圓形煤場堆取料機(jī)電氣控制系統(tǒng)淺析

全建軍

摘 ?要：電氣控制系統(tǒng)是圓形煤場堆取料機(jī)的主要組成部分之一，其對堆取料機(jī)的正常運(yùn)行發(fā)揮著重要作用。該文以廣東紅海灣發(fā)電有限公司的圓形煤場堆取料機(jī)電氣控制系統(tǒng)為例，從功能、組成和技術(shù)3個(gè)方面闡釋了堆取料機(jī)電氣控制系統(tǒng)的組成部分，隨后對電氣控制系統(tǒng)的運(yùn)行提出了幾點(diǎn)建議，希望對圓形煤場堆取料機(jī)電氣控制系統(tǒng)有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：圓形煤場 ?堆取料機(jī) ?電氣控制

中圖分類號：TD63 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）06（c）-0049-02

目前很多大型工廠都會(huì)用到堆取料機(jī)，其主要負(fù)責(zé)物料的裝卸。出于保護(hù)環(huán)境的考慮，當(dāng)前的堆取料機(jī)技術(shù)也在不斷發(fā)展完善，由于傳統(tǒng)的開放式煤場堆取料機(jī)有著較大的揚(yáng)塵，對周邊環(huán)境產(chǎn)生了不良影響，所以當(dāng)前運(yùn)用比較普遍的是圓形煤場堆取料機(jī)。堆取料機(jī)的正常運(yùn)行需要加強(qiáng)電氣控制，采取積極措施對設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)護(hù)，從而讓堆取料機(jī)的運(yùn)行更為自動(dòng)化、高效以及環(huán)保。

1 ?圓形煤場堆取料機(jī)概述

1.1 煤場系統(tǒng)介紹

廣東紅海灣發(fā)電有限公司使用了圓形煤場方案，每個(gè)圓形煤場內(nèi)各設(shè)置一臺(tái)由德國夏德（SCHADE）公司生產(chǎn)的堆取料機(jī)，堆料額定出力3000t/h;取料額定出力1500t/h;取料機(jī)錐形落料口下設(shè)置有1臺(tái)活化給料機(jī)。每個(gè)圓形煤場內(nèi)設(shè)置了1個(gè)應(yīng)急煤斗，煤斗下安裝1臺(tái)活化給料機(jī)，在堆取料機(jī)故障時(shí)，用應(yīng)急煤斗仍可繼續(xù)向煤倉供煤。煤場是一種全封閉結(jié)構(gòu)，同時(shí)利用工業(yè)電視對整個(gè)煤場進(jìn)行監(jiān)控，為了方便對整個(gè)煤場展開實(shí)時(shí)監(jiān)控，各個(gè)圓形煤場對應(yīng)裝置了3個(gè)攝像頭。

1.2 堆取料機(jī)概述

電氣設(shè)備控制系統(tǒng)、懸臂式皮帶堆料機(jī)、中心柱、潤滑系統(tǒng)以及刮板式取料機(jī)組成了堆取料機(jī)。在堆取料機(jī)運(yùn)行的時(shí)候，其取料與堆料的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)彼此之間沒有任何影響，有著分明的層次結(jié)構(gòu)，屬于兩個(gè)運(yùn)行彼此獨(dú)立的系統(tǒng)，能夠達(dá)到取料以及堆料的同時(shí)作業(yè)運(yùn)行[1]。整個(gè)設(shè)備運(yùn)行的測量、保護(hù)、自動(dòng)控制和監(jiān)視等功能是通過電氣控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn);通過堆料回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，懸臂式皮帶堆料機(jī)能夠?qū)⒅行闹鳛檩S心展開旋轉(zhuǎn)[2];潤滑系統(tǒng)能夠降低摩擦阻力，從而減小對機(jī)件的磨損，其會(huì)朝著相對運(yùn)動(dòng)的零件表面輸入一定量的清潔潤滑油;刮板式取料機(jī)的定心旋轉(zhuǎn)也是圍繞中心柱展開，整個(gè)圓形煤場都能被取料機(jī)的取料范圍所覆蓋，取料回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)設(shè)在中心柱處，3臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)取料機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)，通過調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)速度和刮板切割深度來實(shí)現(xiàn)對取料出力的調(diào)節(jié)。

2 ?圓形煤場堆取料機(jī)電氣控制系統(tǒng)的組成

電氣控制系統(tǒng)會(huì)對整個(gè)堆取料機(jī)的運(yùn)作展開相應(yīng)的控制。為了對煤場展開360°全方位掃描，從而便于操作輸煤控制室，會(huì)在堆料機(jī)上安裝盤煤設(shè)備的掃描儀，另外LD-1激光測量系統(tǒng)則會(huì)安裝在圓形煤場內(nèi)[3]。每一個(gè)堆取料機(jī)都對應(yīng)有無線局域網(wǎng)路由器，堆取料機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控操作主要是通過上位機(jī)和無線路由器進(jìn)行通信。堆取料機(jī)的供電電壓為6kV，供電頻率為50Hz，通過6kV進(jìn)口高壓橡套分相對電纜進(jìn)行屏蔽，將電源輸送到煤場外專用的高壓配電室內(nèi)，通過6kV高壓開關(guān)，在將其輸送到堆取料機(jī)中柱處GAOO2開關(guān)柜上的時(shí)候，需要通過煤場變壓器將其轉(zhuǎn)變?yōu)锳C380V和50Hz電源。在將其輸送到堆取料機(jī)的配電室之前，需要經(jīng)過電纜滑環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)供電給各個(gè)設(shè)備部件。其中心柱部位使用了電纜滑環(huán)，主要是為了保證各回轉(zhuǎn)部分能夠任意進(jìn)行360°的旋轉(zhuǎn)，彼此之間不會(huì)影響。

