探析港口生產信息智能提示系統設計應用

郭沛

摘要：生產信息提示系統是以港口現有生產設備、控制系統為基礎，利用數據共享及人機交互，讓設備自動提示操作者生產過程中的主要工藝環節及操作步驟，自動順停流程，使工藝流程更加順暢，減少流程空運轉時間，盡可能的杜絕有人操作設備作業過程中因人的因素造成的生產質量事故，以實現提高生產效率、節能降耗、減少質量事故風險之目的。

關鍵詞：港口;智能提示;生產信息

一、系統工作原理

㈠、硬件組成

我港各單機設備控制系統與中控控制系統以光纖為介質，通過Controlnet網絡實現互聯組網，生產提示系統需要中控與各單機PLC之間通過指令通訊實現一些主要數據的共享、傳輸。

㈡、工作原理及功能

生產信息提示系統就是以生產控制網絡為基礎，通過各設備之間關鍵信息共享，通過PLC的程序開發，在相關崗位人機界面實現關鍵工藝信息提示，通過提示來輔助操作人員完成生產流程。生產信息提示系統主要具備以下功能：

1、提高流程銜接效率。以翻堆線流程為例，每列卸車計劃完成后，中控操作人員要輸入對應的流程號及場垛信息，信息得到翻車機司機及堆料機司機確認后生效;堆料機自動判別是否在相應場垛并提示堆料機司機;當列車到達港區指定區域后系統會自動檢測流程上設備狀態，并在翻車機小區生成車輛預到廣播提示相應生產人員到崗，若設備有故障將在中控人機界面自動提示中控操作人員聯系復位該故障;翻車機撥車結束后將自動提示中控啟動相應流程，中控與值班長確認后即可順序啟動該流程。這樣可有效的銜接各關鍵流程，讓流程信息更加透明，也可提前將影響流程啟動的因素消除，從而達到有效銜接提高效率的目的。

2、減少流程空運轉時間。流程空運轉主要體現在三個環節，一是正常作業過程中因流程啟停時機不準造成的流程空轉，二是作業過程中設備發生故障時造成的流程空轉，三是特殊工藝或換垛、攢垛造成的流程空轉。這三個環節涉及的崗位及因素較為復雜，所以一直也是行業中較難解決的問題。生產提示系統主要以提示為主強制為輔的原則來解決流程空轉問題。

3、提高生產安全質量。在生產運行過程中有很大安全質量事故是人為造成的，單機上造成事故的可能性更高，在制度完善的基礎上通過設備提示功能來解決這一問題將能更好的輔助操作人員提高安全生產質量。目前我港主要在單機上開發了兩個方面的提示控制功能，一是場垛信息的提示，二是夜間防睡崗提示。場垛信息提示主要是在單機作業前要選擇確認相應的場垛信息，這樣可以確保作業過程中單機的作業范圍，避免錯堆錯取;夜間防睡崗提示主要是在超過24點以后每隔半個小時對單機司機發出聲光報警提示，司機需要在10分鐘內確認該報警信息，否則認為睡崗停止流程。另外可在人機界面中加入數據記錄功能，將主要生產流程信息進行記錄，對發生生產質量事故的分析調查提供依據。

㈢、工藝流程

以翻堆工藝為例：

1、中控輸入流程號及場垛信息，此信息自動傳輸給相應翻車機及堆料機，在相應人機界面自動彈出“作業準備”提示框，翻控室司機和堆料機司機可根據此信息主動與中控核實作業信息，無誤后対垛，做好作業準備。

2、列車到達T11/26塔，翻車機小區相應翻車機自動廣播，翻控室人機界面自動彈出“列車已到T11/26塔，聯系巡視到崗”提示框

3、列車到達T11/26塔，系統自動檢測相應流程設備是否正常，如果有故障，在中控人機界面自動彈出“XX流程故障，聯系巡視復位”提示框

4、列車到港，翻控室人機界面自動彈出“列車到港，準備撥車，聯系值班長確認XX號流程維修清煤人員撤離”提示框

5、列車降弓后，得到生產技術員撥車指令，翻車機司機開始自動撥車作業

6、自動撥車結束后，中控人機界面自動彈出“XX翻開始撥車，XX號流程準備啟動”，中控可根據提示信息聯系值班長，確認可以啟動流程后啟動流程

7、翻車機自動作業

8、翻車機準備作業后，5分鐘內若流程沒有啟動，翻控室人機界面自動提示“聯系值班長確認流程啟動時間，準備停泵”提示框

9、流程啟動后，5分鐘內若翻車機仍未給料，中控人機界面自動提示“聯系值班長確認翻車機給料時間，準備停流程”提示框

10、若作業過程中某條皮帶有故障，前面皮帶仍在運行，5分鐘后，中控人機界面自動彈出“聯系值班長確認XX流程故障處理時間，是否需停流程”提示框

11、當翻車機作業完成并給料結束后，中控人機界面自動提示“XX翻作業完成”提示框，該BF皮帶運行一個周期時間后自動停止，后面皮帶在前一皮帶停止后運行一個周期時間后均自動停止。

12、在堆料機添加夜間作業模式，設備通過時間自動切換夜間作業模式，通過定期聲光報警及操作界面閃爍防止司機睡崗。

13、在堆料機加入場垛自動判斷功能，中控下達堆料指令后，司機選擇相應的場垛后如果選擇場垛與實際場垛不符將不能進行作業。

二、項目實施效果

生產信息提示系統的實施，主要解決生產作業過程中三個問題：一是提高了生產流程的效率，二是解決了流程空運轉問題，三是通過設備提示功能保障了生產作業質量。通過測算，項目在卸車部實施后能夠為公司產生以下直接或間接經濟效益：

㈠、直接經濟效益

解決流程空運轉問題能夠節約大量電能浪費。流程空運轉主要有3種可能：1、流程啟動后等待翻車機給料，2、故障發生后故障點前皮帶機空轉，3、翻車機結束后流程空轉。經過統計，第一種情況發生概率10%，平均等待時間3分鐘;第二種情況發生概率2%，平均空轉時間10分鐘;第三種情況發生概率90%，平均空轉時間2分鐘。每年節約電量1283952Kwh，折合標煤T=1283952*0.1229/1000=157.8噸標準煤，每年為公司節約電費107.85萬元。如果公司全部流程都使用該提示系統，每年節能量應是目前的2.5倍以上。

㈡、間接經濟效益

流程效率的提高將為公司生產作業節約時間，本項目通過設備自檢測及提示功能還能減少因睡崗或責任心不強造成的質量事故，這些都將為公司帶來很大的間接經濟效益。因人為因素造成流程銜接不暢主要體現在翻車機等待流程啟動，經統計5%的卸車作業情況存在流程銜接不暢問題，每次等流程時間在2-20分鐘，按概率分析取平均每列車影響5分鐘，全年作業量8000萬噸計算，每年影響作業時間t=8000*10000/8400*5%*5/60=39.7小時，每個流程按1.5小時計算，每年可為公司增加收入39.7/1.5*8400*15=333萬元。

三、項目推廣價值

生產信息提示系統的使用，能夠有效的減少因為人的原因造成的生產流程銜接不暢，很好的解決生產流程空運轉這一行業難題，將極大的減少流程空運轉造成的電能浪費，另外也可有效的減少生產質量事故的發生。該系統是基于原有控制網絡的輔助生產系統，不需增設任何硬件設施，只需對后臺控制程序進行完善開發即可，具有很強的行業推廣價值。

參考文獻

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