皮帶系統(tǒng)崗位無人值守的探索與實施

摘 要：我國冶金行業(yè)原燃料運輸絕大部分均采用皮帶機運輸，隨著自動化水平的不斷提高、生產(chǎn)能力的增大，皮帶輸送機在生產(chǎn)運輸系統(tǒng)中起著主導(dǎo)地位，是原燃料運輸?shù)闹匾ぞ摺Ｓ捎谠O(shè)備故障檢測及操作工人不當(dāng)操作所導(dǎo)致的皮帶輸送機設(shè)備事故不斷發(fā)生，特別是環(huán)境條件較為惡劣的作業(yè)區(qū)，嚴重威脅著人身安全和生產(chǎn)。因此主動控制皮帶輸送機事故的發(fā)生，減少人身安全事故是勢在必行的。

關(guān)鍵詞：皮帶 無人值守 減少事故

一、引言

生產(chǎn)中設(shè)備的可靠性是系統(tǒng)正常高效運轉(zhuǎn)的重要保證，沒有可靠性就沒有高的生產(chǎn)效率。因此，必須有必要的措施來保證皮帶機在無人職守情況下的正常運轉(zhuǎn)，皮帶無人值守系統(tǒng)投入后首先將常規(guī)皮帶系統(tǒng)在崗人數(shù)減掉，降低勞務(wù)人員成本。其次避免因人的不安全因素而導(dǎo)致的安全隱患，消除安全事故。最后實現(xiàn)全自動控制，完善皮帶系統(tǒng)設(shè)備、設(shè)施，逐步提高操作人員、維護人員、管理人員水平和技能，成為現(xiàn)代化料場，為下一道工序優(yōu)質(zhì)保供。

二、系統(tǒng)構(gòu)成

1.皮帶保護自動化系統(tǒng)。通過現(xiàn)場增加的檢測設(shè)備和自動化改造，將皮帶機的工作狀況通過HMI畫面來監(jiān)控，并通過PLC控制系統(tǒng)進行手動和自動控制，實現(xiàn)皮帶運輸機系統(tǒng)無人值守或少人值守。系統(tǒng)由運輸皮帶機等基本設(shè)備組成，利用控制設(shè)備、通訊模塊、拉繩、測速、堆料、縱撕、跑偏、糾偏等監(jiān)測與保護，達到皮帶機集中控制與監(jiān)測系統(tǒng)的要求。系統(tǒng)采用PLC組成數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，達到不同的規(guī)模控制。完成系統(tǒng)內(nèi)皮帶全工作過程的監(jiān)控、監(jiān)測、連同地面中控室，構(gòu)成一個完善的監(jiān)控系統(tǒng)。

2.自動化系統(tǒng)主要功能。

2.1設(shè)備控制操作方式分為三種方式：第一種方式是機旁手動方式；第二方式種是上位機半自動控制，即在操作站通過鍵盤或鼠標設(shè)備人工集中控制；第三種方式是現(xiàn)場PLC控制站根據(jù)事先編制的控制程序及工藝參數(shù)，實行自動控制，無需人為干預(yù)。

2.2操作員通過HMI畫面以鍵盤或鼠標方式對全廠主工藝系統(tǒng)進行操作及監(jiān)控。工藝設(shè)備狀態(tài)及過程參數(shù)分別監(jiān)控，不同系統(tǒng)操作界面具體由主控人員根據(jù)生產(chǎn)需要自分配。控制系統(tǒng)包含的所有子系統(tǒng)可以相互訪問，分別分配權(quán)限，現(xiàn)場工作人員只對自己負責(zé)的部分進行操作，如有必要看別的子系統(tǒng)的參數(shù)時，可以切換到相應(yīng)的畫面監(jiān)視，不具備操作權(quán)限。

2.3通過PLC采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)（如測速、跑偏、拉繩等），在上位機畫面上顯示，部分信號參與系統(tǒng)設(shè)備連鎖控制（如皮帶運行、拉繩等）。通過視頻監(jiān)控、故障信號等手段保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

2.4系統(tǒng)具有實時報警功能。現(xiàn)場工作人員通過畫面操作或參數(shù)設(shè)定對現(xiàn)場的設(shè)備進行操作，現(xiàn)場的所有設(shè)備運行情況都在畫面上反映，從而準確而快速地處理故障，減少故障停機時間，確保系統(tǒng)運行順利、穩(wěn)定。

