“工業(yè)4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增強(qiáng)型控制的基本模式轉(zhuǎn)變,目標(biāo)是建立一個(gè)高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式。目前工業(yè)4.0已經(jīng)在工業(yè)領(lǐng)域越來越多的市場逐步實(shí)現(xiàn)無人化,如機(jī)械臂在現(xiàn)代工廠里的不斷普及等,但對于細(xì)分市場移動(dòng)設(shè)備如港口碼頭、電廠、核電站以及危險(xiǎn)區(qū)域等,目前市場中未實(shí)現(xiàn)真正的無人化。
斗輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系到輸煤系統(tǒng)的作業(yè)效率,堆取料機(jī)全自動(dòng)改造后可以大幅度降低設(shè)備運(yùn)行電耗,增強(qiáng)堆取料機(jī)運(yùn)行安全性,減少設(shè)備檢修周期,提高設(shè)備利用率。
斗輪機(jī)投入全自動(dòng)運(yùn)行后,可大大降低堆取料機(jī)司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度,大大降低粉塵、有毒氣體帶來的損害,保護(hù)司機(jī)的職業(yè)健康;減少司機(jī)人員配置,減少每班作業(yè)時(shí)間;同樣可以減少輸煤程控運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
斗輪機(jī)全自動(dòng)改造(無人值守改造)同時(shí)為下一步的智能燃料系統(tǒng)開發(fā)建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
1、斗輪機(jī)人工作業(yè)的現(xiàn)存問題
流量不穩(wěn):天氣、照明及人為習(xí)慣等因素影響,取煤流量不穩(wěn),易造成撒煤(夜間)和皮帶跑偏、堵煤。流量過大易造成過載保護(hù),皮帶重載啟動(dòng),影響設(shè)備使用壽命。
輸煤能耗高:取煤流量偏小,輸煤系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間長,輸煤單耗高,加劇皮帶和托輥等轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備磨損,增加維護(hù)和人工成本。
配煤比例難控:斗輪機(jī)配煤比例難以控制,配煤摻燒優(yōu)勢不能充分發(fā)揮。
庫容浪費(fèi):堆煤過程憑目測調(diào)整煤垛位置和高度,易造成煤垛波峰過大、缺角等。
安全事故:堆煤過程單一操作,移動(dòng)間隙時(shí)間長,容易產(chǎn)生疲勞,造成超寬、超高問題。
堆場預(yù)測難:來煤數(shù)量與堆煤場地預(yù)測不準(zhǔn),易造成加堆或少量余煤或場地浪費(fèi)。
煤垛辨別難:受場地限制,多煤種接近堆放時(shí),難以區(qū)分,不利摻配燒。
2、斗輪機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)改造的必要性與目標(biāo)
減少手動(dòng)操作,實(shí)現(xiàn)一鍵斗輪機(jī)啟動(dòng)(包括所有輔助機(jī)構(gòu)的控制)。
開始作業(yè)后,不再需要手動(dòng)操作,實(shí)現(xiàn)全流程全自動(dòng)控制。
回轉(zhuǎn)速度實(shí)現(xiàn)無極全范圍調(diào)速。
提高懸臂皮帶瞬時(shí)流量實(shí)時(shí)監(jiān)測的性。
實(shí)現(xiàn)取料流量的穩(wěn)定控制(采用PID閉環(huán)控制)。
采用大功率雷達(dá)料位計(jì)來實(shí)時(shí)監(jiān)測堆料的煤堆高度。
堆料、分流不停機(jī)勿擾動(dòng)切換,全自動(dòng)控制聯(lián)鎖投入與解除。
智能化煤堆識(shí)別,取料邊界角度實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整,提高作業(yè)效率。
斗輪機(jī)全自動(dòng)定位程序,實(shí)現(xiàn)斗輪位置自動(dòng)定位。
3、改造內(nèi)容
斗輪機(jī)無人值守系統(tǒng)硬件由激光掃描系統(tǒng)、智能監(jiān)控系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、流量監(jiān)控系統(tǒng)、通訊及供電系統(tǒng)和服務(wù)器軟件平臺(tái)構(gòu)成。
斗輪機(jī)無人值守系統(tǒng)服務(wù)器平臺(tái)是整個(gè)系統(tǒng)的心臟,所有控制邏輯、儲(chǔ)量算法、流量數(shù)據(jù)模型、安防策略均在軟件構(gòu)架中,現(xiàn)場只需要對現(xiàn)有的堆取料機(jī)設(shè)備的PLC系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)控制,軟件中綁定相應(yīng)的執(zhí)行信號(hào),通過軟件平臺(tái)下發(fā)指令,控制堆取料機(jī)設(shè)備進(jìn)行無人化、智能化操作。
4、實(shí)現(xiàn)效果
實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程全自動(dòng)控制(無人值守)。
降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,改善了工作環(huán)境。
提高了斗輪機(jī)作業(yè)效率,減少了設(shè)備空跑時(shí)間,實(shí)現(xiàn)了斗輪機(jī)的節(jié)能。
提高斗輪機(jī)的作業(yè)精度。
降低設(shè)備運(yùn)行故障率,減少機(jī)械沖擊。
有效防止超載,提高系統(tǒng)的安全性。
實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行,規(guī)避人為的事故。