彩砂生成線管控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)

胥 軍，尹家亮，翁啟孟，李剛炎

(武漢理工大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，湖北 武漢 430070)

彩砂具有色彩豐富、色澤均勻、著色穩(wěn)固等特點(diǎn)，被廣泛用于建筑裝修。由于我國(guó)天然彩砂資源已瀕臨枯竭、以礦物顆粒為原料、混合加入特殊涂層和無機(jī)顏料，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)制備的人造彩砂得到了大力發(fā)展[1-3]。目前，用于人造彩砂制備的彩砂生成線規(guī)模大、工藝復(fù)雜、設(shè)備規(guī)格與控制要求各不相同，在連續(xù)大批量生產(chǎn)過程中，若線體設(shè)備未能得到有效管理、故障未能及時(shí)偵測(cè)并排除，將會(huì)導(dǎo)致線體停機(jī)，甚至引發(fā)重大安全事故。為此，亟需一種集控制與設(shè)備管理于一體的彩砂生成線管控系統(tǒng)，以提升線體的運(yùn)維效率。筆者結(jié)合自動(dòng)控制、故障診斷、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，設(shè)計(jì)與開發(fā)了一種彩砂生成線管控系統(tǒng)。該系統(tǒng)經(jīng)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)終端模塊與現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，并基于所提出的滑動(dòng)均值統(tǒng)計(jì)法和超時(shí)限故障診斷法判定故障、定位故障源，經(jīng)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)終端向移動(dòng)終端發(fā)布故障短消息，由設(shè)備維管人員競(jìng)爭(zhēng)應(yīng)答并及時(shí)處理線體設(shè)備故障，以保障線體安全可靠運(yùn)行。

1 彩砂生成線總體結(jié)構(gòu)

1.1 彩砂生成線結(jié)構(gòu)分析

所涉及的彩砂生成線結(jié)構(gòu)如圖1所示，線體總長(zhǎng)達(dá)125 m。彩砂生成工藝流程包括：原砂由原砂儲(chǔ)存料倉(cāng)經(jīng)振動(dòng)給料機(jī)與皮帶輸送機(jī)輸送至原砂計(jì)量斗計(jì)量稱重；配料結(jié)束后，定量原砂被皮帶輸送機(jī)輸送至混料燒成冷卻子系統(tǒng)，由犁刀式混合機(jī)、烘干機(jī)、回轉(zhuǎn)窯、冷卻機(jī)等設(shè)備依次完成彩砂的混合、干燥、煅燒、冷卻工序，生成人工彩砂；……