2.5系統(tǒng)具有報警記錄功能，能記錄生產(chǎn)過程各個時間的產(chǎn)生的故障信號，并根據(jù)報警等級用顏色加以區(qū)分，給工作人員備查帶來很大的幫助。

2.6采用新增或新增舊有總線、光纖、無線多網(wǎng)絡(luò)混合并存的方式進行了網(wǎng)絡(luò)的改造與擴展，在保證安全生產(chǎn)需要的情況下實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆€(wěn)定可靠。

2.7系統(tǒng)具有皮帶全線音頻預(yù)警功能，皮帶在啟車或停車之前，由主機發(fā)起預(yù)警信號，沿線的裝置進行報警提示。保證皮帶周圍工作人員的安全。

2.8系統(tǒng)采用UPS供電，所提供的電源模塊安全可靠， 當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生瞬間波動時，電源輸出不受影響，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。

三、完善皮帶設(shè)備實施

完善皮帶系統(tǒng)設(shè)備設(shè)施。

1.增加跑偏檢測設(shè)備、自動糾偏機和固定調(diào)偏架。由于皮帶機輸送物料品種繁多且比重不同，或下料點磨損偏離等，導(dǎo)致皮帶偶有不同程度的跑偏，因此安裝跑偏檢測設(shè)備尤為重要。跑偏又分為輕度跑偏和重度跑偏，皮帶在運行中出現(xiàn)輕跑偏，通過PLC進行報警，點檢人員及時確認處理，避免發(fā)生設(shè)備故障。出現(xiàn)重跑偏超過一定時間（根據(jù)設(shè)備運行狀況而定）后，PLC控制停機，避免造成設(shè)備事故，影響生產(chǎn)。常規(guī)輕跑偏用固定糾偏架可適當(dāng)調(diào)整過來，但是在靠近下料點、頭、尾輪、改向滾筒等力量較大部位跑偏時，就需增加液壓自動糾偏機來提高糾偏效果，以避免皮帶跑偏導(dǎo)致物料灑落或威脅設(shè)備和人身安全。

2.增加堵塞檢測設(shè)備、打滑檢測設(shè)備。在皮帶出料口漏斗側(cè)安裝堵塞檢測設(shè)備，當(dāng)出料口蓬槽或堵塞漏斗時，將信號回饋到PLC立即停機；在皮帶機的增面輪側(cè)安裝打滑檢測設(shè)備，當(dāng)聯(lián)軸器故障或壓料等其他故障時，導(dǎo)致皮帶運轉(zhuǎn)速度降低時（速度參數(shù)設(shè)定），將檢測信號回饋給PLC控制停機。這兩種檢測設(shè)備功能投入后，能有效防止來料皮帶機繼續(xù)運轉(zhuǎn)而導(dǎo)致機頭堆料，也避免皮帶堵料后繼續(xù)運轉(zhuǎn)而劃傷，同時通過PLC報警警示控制室操作工，利于其通知檢修人員及時到現(xiàn)場檢查確認、維修，便于快速恢復(fù)生產(chǎn)。否則清理堆料，或劃傷皮帶更換，將影響生產(chǎn)擴大事故狀態(tài)。

3.增加振打設(shè)備。冬季、雨季時有物料濕粘，會造成皮帶機頭漏斗粘料、堵塞現(xiàn)象，影響生產(chǎn)。通過漏斗安裝的振打設(shè)備，通過PLC控制其運行方式及間隔時間、振打周期等，有效的將粘料振動下落，使料流通暢，既節(jié)省時間，又保證了生產(chǎn)。

4.增加接近開關(guān)檢測設(shè)備。在廠礦煤倉上的輸煤移動小車上安裝接近開關(guān)，以分辯小車在十個儲煤倉上的位置，使控制室能監(jiān)控小車的位置，避免混料的發(fā)生。

四、結(jié)語

通過對皮帶無人值守自動控制系統(tǒng)的建立，減少了人工誤操作，并很大程度上減少系統(tǒng)運行所需要的維護人員，減員增效的效果十分顯著。

參考文獻：

[1]郝潤濤，蘆建文，皮帶無人值守系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。2009，08；31-33.

[2]李玉霞，略談無人值守變電所站的運行管理。2012，21；312-313.

作者簡介：徐海濤（1976—）男，1999年畢業(yè)于遼寧工學(xué)院，現(xiàn)任本鋼信息自動化公司自動化事業(yè)部經(jīng)理。