工业无线遥控技术在装车胶带机上的应用

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201714012

摘要：本文重点介绍了工业无线遥控技术在选煤厂移动装车胶带机上应用的新的技术方案，通过一套工业遥控系统（DK6F）将胶带机、配套给煤机、配套闸板实现集中遥控控制，既提高了操作的安全性及便捷性，又减少了人员的的使用，增加了经济效益。

关键词：工业无线遥控；胶带机；集中控制；经济效益

一、工业遥控技术的发展趋势

在科学技术不断发展的今天，无线遥控技术应用已经十分广泛。遥控技术的发展被认为是一种现代化的标志，它可以充分使人从繁杂的体力劳动中解放出来，实现从远距离进行控制，遥控技术的发展使人们享受着科学的魅力。由于遥控技术可以减低劳动强度、提高劳动生产率及提高作业的安全性等方面起着积极的作用，在工业自动化控制中的遥控技术的应用已愈来愈被人们重视。目前工业遥控技术主要应用在起重机、遥控汽车、采煤机、遥控飞机等多种设备上，而且应用领域还在不断扩大。

二、移动装车胶带机概述

纳林河二号矿井选煤厂共使用有4套移动装车胶带机，每套装车胶带机由一台移动胶带机、一台给煤机、一台电液控闸板组成，每套胶带机功率为22kW，小时输送量200吨，三台设备逆煤流闭锁，可实现直接装车，4套设备占整个装车量的1/3，是纳林河二号矿井选煤厂重要的外运设备之一。每套设备的控制方式为就地按钮启停+PLC远程集中控制，在使用过程中主要有两个问题：一是由于装车的间断性限制了PLC远程控制的使用，主要原因是使用PLC远程控制时集控员无法及时了解装车情况，要不造成车辆满载洒煤，要不过早停车造成车辆未装满，加之现场与集控室有时沟通不顺畅，导致使用过程极其不便；二是使用就地按钮控制时由于4套系统布置在不同的煤仓，装车过程中每套设备需要一名操作工，装车效率低下，耗费人力多，加之装车时间不确定，人员不稳定，经常出现“车等人”或者“人等车”的现象，造成了较大的人力物力浪费。

三、移动装车胶带机无线遥控改造方案

（一）改造原理

利用工业无线遥控原理，通过无线发射器将人的操作指令经过数字化编码、加密后通过无线的方式传递给远方的接收系统，接收系统经解码转换后将控制指令还原，实现对机械设备的控制。

（二）技术方案

1.遥控设备选型

根据现场使用要求，需将整套装车胶带机的三台设备集中在一个遥控发射器上，只需要一个遥控发射器即可实现整套装车胶带机设备的启动。每台设备要求具备遥控启停功能，即每台设备需要2路，三台设备共需要6路，现场最远遥控距离为100米左右，同时需要实现三台设备之间的互锁及统一设备的启停自锁功能。通过分析比对后，我们选择了6路开关量点动式遥控设备（工业级无线控制，型号为Dikeer . DK6F，整机见图1）对移动装车胶带机进行遥控启动控制改造。

2.DK6F遥控设备参数及特点

（1）DK6F遥控设备参数（见表1）。根据对参数表分析，DK6F无线遥控设备完全能满足本次改造要求。

（2）DK6F遥控设备特点：

①DK6F遥控设备设备防护等级为IP65防水防尘级别；按键点击寿命可达百万次；外壳材质为工程塑料，耐摩擦、耐撞击、阻燃，可承受各种恶劣工况环境；发射机由两节5号干电池供电，可持续使用1个月之久，接收机常规AC380V、AC36V供电，特殊需求可定做如AC220V、DC12V、DC24V、DC48V等。以上特点特别适合在装车场地等使用环境恶劣的区域使用。

②接收机输出方式为继电器无源干接点输出，继电器容量5安培，接收机自带电缆线，便于接线。

③发射机面板按钮布置方式：启动为拨动旋转式，上拨为电源启动、下拨为电源关闭，急停为欧规蘑菇头旋转式，下边布局6个动作执行按键，动作为箭头指示。发射机手握感良好，可单手操作。

