人机分离理论在邯钢原料场的实践与应用论文_刘催 李国强

摘要:人机分离理论是在当今工业生产设备大型化、智能化、自动化的大背景下提出的。在工业环境下,人机分离是指岗位操作工和设备之间通过自动化控制分隔开来,目的是避免机器设备产生的噪音、辐射、高温、有毒物质等对人体的损害,给操作工创造一个相对舒适的环境,提高操作效率,降低劳动强度。现在钢铁企业产能过剩,环保压力大,利润空间降低的经济运行条件下,降低成本,提高单位劳动生产率,是钢铁企业比较现实且急迫的问题,人机分离概念的实施可充分发挥设备的设计运行能力,自动化程度的提高可提高劳动生产率,减少岗位定员,降低工人劳动强度,尤其是工作环境恶劣的工况环境下,对企业会产生很好的经济效益和社会效益,是21世纪中国工矿企业升级改造,淘汰落后产能的必由之路。

关键字:人机分离;自动化;混匀堆料机;PLC程序

一、人机分离提出背景

人机分离概念是在生产经理过程中逐步提出的,随着中国老龄化社会的到来,钢铁企业自然减员较多,离退休人员的增多,使得岗位操作人员无法完成日常的经营活动,招聘新的员工势必增多企业人力成本,在当今钢铁企业经营困难的环境下显然是不现实的,所以只能通过升级改造,将旧有的生产模式进行革新,用新技术的手段来重塑新的生产模式,将现场人工操作的流程收集到控制室进行集中控制,通过人机交互界面进行自动化控制,实现远程、自动、无人化操作。

二、人机分离在原料场混匀堆料机的实现

混匀堆料机是原料场将铁粉按一定配比进行配好后储存在二次料场的大型设备,旧有的堆料机是大车司机在操作室在操作台上进行操作的,生产过程中需时刻注意大车的行走,大臂的俯仰以及料堆料位变化,操作频次高,劳动强度大,容易疲劳操作,设备事故率高,司机定员多。为了解决这些一系列的问题,人机分离概念便应运而生,通过对混匀堆料机进行自动化改造,对现有设备进行技术改造,来满足无人化、高效化的生产需要。为了实现人机分离的要求,技术上需进行多方位,全面的准备(如图一)。

硬件组成包括行走极限限位、布料位置限位、防碰撞限位、回转极限限位、大臂位置检测限位、俯仰上下极限限位,料高检测限位,料流检测限位、PLC模块、无线通讯模块、光纤等。

软件组成包括西门子PLC编程软件、WINCC软件、无线通讯软件等(如图二)。

通过修改PLC程序,将需要的硬件及网络进行重新组态,然后将各种保护及位置检测信号进行编程,将各种信号包括料高,大臂位置,保护限位等做到主控室WINCC界面中,当各种信号满足开车条件时,主控调度远程开车,当地面皮带运行,连锁信号满足,臂皮带料流检测信号到后大车开始行走自动布料,当大车行走到料堆位置检测限位时,行走变频器停止,延时设定时间后反向运行,随着料堆高度的增加,当料堆高度达到料位检测限位设定值时,大臂自动抬高,如此循环往复,直至大臂抬高到上升极限限位时配料完成。整个配料过程无须岗位人员干预,实现了人机分离功能。为了大车的稳定运行,增设了防碰撞限位及极限限位等保护开关。网络通讯采用无线通讯,实时进行数据交换(如图三)。

四、结语

总之,人机分离自动化控制系统是一个系统工程,需生产方和机械设备配套应用,是不能够孤立存在的,机械设备的不稳定或维护不到位,会严重影响检测信号的准确性和稳定性,造成控制系统无法正常运行,而无线达到程序应有的精度和准确性。

参考文献:

[1]张清峰;“人机分离”生产管理模式在煤码头作业中的探索与应用[J];中国高新科技;2019年11期

论文作者:刘催 李国强

论文发表刊物:《城镇建设》2019年2卷16期

论文发表时间:2019/12/2

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人机分离理论在邯钢原料场的实践与应用论文_刘催 李国强
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