斗輪堆取料機(jī)控制系統(tǒng)性能優(yōu)化

郭凱++穆翔

摘 要

斗輪堆取料機(jī)電氣系統(tǒng)性能優(yōu)化，采用西安奧宇A(yù)YDLK-701斗輪機(jī)無線通信系統(tǒng)提升系統(tǒng)性能，減少拖纜控制電纜，保證系統(tǒng)可靠性。非標(biāo)制作拖纜架及拖纜小車，提升系統(tǒng)自動工況變換功能，使操作更安全、更方便，有效提高了工作效率。

【關(guān)鍵詞】斗輪堆取料機(jī) 無線通信 電氣控

1 概況

斗輪堆取料機(jī)是現(xiàn)代化工業(yè)大宗散狀物料連續(xù)裝卸的高效設(shè)備，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于港口、碼頭、冶金、水泥、鋼鐵廠、焦化廠、儲煤廠、發(fā)電廠等散料存儲料場的堆取作業(yè)。華電淄博熱電有限公司2×145MW循環(huán)流化床熱電機(jī)組，日耗煤2546噸，年耗煤88.66萬噸。#3、4機(jī)組斗輪堆取料機(jī)（簡稱斗輪機(jī)）運(yùn)行在設(shè)計(jì)存煤8.3萬噸的煤場，在整個輸煤系統(tǒng)承擔(dān)重要角色。如圖1，斗輪機(jī)實(shí)拍相片。

2 現(xiàn)狀

斗輪機(jī)于2002年投產(chǎn)，電氣系統(tǒng)主要分為：走行機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、俯仰機(jī)構(gòu)、懸臂皮帶機(jī)構(gòu)、斗輪機(jī)構(gòu)、尾車升降機(jī)構(gòu)、脫鉤掛鉤，頭車尾車采用移動拖纜進(jìn)行供電和控制。經(jīng)過多年使用，主要電氣元器件出現(xiàn)嚴(yán)重老化，PLC運(yùn)行不穩(wěn)定，輸入、輸出信號經(jīng)常出現(xiàn)無法正常通訊故障，外部限位缺失，在設(shè)備運(yùn)行時不能起到正常的保護(hù)功能。

電纜橋架腐朽嚴(yán)重，導(dǎo)致內(nèi)部電纜防護(hù)降低，多處電纜出現(xiàn)破損情況。移動拖纜軌道嚴(yán)重變形，拖纜小車軸承損壞，導(dǎo)致拖纜小車經(jīng)?？ㄜ?，在設(shè)備工作中，移動拖纜反復(fù)拖拉出現(xiàn)開裂、斷芯，移動拖纜更換不方便，設(shè)備故障率隨之增高，維護(hù)成本增加且維護(hù)時間長。斗輪機(jī)工況變換部分功能缺失，工況變換過程需人為干預(yù)，存在安全隱患。斗輪機(jī)電氣系統(tǒng)生產(chǎn)效率降低，已不能滿足安全生產(chǎn)要求。

3 優(yōu)化方案

3.1 斗輪機(jī)電氣控制系統(tǒng)性能優(yōu)化

更新整個電氣控制系統(tǒng)，使用的電氣元器件均為目前市場主流，且技術(shù)參數(shù)滿足現(xiàn)場實(shí)際情況。司機(jī)室PLC采用西門子S7-300系列產(chǎn)品，尾車電氣室子站選用西門子從站模塊，主站和子站采用西安奧宇公司的AYDLK-701型無線控制系統(tǒng)和專業(yè)機(jī)器人柔性光纜，兩種傳輸方式互為冗余，系統(tǒng)硬件組態(tài)不發(fā)生變化，有效的減少經(jīng)過移動拖纜的控制信號電纜數(shù)量。如圖2所示的斗輪機(jī)系統(tǒng)配置簡圖。

3.2 在司機(jī)室外部裝AYWM-3000 /Z無線模塊

使用220V專用UPS電源模塊供電，將模塊網(wǎng)口連接至交換機(jī)，通過交換機(jī)連接PLC自帶網(wǎng)口。在尾車電氣室外部裝AYWM-3000/C無線模塊，同樣使其連接至從站模塊的網(wǎng)口。光纖兩端接入交換機(jī)光口，實(shí)現(xiàn)冗余控制。

3.3 更新拖纜架及拖纜小車

制作非標(biāo)拖纜架，采用內(nèi)導(dǎo)軌，拖纜小車在導(dǎo)軌內(nèi)移動，如圖3所示，根據(jù)拖纜小車尺寸，經(jīng)過計(jì)算，制作拖纜小車架。通過在10號槽鋼內(nèi)嵌2根6號槽鋼，內(nèi)嵌傾斜角度小于15°，保證其開縫面的縫隙不大于10mm，滿足拖纜小車正常移動。

3.4 斗輪機(jī)尾車工況變換功能優(yōu)化

尾車工況選擇主要工作于斗輪機(jī)堆料取料切換時，從操作上分為自動變換和手動變換，從操作位置上分為司機(jī)室遠(yuǎn)程變換和現(xiàn)場就地變換。如圖4所示的程序流程圖。

3.5 斗輪機(jī)不銹鋼電纜橋架布置和電纜敷設(shè)

布置時考慮環(huán)境、皮帶等設(shè)備落煤等情況，結(jié)構(gòu)緊湊，保證長期使用。外部限位安裝合理位置，方便維護(hù)。其連接部分采用防爆軟管，接頭使用外絲接頭和自固接頭連接，連接口使用防水膠密封，如圖5所示。

4 改造效果

斗輪堆取料機(jī)電氣控制系統(tǒng)性能優(yōu)化后，控制結(jié)構(gòu)簡單，系統(tǒng)控制信號通過無線通信和光纖冗余，解決了斗輪機(jī)系統(tǒng)控制信號及通信存在的干擾問題，減少拖纜中的電纜數(shù)量，所選數(shù)字無線設(shè)備，低能耗，無干擾。

斗輪機(jī)拖纜架及拖纜小車部分改造后，解決了長期以來存在的電纜拉斷，故障率高，維護(hù)時間長問題。外部限位及電纜橋架重新布局后，結(jié)構(gòu)統(tǒng)一緊湊，降低了環(huán)境對電氣設(shè)備的損耗，使維護(hù)更加快捷方便。

斗輪機(jī)尾車工況自動變換功能更新后，可通過多種操作進(jìn)行工況變換，消除了改造前存在的安全隱患，有效的提高了工況變換時的工作效率。

5 結(jié)束語

本文針對華電淄博熱電有限公司#3、4機(jī)組斗輪堆取料機(jī)電氣系統(tǒng)性能優(yōu)化進(jìn)行了闡述，通過西安奧宇電力科技有限責(zé)任公司AYDLK-701型無線控制系統(tǒng)在設(shè)備上應(yīng)用，以及采用先進(jìn)的控制理念，完美的實(shí)現(xiàn)了本次電氣系統(tǒng)性能優(yōu)化的預(yù)期。本次斗輪堆取料機(jī)電氣系統(tǒng)性能優(yōu)化后，從試用到系統(tǒng)的正式投運(yùn)，各項(xiàng)系統(tǒng)性能運(yùn)行安全、可靠，降低了維護(hù)人員的勞動強(qiáng)度和維護(hù)成本。

參考文獻(xiàn)

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