工業(yè)無(wú)線(xiàn)遙控技術(shù)在裝車(chē)膠帶機(jī)上的應(yīng)用

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201714012

摘要：本文重點(diǎn)介紹了工業(yè)無(wú)線(xiàn)遙控技術(shù)在選煤廠移動(dòng)裝車(chē)膠帶機(jī)上應(yīng)用的新的技術(shù)方案，通過(guò)一套工業(yè)遙控系統(tǒng)（DK6F）將膠帶機(jī)、配套給煤機(jī)、配套閘板實(shí)現(xiàn)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(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：工業(yè)無(wú)線(xiàn)遙控；膠帶機(jī)；集中控制；經(jīng)濟(jì)效益

一、工業(yè)遙控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，無(wú)線(xiàn)遙控技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛。遙控技術(shù)的發(fā)展被認(rèn)為是一種現(xiàn)代化的標(biāo)志，它可以充分使人從繁雜的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)，實(shí)現(xiàn)從遠(yuǎn)距離進(jìn)行控制，遙控技術(shù)的發(fā)展使人們享受著科學(xué)的魅力。由于遙控技術(shù)可以減低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率及提高作業(yè)的安全性等方面起著積極的作用，在工業(yè)自動(dòng)化控制中的遙控技術(shù)的應(yīng)用已愈來(lái)愈被人們重視。目前工業(yè)遙控技術(shù)主要應(yīng)用在起重機(jī)、遙控汽車(chē)、采煤機(jī)、遙控飛機(jī)等多種設(shè)備上，而且應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷擴(kuò)大。

二、移動(dòng)裝車(chē)膠帶機(jī)概述

納林河二號(hào)礦井選煤廠共使用有4套移動(dòng)裝車(chē)膠帶機(jī)，每套裝車(chē)膠帶機(jī)由一臺(tái)移動(dòng)膠帶機(jī)、一臺(tái)給煤機(jī)、一臺(tái)電液控閘板組成，每套膠帶機(jī)功率為22kW，小時(shí)輸送量200噸，三臺(tái)設(shè)備逆煤流閉鎖，可實(shí)現(xiàn)直接裝車(chē)，4套設(shè)備占整個(gè)裝車(chē)量的1/3，是納林河二號(hào)礦井選煤廠重要的外運(yùn)設(shè)備之一。每套設(shè)備的控制方式為就地按鈕啟停+PLC遠(yuǎn)程集中控制，在使用過(guò)程中主要有兩個(gè)問(wèn)題：一是由于裝車(chē)的間斷性限制了PLC遠(yuǎn)程控制的使用，主要原因是使用PLC遠(yuǎn)程控制時(shí)集控員無(wú)法及時(shí)了解裝車(chē)情況，要不造成車(chē)輛滿(mǎn)載灑煤，要不過(guò)早停車(chē)造成車(chē)輛未裝滿(mǎn)，加之現(xiàn)場(chǎng)與集控室有時(shí)溝通不順暢，導(dǎo)致使用過(guò)程極其不便；二是使用就地按鈕控制時(shí)由于4套系統(tǒng)布置在不同的煤倉(cāng)，裝車(chē)過(guò)程中每套設(shè)備需要一名操作工，裝車(chē)效率低下，耗費(fèi)人力多，加之裝車(chē)時(shí)間不確定，人員不穩(wěn)定，經(jīng)常出現(xiàn)“車(chē)等人”或者“人等車(chē)”的現(xiàn)象，造成了較大的人力物力浪費(fèi)。

三、移動(dòng)裝車(chē)膠帶機(jī)無(wú)線(xiàn)遙控改造方案

（一）改造原理

利用工業(yè)無(wú)線(xiàn)遙控原理，通過(guò)無(wú)線(xiàn)發(fā)射器將人的操作指令經(jīng)過(guò)數(shù)字化編碼、加密后通過(guò)無(wú)線(xiàn)的方式傳遞給遠(yuǎn)方的接收系統(tǒng)，接收系統(tǒng)經(jīng)解碼轉(zhuǎn)換后將控制指令還原，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的控制。

（二）技術(shù)方案

1.遙控設(shè)備選型

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用要求，需將整套裝車(chē)膠帶機(jī)的三臺(tái)設(shè)備集中在一個(gè)遙控發(fā)射器上，只需要一個(gè)遙控發(fā)射器即可實(shí)現(xiàn)整套裝車(chē)膠帶機(jī)設(shè)備的啟動(dòng)。每臺(tái)設(shè)備要求具備遙控啟停功能，即每臺(tái)設(shè)備需要2路，三臺(tái)設(shè)備共需要6路，現(xiàn)場(chǎng)最遠(yuǎn)遙控距離為100米左右，同時(shí)需要實(shí)現(xiàn)三臺(tái)設(shè)備之間的互鎖及統(tǒng)一設(shè)備的啟停自鎖功能。通過(guò)分析比對(duì)后，我們選擇了6路開(kāi)關(guān)量點(diǎn)動(dòng)式遙控設(shè)備（工業(yè)級(jí)無(wú)線(xiàn)控制，型號(hào)為Dikeer . DK6F，整機(jī)見(jiàn)圖1）對(duì)移動(dòng)裝車(chē)膠帶機(jī)進(jìn)行遙控啟動(dòng)控制改造。