（3）DK6F遥控设备功能：

①安全自纠错功能：自我检测作业执行过程，一旦出现偏差比如按键因某种外力导致损坏如卡死或接收机继电器未按照指令吸合或断开，则遥控器系统会自动发送急停指令，确保异常情况下遥控器系统停机，保证作业安全。

②信号灯指示功能：正常亮绿灯，没电或者急停时亮红灯，动作执行时绿灯闪烁。

③自锁互锁功能：6路动作可设定为点动模式，也可设定为自锁模式，常规功能全部为点动式，且按键之间两两互锁，即为同一设备的启停互锁，可根据需要设定为自锁且互锁模式如不同设备自己的互锁，或者设定为任意一个按键均为自锁开关模式，且所有按键之间没有互锁关系，这样的话完全可以针对不同的开关量通道进行无逻辑控制。或者设定为部分点动，部分自锁，部分互锁，部分非互锁模式等。据需而定，设定简洁方便。功能多样化，满足多种工业级无线控制需求。

3.改造过程

根据工业无线遥控技术原理对产品仓下4套移动装车胶带机分别进行改造。将每套的移动皮带、振动给料机、闸板启停集成在一个按钮控制箱内，每个按钮箱内安装一台遥控信号接收器及继电器，采用一台发射器配一台接收器的配对方式（安装效果见图2），控制箱上安装有就地操作按钮，保留PLC远程控制功能。遥控器的指令发出后，接收器接收并处理，通过继电器启停移动皮带、振动给料机、闸板，为了防止洒煤，将移动皮带、振动给料机、闸板逆煤流闭锁。改造完成后一台遥控器可控制一套移动装车胶带机，即4套移动装车胶带机由一人或2人即可实现同时装4辆车的功能。

（三）改造使用情况

改造完成后我們组织上百辆汽车进行调试，通过调试，4套遥控设备均能够实现100%准确启停移动装车胶带机及给煤机，遥控信号距离能够覆盖整个装车场地，在强磁场、强电场及无线电信号复杂的环境中具有百分之百的抗干扰能力，信号发射器小巧、携带方便，满足使用要求。自改造完成以来，遥控设备使用稳定可靠，无故障，证明本次改造是成功的。

四、总结

1）纳林河二号矿井选煤厂移动装车胶带机加装遥控器后，操作有原来的4人变成为1人或2人承担，无需指挥，每天两班装车可减少4人，年节约工资性支出约24万元。

2）改造完成后大大提高了装车效率，原来经常存在的人等车或车等人情况得到了很大的改观。

3）由于操作人员无需在固定位置作业，独立判断设备的运行状态，因此操作的准确性、连贯性比以往显著提高。

4）操作人员可选择最佳角度，避开能见度差、污染严重、危险的操作位置，改善了操作人员的工作环境；提高操作人员及其他工作人員的安全性。

5）工业设备的遥控改造是在不改变原设备的操作方式的情况下，加装一套遥控设备。这两套操作设备可以互为备用（通过开关选择），这在一定程度上提高了移动装车胶带机使用的可靠性。

6）该方案也可以在装有移动胶带机的矿山、堆场、粮库等均可采用此方法操作控制设备，实现就地一人多机控制，降低成本，增加效益。同时非胶带机设备也可考虑大力推广使用工业遥控技术进行控制。

参考文献：

[1]仉健康，吴庆富，赵连远.无线遥控技术在大型塔机上的应用[J].建筑机械化，2012，（11）：4951.

[2]丁理波.工业无线遥控系统在天车上的应用[J].汽车实用技术，2011，（08）：810.

[3]李峰.起重机无线遥控技术应用研究[J].机电信息，2014，（24）：100101.

[4]张冰，熊建鑫.一种新颖的工业无线遥控系统设计[J].江苏科技大学学报（自然科学版），2011，（04）：359363.

[5]李萌.无线遥控技术在起重机上的应用[J].本钢技术，2008，（05）：3335.

[6]宋丹丹.无线工业遥控器的研究与设计[D].南京理工大学，2013.

[7]项伟.无线遥控装置在塔式起重机上的运用[A].云南省科学技术协会.战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C].云南省科学技术协会，2011：5.

作者简介：安小刚（1990），男，汉族，内蒙古丰镇人，助理工程师。