中交机电工程局有限公司 北京市 100000
摘要：港口作业的无人化、智能化是业界的发展趋势，通过活化给料机无人智能化作业系统开发项目的开发，实现取消活化给料机的复杂独立控制，将控制过程实现远程自动控制，并明显提高现场实地作业的效率及安全性。
关键词：活化给料机；智能化
Abstract：the unmanned and intelligent operation of port is the developing trend of the industry.Through the development of the unintelligent operating system development project，the complex independent control of the unactivated feeding machine can be eliminated，the control process can be controlled by remote automatic control，and the efficiency and security of field operation can be improved obviously。
Key words：activation feeder，intelligence
0 引言
目前，国内港口散货装卸系统中，活化给料机控制只限制于对于活化给料机本身震动电机的控制。根据煤种、潮湿度的不同活化给料机电机震动能力会使给煤量低于或高于设定值。如遇到需精确控制给煤量的系统，则需要活化给料机根据煤量的反馈做出实时调节，以满足煤种的定量需求，减少能源的浪费。
1.工程概况
1.1工程地理位置
工程位于盐城港滨海港区，滨海港区位于苏北废黄河三角洲上，隶属于江苏省盐城市滨海县，是江苏海岸距-10m、-15m深水线最近的岸段，该岸线陆域纵深宽阔，属侵蚀岸线，同时受外海波浪影响较大。滨海港区依托中国电力投资集团公司参与港区综合开发，重点建设5000万吨储配煤中心。具体地理位置在滨海县域东北部，滨海沿海开发节点的南端，地理坐标为东经120°16′37″，北纬34°18′。
1.2工程概况
盐城港滨海港区中电投煤炭码头一期工程（SG-06标段）单体有10个钢结构机房，5个变电所，3台卸船机、2台堆取料机、2台圆堆，22条皮带机，活化给料机2台，系统有供电照明系统、皮带保护系统、润滑系统、采样系统、点检系统、通信系统、排水系统、监控系统、电力监测系统等，主要电气设备有200台盘柜、80台检修箱、1000套投光灯、高低压电缆20万米，控制及通信缆线15万米。皮带保护系统设备1项等。
1.3 气候概况
盐城市地处北亚热带向暖温带气候过渡地带，一般以苏北灌溉总渠为界，渠南属北亚热带气候，渠北属南暖温带气候，具有过渡性特征。气候受海洋影响较大，与同纬度的江苏省西部地区相比，春季气温低且回升迟；秋季气温下降缓慢且高于春温；年降水量也比本省西部明显偏多。季风气候明显，冬季受欧亚大陆冷气团影响，盛行偏北风且多寒冷天气；夏季受太平洋副热带高压影响，盛行偏南风且多炎热天气，空气温暖而湿润，雨水丰沛。
2．远程智能活化给料机分析
2.1远程智能活化给料机系统主材设备
远程智能化活化给料机所需设备主要组成有见表一
表一
注：远程智能活化给料机系统主要设备。
2.2活化给料机开发电气原理图及控制原理图
采用远程I/O分站的形式，实现对安装于S1，S2球仓下方地下廊道内4套活化给料机远程控制，具体方案为在S1，S2球仓下廊道内分别新增1个远程I/O分站，共计2个远程I/O站，远程I/O站盘柜采用IP67防护等级盘柜，内部配置电气一次回路，主要电气元器件主要有微型断路器、接触器、热熔断器，变压器（AC220V~DC24V），二次控制回路主要电器元器件为继电器、I/O输入输出模块，光电模块，一二次回路主要线缆为电源电缆、通信单模光纤以及控制回路的控制电缆。远程I/O分站（以下简称分站）主要用于采集活化给料机动作、故障信号，通过分站内模块的以太网口与交换通信，信号由单模光纤传输至3#变电所PLC通讯模块，通过光纤局域环网上传至监控中心，操作人员在工程师站进行逻辑查看，故障检索，逻辑分析等，对信号进行逻辑控制，下达正确指令，由光纤局域环网实现远程控制活化给料机工作，同时监控中心操作人员在HMI画面中调看活化给料机时时动作画面，结合视频监控系统，双向确认活化给料机时时动作与监控中心操作人员在操作画面点击启动按钮、停止按钮等下达启动、停止、给料量等指令一致。操作人员确认动作正确，根据球仓地下廊道20米左右安装的皮带称检测数据（中控已采集此信号），操作人员在画面上调整活化给料机的给料速度。具体电气控制以及PLC逻辑控制见下图。
电气动力一次图
控制原理图
远程传输信号
远程控制程序图
2.3主要工艺内容
活化给料机智能化作业基于皮带秤数据及煤种信息等历史数据程序开发：
皮带机上的皮带秤通过检测元器件对皮带上运输的煤炭流量、重量进行检测上传至皮带秤就地控制箱，进行就地显示，再次通过DP总线上传至PLC通讯模块，PLC控制单元对其上传数据进行逻辑控制，对活化给料机实行远程无人闭环控制，自动调节活化给料机给料调节位，监控中心工程师站进行远程HMI显示。
活化给料机通过闭环控制同时，能与历史煤种信息做出更新，并在下次遇到同样煤种时，活化给料机给料能力可由历史数据提供供煤能力基数。
活化给料机PLC程序及远程操作人机画面开发：通过PLC活化给料机程序开发以及HMI（图形交互界面）程序，形成活化给料机智能控制程序开发与实现。
皮带秤及活化给料机精准校准：原有皮带秤及活化给料机数据精度无法满足本系统需求，需再次重新校准，精度达到±2%。
2.4预定达到的目标
通过编程软件和硬件设备，研究并实现根据管控作业指令进行活化给料机智能化自动作业控制，具体可分为两个功能目标：皮带秤及活化给料机校准：研究并实现皮带秤及活化给料机的精准校准；‚活化给料机智能控制：通过研发活化给料机智能给料系统，进而实现活化给料机的远程精准给煤控制。
3．经济技术指标及效益预测
3.1精准方面：活化给料机智能给料系统开发完成后，可实现活化给料机精准给料控制，避免了给料过快或过慢情况。
3.2人员及安全方面：活化给料机智能给料系统开发完成后，不再为活化给料机频繁调整给料能力，减少操作人员数量，降低用工费用，同时对操作人员的安全起到极大的保护作用。
4．主要技术措施
活化给料机新设远程分站，以远程实时控制活化给料机动作。
活化给料机所属下级皮带上安装皮带秤，用于获取实时皮带煤流量。
活化给料机及皮带秤信号传输到中控PLC系统。
活化给料机与皮带秤闭环控制实时流量调节算法。
活化给料机给料能力历史数据存储功能开发。
在中控室设置PLC控制系统，用于采集皮带秤数据并且发送信号给活化给料机。皮带秤及活化给料机精准校准。
5.结束语
智能化活化给料机系统的研究，适用国家港口码头自动化作业，提高技术水平、减员增效的战略部署，同时优化了在智能化港口研究方向的活化给料机持续、稳定给料的能力。
论文作者:隋福海
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2018/12/25
标签：给料机论文; 系统论文; 作业论文; 滨海论文; 皮带秤论文; 皮带论文; 操作论文; 《基层建设》2018年第33期论文;