2.DK6F遙控設(shè)備參數(shù)及特點(diǎn)

（1）DK6F遙控設(shè)備參數(shù)（見(jiàn)表1）。根據(jù)對(duì)參數(shù)表分析，DK6F無(wú)線(xiàn)遙控設(shè)備完全能滿(mǎn)足本次改造要求。

（2）DK6F遙控設(shè)備特點(diǎn)：

①DK6F遙控設(shè)備設(shè)備防護(hù)等級(jí)為IP65防水防塵級(jí)別；按鍵點(diǎn)擊壽命可達(dá)百萬(wàn)次；外殼材質(zhì)為工程塑料，耐摩擦、耐撞擊、阻燃，可承受各種惡劣工況環(huán)境；發(fā)射機(jī)由兩節(jié)5號(hào)干電池供電，可持續(xù)使用1個(gè)月之久，接收機(jī)常規(guī)AC380V、AC36V供電，特殊需求可定做如AC220V、DC12V、DC24V、DC48V等。以上特點(diǎn)特別適合在裝車(chē)場(chǎng)地等使用環(huán)境惡劣的區(qū)域使用。

②接收機(jī)輸出方式為繼電器無(wú)源干接點(diǎn)輸出，繼電器容量5安培，接收機(jī)自帶電纜線(xiàn)，便于接線(xiàn)。

③發(fā)射機(jī)面板按鈕布置方式：?jiǎn)?dòng)為撥動(dòng)旋轉(zhuǎn)式，上撥為電源啟動(dòng)、下?lián)転殡娫搓P(guān)閉，急停為歐規(guī)蘑菇頭旋轉(zhuǎn)式，下邊布局6個(gè)動(dòng)作執(zhí)行按鍵，動(dòng)作為箭頭指示。發(fā)射機(jī)手握感良好，可單手操作。

（3）DK6F遙控設(shè)備功能：

①安全自糾錯(cuò)功能：自我檢測(cè)作業(yè)執(zhí)行過(guò)程，一旦出現(xiàn)偏差比如按鍵因某種外力導(dǎo)致?lián)p壞如卡死或接收機(jī)繼電器未按照指令吸合或斷開(kāi)，則遙控器系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)送急停指令，確保異常情況下遙控器系統(tǒng)停機(jī)，保證作業(yè)安全。

②信號(hào)燈指示功能：正常亮綠燈，沒(méi)電或者急停時(shí)亮紅燈，動(dòng)作執(zhí)行時(shí)綠燈閃爍。

③自鎖互鎖功能：6路動(dòng)作可設(shè)定為點(diǎn)動(dòng)模式，也可設(shè)定為自鎖模式，常規(guī)功能全部為點(diǎn)動(dòng)式，且按鍵之間兩兩互鎖，即為同一設(shè)備的啟停互鎖，可根據(jù)需要設(shè)定為自鎖且互鎖模式如不同設(shè)備自己的互鎖，或者設(shè)定為任意一個(gè)按鍵均為自鎖開(kāi)關(guān)模式，且所有按鍵之間沒(méi)有互鎖關(guān)系，這樣的話(huà)完全可以針對(duì)不同的開(kāi)關(guān)量通道進(jìn)行無(wú)邏輯控制。或者設(shè)定為部分點(diǎn)動(dòng)，部分自鎖，部分互鎖，部分非互鎖模式等。據(jù)需而定，設(shè)定簡(jiǎn)潔方便。功能多樣化，滿(mǎn)足多種工業(yè)級(jí)無(wú)線(xiàn)控制需求。

