The research and reconstruction of the limited flow device on port bulk grain belt conveyor discharging process

◎王文建，劉　靜，王江濤（日照港裕廊碼頭有限公司，山東　日照　276826）

Wang Wenjian，Liu Jing，Wang Jiangtao(Rizhao jurong port terminals co.,ltd, Rizhao 276826，China)

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碼頭散糧皮帶機(jī)卸船流程限流量裝置的研究與改造

The research and reconstruction of the limited flow device on port bulk grain belt conveyor discharging process

◎王文建，劉靜，王江濤
（日照港裕廊碼頭有限公司，山東日照276826）

Wang Wenjian，Liu Jing，Wang Jiangtao
(Rizhao jurong port terminals co.,ltd, Rizhao 276826，China)

1　裕廊碼頭卸船設(shè)備現(xiàn)狀

日照港裕廊碼頭有限公司散糧一二期系統(tǒng)主要由32條皮帶機(jī)、13條埋刮板機(jī)、8臺(tái)畚斗式提升機(jī)、8臺(tái)計(jì)量稱、12個(gè)鋼板筒倉(cāng)、44個(gè)水泥筒倉(cāng)、16條自動(dòng)灌包線、2條散裝車、16條直取散裝線、2臺(tái)帶斗門機(jī)、1臺(tái)瑞士連續(xù)卸船機(jī)以及對(duì)應(yīng)的除塵器系統(tǒng)組成，主要擔(dān)負(fù)著糧食貨物的接卸、中倒、灌包及散裝作業(yè).

2　面臨問(wèn)題

由于卸船所用1#、2#非連續(xù)計(jì)量秤安裝在BC3、BC4皮帶機(jī)頭部，距碼頭卸料大機(jī)約700 m，按照皮帶機(jī)額定帶速3.15 m/s計(jì)算，物料從接卸至計(jì)量秤約需要700/3.15=222（s），公司所有1#、2#計(jì)量秤從第三個(gè)工作循環(huán)周期開(kāi)始顯示流量，這約需要60 s時(shí)間.因此，在不計(jì)算物料落差的情況下，物料從接卸至中控顯示流量需要至少4.7分鐘.卸船流量一直有中控室指令員從上位監(jiān)控，但由于有這4.7分鐘的延時(shí)，一二期卸船流程多次因流量過(guò)大引起機(jī)損事故.但卸船時(shí)門機(jī)抓取貨物若控制太小將直接影響卸船效率，若太大又將使設(shè)備過(guò)負(fù)荷工作，降低設(shè)備使用壽命.這就迫切要求我們?cè)谏⒓Z設(shè)備安裝限流量裝置，以提高卸船效率，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命.

我們組織技術(shù)骨干，成立改造小組，對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)行專題研究.散糧一二期卸船流程設(shè)計(jì)輸送能力為1 000 t/h，但考慮設(shè)備投產(chǎn)已有10年時(shí)間，諸多老化嚴(yán)重，最終我們將流量上限設(shè)置在850 t/h（此信號(hào)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行大小設(shè)定），并且現(xiàn)場(chǎng)用接近開(kāi)關(guān)采取過(guò)流量信號(hào)，此信號(hào)傳輸至PLC，通過(guò)程序連鎖實(shí)現(xiàn)過(guò)流量停機(jī)功能.這樣，既能達(dá)到流量過(guò)大使設(shè)備停機(jī)，避免設(shè)備長(zhǎng)期處在過(guò)負(fù)荷下工作，延長(zhǎng)使用壽命；又能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保護(hù)，不用中控指令員長(zhǎng)期觀察卸船流量，降低生產(chǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度.

3　問(wèn)題研究討論并制定方案

3.1理論研究與討論

考慮到過(guò)流量停機(jī)后的啟動(dòng)問(wèn)題，若過(guò)流量信號(hào)作用于BC1和BC2皮帶機(jī)停機(jī)，由于過(guò)流量時(shí)設(shè)備上本身物料就比較多、流量較大，擔(dān)心會(huì)出現(xiàn)壓死皮帶機(jī)情況.同時(shí)，考慮到由于三期投產(chǎn)，已將碼頭MB1、MB2皮帶機(jī)由以的1 000 t/h額定流量改造為1 500 t/h，帶載能力顯著增強(qiáng)，最終我們選擇過(guò)流量信號(hào)作用于使MB1和MB2皮帶機(jī)停機(jī).在皮帶機(jī)各保護(hù)信號(hào)中，考慮到“液力耦合器”信號(hào)出現(xiàn)的報(bào)警機(jī)率相對(duì)來(lái)說(shuō)最少，我們最終將過(guò)流量信號(hào)作用于MB1、MB2“液力耦合器”信號(hào).

3.2實(shí)際改造

3.2.1現(xiàn)場(chǎng)加裝控制裝置

2014年7月，我們通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)考察研究，最終確定將接近開(kāi)關(guān)安裝在BC1、BC2皮帶機(jī)的尾部，通過(guò)控制電纜連接至頭部原料流接線盒，實(shí)現(xiàn)信號(hào)與PLC相連.為了驗(yàn)證可行性，我們決定先對(duì)BC1皮帶機(jī)進(jìn)行改造.7月4日，由機(jī)械技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量并制作安裝架，我隊(duì)也進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)布線.9日，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝并接線、調(diào)試接近開(kāi)關(guān)動(dòng)作值，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，中控可收到“LL_BC1”信號(hào)，故方案可實(shí)施.現(xiàn)場(chǎng)安裝情況見(jiàn)圖1.

