(中煤科工集团北京华宇工程有限公司 河南平顶山 467000)
摘要:现阶段,我国社会经济日新月异,选煤厂自动化水平要求越来越高,在现代化选煤厂发展中,一种必然选择就是现场总线技术。而作为选煤厂物料转运的关键设备,胶带输送机的保护装置自动化水平会对选煤厂的综合自动化高效性形成直接影响,为此,随着选煤厂胶带传送机保护的不断发展,Dupline现场总线应时而生,不但有助于设计效率的提升,同时也降低了控制电缆与敷设工程,此外,也将PLC软件的作用充分发挥出来,最终实现工程造价的降低,鉴于此,文章详细论述了选煤厂胶带输送机保护中Dupline现场总线的设计。
关键词:Dupline现场总线;选煤厂;胶带输送机保护;设计
前言:随着信息化不断进步和发展,现代技术在选煤厂的应用越来越广泛,企业对自动化的要求越来越高,而现场总线技术在一定程度上实现了选煤厂自动化水平的提升。此外,选煤厂运行中的一项关键性工作就是物料输送,胶带式输送机的可靠运行是保证输送效率和效益的基础,在实践过程中要掌握作用在带式输送机上的各种保护装置的运行状态,Dupline现场总线的科学应用能够对保护设计全过程进行优化,并对胶带式输送机运行全过程进行实时监控,不但实现了有效的保护,同时也使故障问题和安全事故发生率得以降低,一方面能够确保物料的高质量输送,另一方面能以最小化的成本收货到最大化的经济效益。
1Dupline现场总线在选煤厂胶带输送机保护设计中的应用优势
作为一类通信系统,Dupline现场总线在具体应用中表现出开放、双向、数字化的显著特点,通过双绞线作用,可以对复杂模拟信号和数字信号的快速准确远程传输,煤炭生产现场使用的电缆大大减少,并对电缆的性能要求也不高,无需中继器也能够对信息数据以及信号进行远距离传输,其抗干扰性非常强,可以充分确保传输信号和数据的完整性与真实性,建立的网络类型多样,如线性、星形、环形等,简化了PLC接口,其运行、安装、维护成本低,不仅能有效保护选煤厂运行中的带式输送机,同时也可以最大程度控制故障和安全事故发生的概率。
2以Dupline现场总线为核心的选煤厂胶带输送机保护设计
2.1选煤厂胶带输送机
选煤厂带式输送机应用主要特点是集中度低、运距长,容易出现打滑、溜槽堵塞、跑偏等问题,所以,溜槽防护装置及各种防护装置应灵活应用。因选煤厂带式输送机运行环境复杂多变,与此同时又受人为操作和自身质量影响,长期运行会使得各类保护装置发生故障,所以说,将日常维护管理工作做好非常关键,但是保护装置维修管理中,最显著的特点就是维修量大,故障诊断难,巡检时长等,从而最终会增加其成本。且在选煤厂持续发展背景下,对生产效率、自动化水平等也有更高的要求,胶带式输送机作为选煤厂的重要设备,其运行维护对安全性、自动化、灵活性等要求越来越严格且多样化,譬如,想要使带式输送机更加灵活、安全其实现自动化,必须对其防护设计进行优化,从而能够对运行状态进行动态化监测,并可以及时发出警报,最终能够精准定位,进而可以及时高效的处理出现的故障,最终实现对首溜煤堵煤、绳索紧急停车等更好的保护。
2.2Dupline现场总线下选煤厂胶带输送机保护设计
2.2.1选煤厂胶带输送机保护设计
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图1Dupline现场总线布置示意
结合目前选煤厂胶带输送机保护设计的具体原则、工艺流程、要求等,对dupline现场总线进行了科学布置,对dupline接口模块、PLC串口模块、I/O模块和数字输入模块进行了标准化设置等,所设计的三级控制网络系统涵盖了监控管理层、过程控制层、现场设备层,进而实现保护功能的多样化,从而对胶带输送机运行具体要求进行良好满足。现场设备层展示了如带式输送机、保护装置等设备在煤矿生产的现场的应用;过程控制层重点对带式输送机、保护装置运行全过程关注,监控管理层有多样性的功能,如,设备操作、数据监控、曲线记录、数据存储、胶带机运行状态以动态方式进行准确呈现,根据煤炭生产、物料输送要求,合理调整工艺参数,从而确保物料高质量输送,最终实现选煤的安全性与经济性,据此,选煤厂胶带式输送机dupline现场总线布置图如下。
PP:跑偏开关;LS:拉绳开关;DL:堵料开关;
DH:打滑开关;FSL:防撕裂开关
2.2.2选煤厂胶带输送机保护设计
设计人员在设计三级控制网络系统时,通过应用Dupline现场总线,在带式输送机中构建数字输入模块,通过这样的方式将其性能进行有效提升,确保其能拥有地址编码功能。若有隐患与异常状况存在胶带式输送机运行过程中,则就能够在最短时间内对故障发生的位置进行精准的确定。且涉及者能够从设备使用成本、电缆消耗、保护装置和不限等方面对带式输送机结构体系进行深入掌握,并顺着胶带对双联现场总线进行敷设,从而把数字输入模块的多类功能充分发挥出来,各种保护装置动作时产生的数据、信号,能够向传送带上的Dupline现场总线精准、迅速、完整地传送,并通过中控室对其进行及时更新,这样便可以对复杂的数据与信号进行集中控制,最终可以对胶带式输送机的具体运行状况机械能进行深入、随时且全面的掌握。
此过程中,应用于带式输送机上的跑偏、防滑、温度等保护装置,可在双联现场总线的作用下实现有效连接,并实时向保护装置的数字输入模块供电,通过Dupline接口模块,系统能安全、稳定地工作,协调多种保护功能,为了避免带式输送机运行中不频繁出现故障,Modbus总线应设置多个总线接口模块的合理组合,并能与PLC串口模块无缝连接,成为控制系统的现场设备层,并与过程控制层和监控管理层进行交互,并全面、动态、立体的监控各类保护装置运行中产生的各类信号和数据,胶带式输送机及其运行中的保护装置准确地传送到设计的集中控制中心,如,对运行中的带式输送机及其保护装置的控制信号、故障信号、状态数据、全面、动态、立体化监控等,为了在有效保护的基础上提高带式输送机的自动化程度和运行效率,应在事故发生前、事中、事后协调统一的控制中优化故障排除环节。据此,下图是基于Dupline现场总线的选煤厂带式输送机保护系统结构图。
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图2Dupline现场总线的选煤厂带式输送机保护系统结构
结束语
选煤厂胶带输送机保护设计中应用Dupline现场总线有很高的可行性,并根据胶带输送机运行和物料运输状况,通过对问题的精准把握,通过应用Dupline现场总线,不但有助于设计质量的提升,又可实现元化保护,从而确保胶带式输送机更安全、稳定运行,最终能够有效的控制运行成本,提高带式输送机的维护效率,提高物料输送质量和生产效率,全面提高市场综合竞争实力,为行业的健康稳定发展奠定基础。
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