浅谈原料场自动控制及管理系统

摘要：原料场物流自动控制及管理系统是对整个料场工艺流程的监控及物流管理，主要实现原料由火车、汽车运载原料进原料场信息的自动录入、受煤坑螺旋卸料车自动控制，堆取料机的自动控制、装载机、推土机的通信及定位、煤堆的测量、备煤筒仓布料皮带小车的自动控制等。通过将各个环节连接起来，达到对整个原料场进行管理的目的。

关键词：原料场；安全生产；物流管理；自动控制及管理系统；工艺流程 文献标识码：A

中图分类号：TP216 文章编号：1009-2374（2015）11-0070-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.11.035

唐山中润煤化工有限公司现已投入了汽车过磅数据录入系统、火车翻车机控制系统及数据录入系统、采样系统、备煤DCS、自动配煤系统等几套系统，所有系统之间都是相对独立。且对于装载机、推土机、受煤坑卸料机、堆取料机、布料小车等设备是单独的机械操作。整个原料场未实现统一的管理和监控。为了实现对原料场物流自动控制及管理系统，根据原料场的工艺流程及现有的系统状态，想要实现翻车机的控制（根据来料确定）、汽车车号识别，受煤坑螺旋卸料车自动控制，装载机、推土机调度，堆取料机的自动控制、煤堆的测量，备煤筒仓布料皮带小车的自动控制。将系统分成多个子系统，且每一个子系统是一个独立的单元，互不影响其他单元的运行。每一个子系统都设计对外标准接口，通过接口的方式，将所有子系统整合到一起，实现原料场控制及物流管理。

此系统从安全生产和物流两个方面进行设计，安全生产是通过对火车、汽车、堆取料机、运输皮带、卸料小车等所有机车，通过采集各机车的动作状态信息等，实现各机车之间、输送带和输送带、输送带与堆取料机等之间的安全联锁。物流管理，是原料场重中之重的部分，分为汽车来料和火车来料两个物流管理。汽车来料物流管理：原料经汽车运输至料场后，先通过在入口处进行过磅，测量出汽车所运载料种的重量以及汽车信息（包括料种的来源地、汽车车牌号码、料种信息等）。过磅后的汽车，经过采样机，对运载的料种多次随机采样，采样后的料种被运输至化验室，验出料种的具体成分。汽车采样后，汽车将分两条不同线路，将料种进行卸载：一部分在受料坑卸料，另一部分则直接将料种卸载在原料场区域。汽车卸料完毕后，在空车过磅处回皮，测量出空车的重量。火车来料物流管理：由火车运载的原料进入企业后，首先系统根据入口的RFID火车识别车号天线，读取每一列火车的车号数据（为便于读取火车车号的顺序，系统将RFID安装在采样过磅之前），并将数据发送至采样过磅处，在经过采样过磅后，火车每一列车厢形成一条完善的来料数据。当火车车厢在翻车机处翻车时，系统根据火车的车厢顺序，并结合采集到翻车机的动作信息，准确获知哪些车厢已被卸载及卸载原料的重量等。

原料场自动控制及管理系统结构分为四个部分：来料信息管理、受煤坑卸料控制管理、料场设备控制管理、料仓设备控制管理。系统采用双服务器的架构，实现对整个系统的数据进行备份。双服务器采用双机热备的模式，当某一台服务器出现故障，另一台服务器在无人干预的情况下自动地接管系统，并能独立稳定地

运行。

系统实现远程维护的功能，通过借助Internet网络即可实现远程对系统的访问、修改、故障分析、系统排查等功能。当现场操作人员需要对系统进行培训、故障查询时，我们在本地就可以直接接入系统，一步一步仔细地对操作工进行指导。为了保证网络的畅通，我们对用户设置不同级别的权限，并对网络增加防火墙控制。

系统将服务器放置在距离现场较远的中控或调度室，并在中控（或调度室）操作台上放置有监控显示器。操作工人能随时对系统进行监控、编制相应的计划、打印日志记录等数据，同时，系统在操作界面设置有紧急情况处理和向下一级发送命令方案，在紧急情况下，系统允许操作工人停止现场设备的运行。

1 汽车来料信息管理

汽车来料信息管理对汽车运载的物料在料场各区域的管理，包括过磅、回皮、采样、卸料等工艺流程。因现场已存在过磅、回皮、采样系统等，为了实现整个汽车作业区的管理，我们对汽车在受料坑、料场卸料的区域增加一台计算机，实时记录进入该区域的汽车的信息，并接入到过磅、回皮、采样系统局域网内。

2 火车来料信息管理

火车来料信息管理不同于汽车来料信息管理，比汽车来料信息管理要简单。火车行驶的路线固定，而汽车行驶的路线很随便。实现火车来料信息管理的重点，在于识别火来运载物料进入企业时，需正确地识别出每列火车的车厢号码，并准确的记录。我们采用应用很广泛的RFID火车车号识别天线，对火车车厢号码的识别。

火车来料信息管理包括对火车车号的自动识别、采样过磅处数据接口的采集、翻车机动作信息的采集等。

3 受煤坑卸料控制管理

受煤坑卸料控制管理是对进入受煤坑的汽车，通过螺旋卸料机将汽车运载的原料，卸载在受煤坑上，在打开受煤坑阀门后，通过输送带运输至料场或料仓。

4 料场设备控制管理

料场设备控制管理分为两个主部分：一个是堆取料机控制管理；另一个是无轨机车位置识别及卸料管理。堆取料机控制管理采用千盟专利技术——感应无线车上位置检测技术，通过在堆取料机、轨道、中控室安装一套车上位置检测系统，即可实现堆取料机与中控室之间的数据通信、数据交换等。无轨机车位置识别及卸料管理采用无线及GPS定位技术，通过GPS实现无轨机车在料场区域的定位，由便携式PDA实现无轨机车卸料管理，并以无线的方式将无轨机车卸料数据发送到中控室。

系统实现料场的设备控制管理采用两种不同的通信方式，感应无线通信和工业无线通信。感应无线是通过铺设在堆取料机轨道边沿，由安装堆取料机上的天线箱发出频率，与编码电缆多处交叉位置产生磁场，而达到识别机车位置。感应无线通信主要实现堆取料机的位置检测，堆取料机状态信号的采集等。无线通信具有通信速率快、数据传输安全等优点，主要实现汽车卸料数据的传送、堆取料机堆取数据的传送等。

5 布料设备自动控制管理

布料设备自动控制管理主要是根据采集输送带状态信息、布料小车状态信息、料仓料位信息，并根据布料工艺流程，实现料仓与中控室、布料小车与中控室的相互通信，PLC将所有的信息连接在一起，通过程控的方式，实现布料小车自动操作。

6 结语

原料场机车控制及管理系统，在现有设备的基础上，通过在设备上增加传感器，通过实时监测设备的作业状态，结合工艺流程，实现了升级堆取料机全自动操作、受煤坑螺旋卸料车自动操作、布料小车自动操作，提高设备的自动化程度，减少人工操作，大大提升了企业的自动化水平。

参考文献

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作者简介：郭洪荣（1980-），女，辽宁锦州人，唐山中润煤化工有限公司工程师，研究方向：自动化仪表。

（责任编辑：黄银芳）