3.2.2上位程序改動(dòng)實(shí)施

隨后，我們對(duì)相應(yīng)程序進(jìn)行了修改.首先，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)新加接近開(kāi)關(guān)采集到的“%I46”信號(hào)進(jìn)行延時(shí)（見(jiàn)圖2），根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)門機(jī)物料情況，我們采取10秒的延時(shí)，有效地避免了由于流量不均勻引起的誤動(dòng)作.

圖1　現(xiàn)場(chǎng)安裝實(shí)物圖

圖2　PLC程序10 s延遲功能塊圖

其次，將在碼頭皮帶機(jī)MB1運(yùn)行情況下，將延時(shí)后的“LL_BC1”信號(hào)并入“GW_MB1”信號(hào)中，更改前后情況見(jiàn)圖3：

圖3　料流報(bào)警與過(guò)溫信號(hào)合并程序塊圖

根據(jù)原程序改動(dòng)后梯形圖見(jiàn)圖4.

圖4　料流報(bào)警與過(guò)溫信號(hào)合并程序梯形圖

可得知：現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)“%I46”置“1”，10秒后，將出現(xiàn)“BC1料流”信號(hào)和MB1因“液力耦合器過(guò)溫”信號(hào)停機(jī).

隨后，我們通過(guò)部門領(lǐng)導(dǎo)，積極聯(lián)系公司生產(chǎn)部人員，進(jìn)行停機(jī)更新程序，最終于7月13日完成調(diào)試工作.

4　效果驗(yàn)證

4.1現(xiàn)場(chǎng)回饋效果分析

11月份，我們對(duì)改造以來(lái)MB1故障停機(jī)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，其中因BC1料流引起的故障為5次，并對(duì)這5次記錄進(jìn)行跟蹤查找，均為流量超過(guò)設(shè)定850 t/h所引起，使用效果良好.隨后，我們?cè)谀酒⒛臼砀尚洞鞒讨幸舶惭b了限流量裝置.

通過(guò)本次活動(dòng)，不僅有效地杜絕了設(shè)備由于過(guò)負(fù)荷工作引起的重大機(jī)損事故，大大降低了設(shè)備的故障率，提高了工作效率，有利于公司的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，還有效避免了由于流量過(guò)大引起的溢料事故.據(jù)以往每年溢料20次，每次溢料15 t計(jì)算，20人每清理15 t需要1天時(shí)間，按照人工費(fèi)120元/天計(jì)算，清理人工費(fèi)用為20×120×20=4.8萬(wàn)元.本次改造共需材料費(fèi)用800元，本次活動(dòng)所獲得的經(jīng)濟(jì)效益為4.8-0.08=4.72萬(wàn)元/年.

本次獲得的經(jīng)濟(jì)效益雖然微薄，但若設(shè)備因流量過(guò)大壓死無(wú)法啟動(dòng)，就需要人工扒料，不僅會(huì)造成人力、機(jī)械的消耗，還會(huì)直接影響卸船效率，造成船舶無(wú)法及時(shí)離崗.

4.2直接經(jīng)濟(jì)效益

限流量裝置加裝后，有效地杜絕了設(shè)備由于過(guò)負(fù)荷工作引起的重大機(jī)損事故，大大降低了設(shè)備的故障率，同時(shí)也提高了工作效率，有利于公司的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展.

4.3間接經(jīng)濟(jì)效益

本次改造杜絕了由于卸船流量過(guò)大引起的故障停機(jī)和機(jī)損事故，有效地防止了溢料事故的發(fā)生，受到了公司及廣大客戶的好評(píng)，提高了港口聲譽(yù)，增強(qiáng)了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力.

參考文獻(xiàn)：

[1]何業(yè)鋼.港口科技[M].上海市中國(guó)港口協(xié)會(huì), 2012-7-20.

劉靜（1989-），男，助理工程師；專業(yè)方向?yàn)殡姎夤こ碳捌渥詣?dòng)化專業(yè).

王江濤（1991-），男，助理工程師；專業(yè)方向?yàn)殡姎夤こ碳捌渥詣?dòng)化專業(yè).

摘要：為了提高公司皮帶機(jī)散料卸船效率，提升設(shè)備自動(dòng)化程度，降低設(shè)備運(yùn)行時(shí)人員投入量，確保設(shè)備長(zhǎng)期安全穩(wěn)步有序高效地進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè).基于各條卸船流程最大流量負(fù)荷的差異，為防止設(shè)備人員操作、維護(hù)、監(jiān)管的疏忽導(dǎo)致皮帶因超負(fù)荷或其他原因而導(dǎo)致的一系列問(wèn)題出現(xiàn)，我們?cè)O(shè)計(jì)出皮帶機(jī)限流量（流量報(bào)警）裝置并協(xié)同PLC控制，最大限度地降低了上述問(wèn)題的出現(xiàn).

關(guān)鍵詞：皮帶機(jī)卸船；自動(dòng)化；流量負(fù)荷；限流裝置；PLC控制

Abstract：In order to improve the bulk discharging efficiency of belt conveyor in my company, Improve the equipments? automatic degree，reduce it?s operating personnel inputs，to ensure a long-term safety operating steadily、orderly and efficiently.Based on the maximum flow load difference of every discharge process，F(xiàn)or preventing personnel?s operating、maintenance or regulatory oversight in belt cause a series problems of overload or others，We designed the belt conveyor limit flow（flow alarm）device controlling together with PLC ,which Minimize the occurrence of the above problems.

Key words：Belt conveyor discharge；Automation Flow；load Flow；limited device；PLC control

作者簡(jiǎn)介：王文建（1982-），男，助理工程師；專業(yè)方向?yàn)殡姎夤こ碳捌渥詣?dòng)化專業(yè).

收稿日期：2014-12-28

中圖分類號(hào)：S229+.2