構圖

2.2.2 選煤廠膠帶輸送機保護設計具體分析

在設計三級控制網絡系統過程中，設計者要利用Dupline現場總線，將數字輸入模塊合理內置到膠帶輸送機，提升性能的同時使其具有地址編碼功能[4]。一旦膠帶輸送機運行中出現異常情況、隱患問題，可以在最短的時間內精準定位故障發生的具體位置，在自動化診斷、評估、分析的基礎上高效處理故障問題，確保物料輸送高效進行。與此同時，設計者可以從布線、保護裝置、電纜用量、設備應用成本等方面入手，深入把握膠帶輸送機結構體系，沿著膠帶鋪設Dupline現場總線，發揮數字輸入模塊多樣化功能作用，將各類保護裝置運行中產生的信號以及數據快速、準確、完整傳輸到鋪設在輸送機膠帶上的Dupline現場總線，再通過集控室實時更新、集中控制繁雜化的信號以及數據，隨時全面、深入把握膠帶輸送機運行情況。在此過程中，應用到膠帶輸送機中的防滑、溫度、跑偏等保護裝置都可以在一條Dupline 現場總線作用下有效連接，實時向保護裝置中的數字輸入模塊供電，安全、穩定運行的同時發揮效能，通過Dupline 接口模塊將多項保護功能協調統一，防止膠帶輸送機運行中故障問題頻繁出現，再將多個總線接口模塊合理組合的同時設置Modbus總線[5]，和PLC串口模塊無縫銜接，成為控制系統的現場設備層，和其過程控制層、監控管理層相互作用，將各類保護裝置運行中產生的各類信號以及數據全方位、動態化、立體化監測運行中的膠帶輸送機及其保護裝置，精準傳輸到設計的集中控制中心，比如，控制信號、故障信號、狀態數據，全方位、動態化、立體化監測運行中的膠帶輸送機及其保護裝置，在事前、事中、事后控制協調統一中優化故障維護環節，在有效保護的基礎上提高膠帶輸送機的自動化程度以及運行效率。相應地，下面是基于Dupline 現場總線的選煤廠膠帶輸送機保護系統結構圖。

基于Dupline現場總線的選煤廠膠帶輸送機保護系統結構圖

3 結語

總而言之，選煤廠膠帶輸送機保護設計中應用Dupline 現場總線具有其可行性，要針對膠帶輸送機運行以及物料輸送情況，在把握問題的基礎上借力Dupline現場總線，保證設計質量的同時實現多樣化保護，促使膠帶輸送機運行更加安全、穩定，控制運行成本的同時提升膠帶輸送機的維護效率以及物料輸送質量、生產效率，促進選煤廠經濟利潤增長，增強市場綜合競爭力的同時實現可持續發展。