煤一期東擴配煤作業(yè)提效改造

王 鵬

（河北港口集團秦港股份二公司，河北秦皇島 066000）

1 項目概況

秦皇島港一直以來大力開展優(yōu)質(zhì)配煤業(yè)務(wù)，擁有國內(nèi)最為先進的煤炭碼頭裝卸設(shè)備。其中，旋轉(zhuǎn)臂架式取料機（以下簡稱取料機）在秦皇島港煤炭碼頭占有極大比例，取料機能否高效運行，關(guān)乎整個煤炭運輸系統(tǒng)的裝卸效率，更是當前經(jīng)濟運行態(tài)勢及節(jié)能減排工作的要求。

煤一期東擴設(shè)備進行配煤作業(yè)時，要由2 臺取料機同時向1 臺裝船機供料。當2 臺單機分別達到單機最高取料量時，裝船機相當于接受2 倍的物料量，造成電機電流陡升、過載，并伴隨皮帶機料斗堵煤、灑煤等故障。本次改造將每臺取料機的取料量數(shù)值傳輸?shù)街锌厥襊LC 中，當作業(yè)線流程啟動時，由程序自動判斷單線作業(yè)還是配煤作業(yè)。在單線作業(yè)和配煤作業(yè)兩種不同的工況下分別執(zhí)行各自的取料限量，加強配煤作業(yè)時各取料機之間的聯(lián)鎖，以實現(xiàn)協(xié)調(diào)、穩(wěn)定、高效取料的目的。

2 項目詳細內(nèi)容

煤一期東擴設(shè)備進行配煤作業(yè)時，要由2 臺取料機同時向1 臺裝船機供料。通過調(diào)研，配煤時取料機的作業(yè)效率主要依賴操作人員的技術(shù)水平，依賴操作人員控制回轉(zhuǎn)速度來實現(xiàn)取料量大小與均勻程度。這種操作運行方式，存在以下不足。

（1）操作人員本身技能水平有差別，煤垛分層取料時，司機操作分層高低、行走進給距離大小都存在較大差異。在取料作業(yè)時，當回轉(zhuǎn)速度控制較快，單臺取料機取料量過多，造成配煤比例不均，地面皮帶和裝船機煤量過大，電機電流會升高；回轉(zhuǎn)速度控制較慢，取料量較少，降低了作業(yè)效率，增加能耗。

（2）配煤時2 臺取料機分別達到單機最高取料量時，沿線皮帶及裝船機皮帶相當于接受2 倍的物料量，造成皮帶機超載運行，并造成懸臂皮帶機跑偏、灑煤，料斗堵煤等，嚴重影響文明生產(chǎn)。

以上原因?qū)е屡涿簳r取料效率的下降，臺時效率低，電能損耗，影響環(huán)境保護。因此，加強配煤作業(yè)時各取料機之間的聯(lián)鎖，以實現(xiàn)協(xié)調(diào)、穩(wěn)定、高效取料的目的非常必要。

在取料機各運行系統(tǒng)中，只有斗輪驅(qū)動系統(tǒng)與懸臂皮帶機運行系統(tǒng)之間、懸臂皮帶機與地面皮帶機之間設(shè)有必要的聯(lián)鎖控制，用來防止出現(xiàn)料斗堵煤故障而強調(diào)關(guān)聯(lián)保護功能。因此，基于自動控制調(diào)節(jié)方式的考慮，當由程序判斷出設(shè)備在進行配煤作業(yè)時，將使取料機執(zhí)行配煤工況下的取料量限定值，將斗輪液力馬達驅(qū)動系統(tǒng)和回轉(zhuǎn)變頻運行系統(tǒng)由完全人為聯(lián)動操作控制轉(zhuǎn)換為手動操作與智能聯(lián)動相結(jié)合的協(xié)調(diào)高效運行模式。

在中控室PLC 中對作業(yè)流程進行判斷，當AQ5 皮帶機和AQ6 皮帶機同時運行時，判斷設(shè)備正在進行配煤作業(yè)。通過通信將此信號發(fā)送至AQ5 皮帶機上的A5Q 取料機、A6Q 取料機和AQ6皮帶機上的A7Q 取料機。部分程序控制如圖1 和圖2 所示。

圖1 部分程序控制1

圖2 部分程序控制2

將斗輪馬達油泵電機控制系統(tǒng)中能夠監(jiān)測到的參數(shù)模擬量電流，選用（韓國）SPD100 數(shù)字式馬達保護測控單元。通過其內(nèi)部高度集成的微處理控制器進行數(shù)據(jù)的采集和處理，將馬達運行參數(shù)的測控、保護、通信、遠程參數(shù)設(shè)置等功能融為一體，真正實現(xiàn)了對馬達進行數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的管理和監(jiān)控。隨著取料機取料量的變化，實時監(jiān)控和檢測電機可測變量——電流，將電流信號作為系統(tǒng)的重要參考值。確定取料量大小的依據(jù)，依托機上裝載的電子皮帶秤測量裝置，來定量瞬時取料量。在配煤作業(yè)情況下，選取適當?shù)乃矔r取料量目標值輸入PLC 程序控制入口端，實現(xiàn)變量的限定控制，即實現(xiàn)了超量過載控制。同時，在滿足于滿載運行的情況下，又能夠有效保護電機，延長電機使用壽命。

本項目在煤一期東擴A5Q 取料機、A6Q 取料機和A7Q 取料機上應(yīng)用。改造后，經(jīng)過實際試車，效果良好，在不影響取料作業(yè)的前提下，很好地保障了設(shè)備的安全運行，后期通過對取料機司機的走訪詢問，一致反映效果很好。

3 主要技術(shù)創(chuàng)新點

（1）啟動程序不用人工檢測，既簡便可靠，又不增加司機工作量。從中控室PLC 程序進行流程自動判斷，將取料機的單機作業(yè)和配煤作業(yè)工況區(qū)分控制，避免人為錯誤，體現(xiàn)了智能自動控制的特點。

（2）增加了配煤作業(yè)中斗輪液力馬達驅(qū)動系統(tǒng)和回轉(zhuǎn)變頻運行系統(tǒng)由完全人為聯(lián)動操作控制轉(zhuǎn)換為手動操作與智能聯(lián)動相結(jié)合的協(xié)調(diào)高效運行模式。

（3）本系統(tǒng)充分利用原有條件，主要靠挖掘系統(tǒng)本身潛力，升級改造控制程序的邏輯來實現(xiàn)，具有實施方便、零成本、周期短，系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠的特點。