1 現(xiàn)狀及存在問題

臨渙選煤廠配倉自動化改造項目需要解決倉位檢測、小車定位以及防止飛車等技術(shù)難點，針對這些技術(shù)難點進行了充分討論，查閱了一些資料，通過現(xiàn)在的檢測技術(shù)（重錘式物位計、超寬帶定位技術(shù)）可以實現(xiàn)，該項目在技術(shù)上可行。該項目設(shè)計思路實現(xiàn)配倉小車自動選倉落煤，減少人工干預(yù)。該項目實施后優(yōu)點明顯，切實的推進減員提效工作，改善職工工作環(huán)境，降低職工工作量，同時為智能化選煤廠打下基礎(chǔ)，是迫切需實施項目。

2 實施方案

2.1 總體思路

臨渙選煤廠共有原煤倉19個，精煤倉11個，配煤小車13個。原有設(shè)計采用崗位司機現(xiàn)場控制小車行走以及倉位監(jiān)測，自動化水平低，用工量大（26～30人），工作環(huán)境粉塵量大、濕度高，倉位監(jiān)測不準(zhǔn)，偶爾會發(fā)生飛車現(xiàn)象，存在安全隱患。針對以上問題，從提高配倉小車自動化水平、減員提效、提高倉存檢測精度等方面來看，對配倉進行自動化改造顯得十分必要。項目實施后，可減員20人以上。

在原配倉小車的控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上進行改造，對倉存檢測、小車定位、控制系統(tǒng)及PLC程序進行改造，原配電柜、上位機仍然采用。使用合適的物位計提高倉存檢測的精度，并納入集中控制系統(tǒng)，在上位機實時顯示倉存。采用定位設(shè)備對配煤小車進行精確定位，并反饋至上位機顯示小車實時位置。根據(jù)小車位置信號結(jié)合倉存及煤種信息，通過編寫程序自動控制小車選倉落煤，將倉存檢測與小車自動控制融為一體。從而實現(xiàn)配煤小車自動化，為后期智能化以及整合至控制中心做好基礎(chǔ)。

2.2 具體方案

（1）檢測倉存使用重錘式物位計，其是新技術(shù)與傳統(tǒng)測量方法相結(jié)合的產(chǎn)品，測量原理是通過智能電機傳動系統(tǒng)控制重錘向下降，重錘接觸介質(zhì)表面的瞬間，停止向下，而后改變電機的轉(zhuǎn)動方向?qū)⒅劐N收回，并通過專門的傳感器精確計量，獲取料位信號并傳輸至PLC。其檢測過程不受粉塵、水霧等環(huán)境因素的干擾，相對原有的超聲波、雷達倉位計具有明顯的優(yōu)勢。其主要技術(shù)參數(shù)：工作溫度-45～+65℃，測量范圍45.7m，測量速度0.3m/s，精度±0.25%，鋼纜尼龍護層（123kg張力），輸出信號4～20Ma。

（2）配煤小車定位裝置采用超寬帶（UWB）技術(shù)，超寬帶定位是利用測距基站發(fā)送電磁波到移動站，移動站返回電磁波到基站，通過計算電磁波飛行時間來計算距離。由于采用的是超高頻電磁波（工作頻率3～5GHZ），其對信道衰減不敏感，受粉塵等環(huán)境因素干擾很小，測距精度在無遮擋的情況下10～30cm，測量距離最大120m，工作濕度0～90%。一臺配煤小車使用一個基站，一個移動站即可定位，在墻上安裝固定基站，小車上安裝移動基站。從固定基站將小車位置信號引出至控制系統(tǒng)供編程使用，并在上位機顯示小車實時位置。

（3）防飛車計劃分二步走，第一步在小車精確定位的基礎(chǔ)上，通過PLC程序計算小車行駛速度，一旦超過速度上限（0.29m/s），立刻停止行走電機同時控制抱閘。第二步對現(xiàn)有管理方式及操作程序進行優(yōu)化。

（4）控制系統(tǒng)下位機采用一套小型PLC，上位機采用原控制室上位機，將倉位、小車位置等信號接入到小型PLC中，反饋至上位機顯示，通過編寫PLC程序控制小車的運轉(zhuǎn)。

通過以上方式，通過軟件系統(tǒng)與硬件系統(tǒng)的結(jié)合，實現(xiàn)配煤小車根據(jù)倉位和煤種自動選倉落煤。

工程內(nèi)容：PLC柜、倉位計、定位裝置等安裝。

設(shè)備選型如表1。

3 投資概算

投資總概算：145.5萬元。其中設(shè)備費用：22.9萬元（包括定位裝置、PLC柜），材料費用：122.6萬元。

4 其它方面

該項目經(jīng)過充分的討論論證，在技術(shù)和經(jīng)濟上可行，先選擇西區(qū)一臺配倉小車進行方案實施，達到預(yù)期效果再進行推廣。

5 效果分析

達到預(yù)期效果：

①改善職工工作環(huán)境，遠離粉塵環(huán)境，減少職業(yè)病危害，保障職工人身安全。②提高煤倉倉存檢測準(zhǔn)確度，更利于指導(dǎo)生產(chǎn)過程，分析生產(chǎn)效果。③完善了設(shè)備保護系統(tǒng)，有效的預(yù)防事故發(fā)生，提高工作效率，節(jié)約材料消耗，為智能化選煤廠打下基礎(chǔ)。④實現(xiàn)配煤小車根據(jù)倉存自動選倉落煤，減少人工干預(yù)，推廣開來，可減員20人，可創(chuàng)造效益20×65000=130萬元；自主實施，利用現(xiàn)有資源，節(jié)省費用約25萬元。⑤該項目可推廣至集團公司其它選煤廠，為其它行業(yè)具有筒倉上往復(fù)落煤小車提供借鑒。

收稿日期：2018-4-24

作者簡介：王 諍（1977-），男，安徽阜陽人，本科，研究方向為選煤廠自動控制。