中交机电工程局有限公司 天津 300457
摘要:在近些年,散货码头控制系统中,随着码头吞吐量不断扩大,业务量不断提高,下游采购商对货物的需求各种各样,导致在同一个码头中同时存放数十个不同种类的货物,将货物分类堆放在工艺设计时候显得更为重要,面对复杂的工艺要求,码头控制系统对应的流程越来越多,仅在一个码头上,可能存在几百个流程,这给中控室流程操作人员带来了很大的压力,面对这种情况,专门开发智能流程选择系统,使流程选择变的简单化,提高设备使用效率,从而提高生产效率,降低错误率,码头控制系统更加智能化。
关键词:流程选择;智能化;控制系统;工艺流程
1港口散货码头装卸工艺概述
1.1 装卸工艺主要内容
港口装卸是指在港口进行的各种装卸搬运作业,包括铁路终端的卸车作业,卸车与堆存之间的搬运作业,港口仓储的堆码拆垛作业,分拣理货作业,港口理货场的中转作业,前沿的货船和汽车、拖挂车等的装卸作业,以及清舱、平舱、配料、计量、分装、取样等辅助作业。
该系统应用于港口散货码头装卸工艺中。一般采用翻车机系统或螺旋卸车机系统。前者多用于货运量大的码头,后者多用于中等货运量码头。
1.2 装卸工艺的重要性
港口装卸作业是港口生产的主要内容。
港口装卸工艺直接影响装卸效率、港口通过能力、车船周转、货运质量、装卸成本、劳动条件等,而且是码头泊位数、库场面积、车辆装卸线长度等设计的依据,是港口工程的重要内容之一,同港口建设规模、总体布置、码头类型和经济效益都有密切关系。
1.3 装卸工艺设备
该系统应用于港口散货码头装卸工艺中。
卸车部分一般采用翻车机系统或螺旋卸车机系统。前者多用于货运量大的码头,后者多用于中等货运量码头。
堆场在运量大、货种多时,多配备堆料机和斗轮取料机,堆料和取料分开作业;货种少时,则配备斗轮堆取料机,堆料和取料合一作业。
由堆场至码头的中间运输则采用带式输送机,货运量小的码头,也可用自卸汽车等。
码头装船作业一般采用带式输送机配合移动式装船机进行装船作业
2 智能流程选择系统
2.1 系统概述
智能流程选择系统是基于散货码头流程化工艺要求为前提,以PLC程序比较和运算为基础,客户端界面流程单机设备如装船机、堆取料机、翻车机等首尾设备选择为基础操作的一种自动化控制系统。
该系统将散货码头单机作为初始数据,对所有单机设备进行数据表规划,对应每一个流程中包含该流程所含单机选择信息;在客户端上,每一个单机作为一个选择按钮,当操作人员在画面中点击对应单机操作时该单机对应位置一,当选择完成后,单机数据与规划表中的数据进行位对位比较,筛选出包含所选单机的流程,并同时显示该条流程所包含的主要设备路径信息。操作人员根据画面显示的信息,对流程进行操作。
2.2 系统功能
2.2.1 流程数据可视化
在流程首尾设备确定后,在主画面当中可显示备选流程所涉及到的设备,结合当前已经运行的流程,操作人员直观可视场区设备的状态及备选流程与现有流程之间的交互关系,方便判断和选择流程进行生产作业;
2.2.2 高度集中化作业
在散货码头中,存在几十条皮带机,这些皮带机根据卸堆、单装、混装等工艺要求,可分成几十个甚至几百个流程,以往的作业中,需要将每一个流程分成一个画面显示,不但在画面制作过程中任务重,而且操作人员选择时也需要熟记或查询表单来确定每一个流程对应设备,增加工作量的同时,作业效率下降;该系统客户端高度集中化,集设备选择、显示、操作于一体,对全场设备状态集中和判断,省去单个流程制作画面以及每条流程所涉及设备的表格,提高系统智能化程度。
2.3 系统原理
2.3.1 系统平台
本系统建立散货码头控制系统工艺数据表格,将皮带机、单机、辅助设备等主要工艺设备状态、控制字进行预先设定,以PLC运算为过程,通过PLC指令计算、比较实现对应流程的显示及控制字输出。
2.3.2 系统框图
智能流程选择系统采用数据采集(操作人员确认首尾设备)、数据比较、逻辑判断、数据输出这几个步骤,结合流程设定综合数据,结合系统设备状态信息等方面的信息,使流程操作安全、便捷、可靠。
2.3.3 数据处理
流程管理输入数据信息:
所选流程首尾设备:将生产流程对应的工艺首尾设备选择信息放入流程比较数据表中,作为与流程数据库对比的原始数据;
皮带机状态:远控状态、运行状态、故障状态等影响流程启动的主要状态信息;
辅助设备状态:远控状态、运行状态、故障状态等各种状态及与流程有联锁关系的状态信息;
输出控制字:皮带机及辅助设备对应的远程启停控制字;
各单体设备首先进行各自判断,将状态传输至智能流程选择系统,智能流程选择系统根据人机界面输入的信息,将数据与设备上传信息对比,通过固定计算方法,计算出具备启动条件的流程,并将主要路径名称显示在人机界面上。
操作人员直观看到每个流程涉及到的设备,从而有需要的进行流程选择,当流程被选择后,自动对状态重新检索,检索到有公用设备时,提示操作人员是否进行流程切换操作,最后,确认流程无误后,将控制字传输至各个皮带机及辅助设备,各设备进行相应动作。
流程停止时,自动对皮带机顺序停机。
3 计算处理
智能流程选择系统首先将流程定数定表处理,所谓定数定表处理是根据工艺要求,将全部现场工艺设备进行排列,此处的排列将是工艺系统设备的最基础排列数据。
第二,根据现场工艺,将流程规划出对应的流程编号,此时,流程编号所对应的设备组合将是整个工艺系统中唯一的组合方式。
第三,对每一个流程进行定数据处理,使每一个流程都有一个唯一的数组与其对应。
第四,根据流程输入数据,结合每一个流程对应的数据进行比较,使符合条件的流程显示在操作界面中,方便操作人员选择流程
4 结束语
在港口散货码头中,随着日益变化的业务需求,生产任务变的复杂多变,同时在大数据时代,控制系统有着承接管理系统数据的需求,也有着控制下游设备的功能,所以流程智能化使生产过程智能化、生产高效化、操作简便化,提高整个港口生产水平。
参考文献:
[2]李磊 罗克韦尔自动化设备应用基本教程[J]自动化,2013
[3]邓李 ControlLogix系统实用手册 计算机及网络,2008
[4]叶昊 电气控制与MicroLogix1200/1500应用技术[J]电气化,2014
论文作者:李原驰,李伟,王鹏
论文发表刊物:《基层建设》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/21
标签:流程论文; 码头论文; 作业论文; 系统论文; 设备论文; 港口论文; 操作论文; 《基层建设》2017年第12期论文;