3.改造過(guò)程

根據(jù)工業(yè)無(wú)線(xiàn)遙控技術(shù)原理對(duì)產(chǎn)品倉(cāng)下4套移動(dòng)裝車(chē)膠帶機(jī)分別進(jìn)行改造。將每套的移動(dòng)皮帶、振動(dòng)給料機(jī)、閘板啟停集成在一個(gè)按鈕控制箱內(nèi)，每個(gè)按鈕箱內(nèi)安裝一臺(tái)遙控信號(hào)接收器及繼電器，采用一臺(tái)發(fā)射器配一臺(tái)接收器的配對(duì)方式（安裝效果見(jiàn)圖2），控制箱上安裝有就地操作按鈕，保留PLC遠(yuǎn)程控制功能。遙控器的指令發(fā)出后，接收器接收并處理，通過(guò)繼電器啟停移動(dòng)皮帶、振動(dòng)給料機(jī)、閘板，為了防止灑煤，將移動(dòng)皮帶、振動(dòng)給料機(jī)、閘板逆煤流閉鎖。改造完成后一臺(tái)遙控器可控制一套移動(dòng)裝車(chē)膠帶機(jī)，即4套移動(dòng)裝車(chē)膠帶機(jī)由一人或2人即可實(shí)現(xiàn)同時(shí)裝4輛車(chē)的功能。

（三）改造使用情況

改造完成后我們組織上百輛汽車(chē)進(jìn)行調(diào)試，通過(guò)調(diào)試，4套遙控設(shè)備均能夠?qū)崿F(xiàn)100%準(zhǔn)確啟停移動(dòng)裝車(chē)膠帶機(jī)及給煤機(jī)，遙控信號(hào)距離能夠覆蓋整個(gè)裝車(chē)場(chǎng)地，在強(qiáng)磁場(chǎng)、強(qiáng)電場(chǎng)及無(wú)線(xiàn)電信號(hào)復(fù)雜的環(huán)境中具有百分之百的抗干擾能力，信號(hào)發(fā)射器小巧、攜帶方便，滿(mǎn)足使用要求。自改造完成以來(lái)，遙控設(shè)備使用穩(wěn)定可靠，無(wú)故障，證明本次改造是成功的。

四、總結(jié)

1）納林河二號(hào)礦井選煤廠移動(dòng)裝車(chē)膠帶機(jī)加裝遙控器后，操作有原來(lái)的4人變成為1人或2人承擔(dān)，無(wú)需指揮，每天兩班裝車(chē)可減少4人，年節(jié)約工資性支出約24萬(wàn)元。

2）改造完成后大大提高了裝車(chē)效率，原來(lái)經(jīng)常存在的人等車(chē)或車(chē)等人情況得到了很大的改觀。

3）由于操作人員無(wú)需在固定位置作業(yè)，獨(dú)立判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，因此操作的準(zhǔn)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(kāi)能見(jiàn)度差、污染嚴(yán)重、危險(xiǎn)的操作位置，改善了操作人員的工作環(huán)境；提高操作人員及其他工作人員的安全性。

5）工業(yè)設(shè)備的遙控改造是在不改變?cè)O(shè)備的操作方式的情況下，加裝一套遙控設(shè)備。這兩套操作設(shè)備可以互為備用（通過(guò)開(kāi)關(guān)選擇），這在一定程度上提高了移動(dòng)裝車(chē)膠帶機(jī)使用的可靠性。

6）該方案也可以在裝有移動(dòng)膠帶機(jī)的礦山、堆場(chǎng)、糧庫(kù)等均可采用此方法操作控制設(shè)備，實(shí)現(xiàn)就地一人多機(jī)控制，降低成本，增加效益。同時(shí)非膠帶機(jī)設(shè)備也可考慮大力推廣使用工業(yè)遙控技術(shù)進(jìn)行控制。

參考文獻(xiàn)：

[1]仉健康，吳慶富，趙連遠(yuǎn).無(wú)線(xiàn)遙控技術(shù)在大型塔機(jī)上的應(yīng)用[J].建筑機(jī)械化，2012，（11）：4951.

[2]丁理波.工業(yè)無(wú)線(xiàn)遙控系統(tǒng)在天車(chē)上的應(yīng)用[J].汽車(chē)實(shí)用技術(shù)，2011，（08）：810.

[3]李峰.起重機(jī)無(wú)線(xiàn)遙控技術(shù)應(yīng)用研究[J].機(jī)電信息，2014，（24）：100101.

[4]張冰，熊建鑫.一種新穎的工業(yè)無(wú)線(xiàn)遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].江蘇科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，（04）：359363.

[5]李萌.無(wú)線(xiàn)遙控技術(shù)在起重機(jī)上的應(yīng)用[J].本鋼技術(shù)，2008，（05）：3335.

[6]宋丹丹.無(wú)線(xiàn)工業(yè)遙控器的研究與設(shè)計(jì)[D].南京理工大學(xué)，2013.

[7]項(xiàng)偉.無(wú)線(xiàn)遙控裝置在塔式起重機(jī)上的運(yùn)用[A].云南省科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì).戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的培育和發(fā)展——首屆云南省科協(xié)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C].云南省科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)，2011：5.

作者簡(jiǎn)介：安小剛（1990），男，漢族，內(nèi)蒙古豐鎮(zhèn)人，助理工程師。