遠程控制在煤粉制備自動化控制系統中的研究與應用

戰強 趙永 邊洪波

遠程控制在煤粉制備自動化控制系統中的研究與應用

戰強 趙永 邊洪波

通過研究并實現微機遠程控制系統，可減少生產崗位操作人員配置，提高勞動生產率和生產控制集中度。本文重點對淄博鐵鷹鋼鐵有限公司如何實現微機遠程控制系統以及取得的效果進行闡述，供其他企業進行借鑒。

煤粉制備是球團生產線的主要崗位，煤粉是焙燒球團過程中使用的唯一原料。當前冶金市場不景氣的情況下，為了減員增效，同時滿足崗位人員配置需求。為此，公司確立了球團煤粉自動化遠程控制項目研究，將煤粉操作室微機控制系統延伸到球團主控室進行控制，這樣，既實現了人員調劑，做到減員增效，又提高了生產控制集中度。

現狀分析

鐵鷹公司球團生產線煤粉制備自動化控制系統，原為DOS系統下的人機畫面操作系統，有固定崗位工對其進行控制操作。伴隨冶金市場的不穩定性因素，通過遠程改造保證使用原DOS系統的前提下，控制方式由固定崗位工控制方式轉為球團主控室集中控制方式。而煤粉崗位現用的DOS系統已被淘汰，設備廠家對其已不再提供技術支持和備品備件計劃，設備廠家建議對DOS系統進行全面更新為Windows系統。為達到兼容效果，必須連同PC機、采集板卡，現場A/D轉換模塊，通訊模塊，通訊線纜同時進行更換，以滿足設備的兼容使用。如此一來，設備方提供的方案，從技術上分析對稱量精確度沒有提高，而且更新費用較高。所以我們決定對煤粉控制系統進行研究設計，在使用原系統的基礎上實現遠程控制改造后，可以為公司大大節省了人工費用。

設計改造過程

整體改造方案。遠程控制改造的整體方案見圖1。

煤粉制備操作室到主控室路徑距離為240米，傳輸距離較長，中間途經高溫鏈篦機、高溫管道及大功率用電設備，信號難以控制，為保證傳輸信號的質量不受干擾、失真，避免影響信號的穩定性。我們考慮用光纜作為視頻傳輸，用屏蔽雙絞線（STP）做鍵盤、鼠標延長線。

確定改造的設計方案。光纜敷設走向：煤粉制備操作室—回轉窯—鏈篦機—主控室；

雙絞線敷設走向：煤粉制備操作室—浴池泵房—公司院墻—公司辦公樓—暖氣管道—主控室。

以上分析：北線相比南線的電磁干擾較弱，周圍沒有高溫設備，從以上技術分析此敷設方式完全能夠達到技術要求。

方案的必要性和可行性

改造方案的必要性。球團線自投產以來，煤粉制備自動化控制系統正常固定一名電腦操作工對其進行操作和監控。公司根據當前發展的實際情況，對煤粉制備自動化控制系統進行設計改造，同時在人員緊缺的情況下，實現減員增效、必須滿足人員配置要求。

改造方案的可行性。煤粉制備到主控室路徑距離為240米，傳輸距離較長，高壓風機及大功率用電設備，信號難以控制，為保證傳輸信號不失真，避免影響信號的穩定性，我們考慮用光纜作為視頻傳輸，用屏蔽雙絞線（STP）做鍵盤、鼠標延長線，經反復操作實驗，最后結果完全能滿足我們遠程控制的要求。

改造方案及材料選型

圖一

改造方案。為防止電磁的干擾，視頻線應選用抗干擾強的或不受干擾的材料做為傳導介質。經材料論證選用單模4芯光纖作為傳導介質，因為光纖的材料是玻璃纖維，它不屬于導電體，主要使光在光纖里以折射的形式傳播，所以它的抗干擾能力特強，不受外界電磁干擾。選擇4芯光纖是三備一用，目的是為了解決將來在高溫、大風、等惡劣環境下使用時，出現的斷線故障，縮短檢修時間。為保證高質量的信號傳輸，如對信號傳輸設計不規范，就會影響信號的穩定性和控制性。煤粉制備到主控室路徑距離為240米，傳輸距離較長，中間途經高壓配電室、高壓風機及大功率用電設備，信號難以控制，為保證傳輸信號不失真，避免影響信號的穩定性，敷設線纜時會途經很多50A以上大電流感性負載電纜，而且電源電纜不帶屏蔽層，那么要求它與信號電纜的垂直方向間隔距離必須在60cm以上，防止對傳輸信號的干擾。

材料選型。PC機的鍵盤鼠標接口的電壓為5V，傳輸距離為240M，為控制信號的壓降率，雙絞線不能長距離傳輸信號，是因為頻率越高，阻擋越大，線越長，阻抗也越大，經查詢資料5類雙絞線和7類雙絞線最具要求，而通過性能對比7類雙絞線的阻抗最小可做為鍵盤鼠標信號的傳輸介質，我們所要求的有限距離是240米，電阻為23.45歐姆，經反復實驗得出結論選用大雅新科技鍵盤鼠標延長器，通過信號放大原理，完全可以控制好PC機輸出5V的壓降，這樣可以大大提高的信號傳輸強度，并保證了信號質量，另外在主控室操作臺上新增加一臺顯示器，要求畫面顯示效果必須和煤粉控制室畫面同步，并通過鍵盤鼠標可以對其控制操作。保證在原控制性能的前提下，實現球團主控室遠程（集中）控制方式。

投入成本及效益分析

此改造項目需投入費用詳見下表

設備品名視頻光端機鍵鼠延長器超7類網線4芯單模光纖數量1套1套350米350米價格2500（元）300（元）600（元）480（元）共計費用3880元

改造后帶來的效益分析。共有煤粉制備電腦操作工4人，平均按人均計算1人/月/3800元，4人/月/15200元，4人/年/182400元。項目經改造投入生產后，可年節省人工成本18.24萬元。

該遠程控制項目的改造操作簡單、維護保養方便、可靠性高、運行成本低等優點，節能效果顯著，對球團生產深入貫徹“節能降耗、降本增效”，具有非常重要的作用，在同行業生產中值得積極借鑒，具有良好的推廣價值。

（作者單位：淄博鐵鷹鋼鐵有限公司）