2.1 電氣控制系統(tǒng)的功能分析

電氣控制系統(tǒng)能夠在故障條件下第一時(shí)間報(bào)警，同時(shí)能夠通過跳閘實(shí)現(xiàn)保護(hù);可以采集信息;可以對系統(tǒng)運(yùn)行中的設(shè)備狀態(tài)以及有關(guān)參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測;可以在自動(dòng)模式下展開全自動(dòng)堆取料以及集控手動(dòng)操作。

2.2 電氣控制系統(tǒng)的組成分析

電氣控制系統(tǒng)主要包括：PLC、CRT系統(tǒng);變頻調(diào)速裝置;逆變器;光電編碼器;啟動(dòng)過程控制器等。

2.3 電氣控制系統(tǒng)的核心技術(shù)分析

首先，變頻器。變頻器主要在懸臂回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)中使用，利用變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)一方面能夠降低啟動(dòng)電流，提高電機(jī)性能，另外一方面能夠進(jìn)行軟啟動(dòng)以及無極調(diào)速。其次，PLC控制系統(tǒng)。比較復(fù)雜的繼電器可以用PLC控制系統(tǒng)替代，減小了故障發(fā)生幾率，為維修提供了更多便利，保證了運(yùn)行時(shí)的響應(yīng)速度以及可靠性。另外，PLC控制系統(tǒng)能夠利用編程對操作點(diǎn)以及外部檢測進(jìn)行控制，進(jìn)而保證整個(gè)電機(jī)的正常運(yùn)作[4]。

3 ?圓形煤場堆取料機(jī)電氣控制系統(tǒng)的幾點(diǎn)思考

3.1 加強(qiáng)堆取料機(jī)的整機(jī)保護(hù)

通過安全工作夾角對取料機(jī)以及堆料機(jī)進(jìn)行保護(hù)，當(dāng)取料臂或是堆料臂回轉(zhuǎn)時(shí)候，夾角呈30°，感應(yīng)式夾角限位開關(guān)會(huì)發(fā)生相應(yīng)的動(dòng)作，取料臂或是堆料臂回轉(zhuǎn)停止，但是堆取料機(jī)操作沒有任何影響。如果感應(yīng)式夾角限位開關(guān)沒有發(fā)生相應(yīng)的動(dòng)作，取料臂或是堆料臂持續(xù)發(fā)生回轉(zhuǎn)，機(jī)械式夾角限位開關(guān)將會(huì)發(fā)生相應(yīng)的動(dòng)作，堆取料機(jī)電氣室的總電源將會(huì)發(fā)生跳閘情況。另外堆取料機(jī)設(shè)置有多個(gè)急停按鈕，倘若發(fā)生緊急情況，可以立即按動(dòng)急停按鈕，堆取料機(jī)整機(jī)都會(huì)停止運(yùn)作。

3.2 加強(qiáng)監(jiān)控設(shè)備的管理

CRT人機(jī)界面監(jiān)控能夠在監(jiān)控界面上呈現(xiàn)堆取料機(jī)的具體參數(shù)以及運(yùn)行狀況。監(jiān)控人員利用視頻監(jiān)控系統(tǒng)了解設(shè)備現(xiàn)場作業(yè)情況，同時(shí)對于發(fā)生的問題能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并且結(jié)合問題制定相應(yīng)的解決方案，保證堆取料機(jī)的運(yùn)行效率。所以加強(qiáng)監(jiān)控設(shè)備管理，讓其能夠正常運(yùn)行，對提升取料機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)的效率有著積極的促進(jìn)作用，而且可以預(yù)防和控制故障的出現(xiàn)。

3.3 采取積極措施預(yù)防和控制堆取料機(jī)的常見故障

首先，取料機(jī)俯仰抱閘系統(tǒng)工作異常。取料機(jī)剎車片出現(xiàn)摩損，導(dǎo)致取料機(jī)在運(yùn)行過程中發(fā)生大幅度下降，進(jìn)而造成取料機(jī)取過負(fù)荷，取料機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)跳閘。為了預(yù)防和控制這一故障問題，取料機(jī)在運(yùn)行中要對取料機(jī)的下降幅度進(jìn)行監(jiān)視，在發(fā)現(xiàn)有異常情況時(shí)，要及時(shí)采取措施，同時(shí)要觀察驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流、活化給料機(jī)電流以及輸煤皮帶煤量等。

其次，煤場自燃異常。由于煤場內(nèi)粉塵較大且公司摻燒高揮發(fā)分印尼煤，煤場自燃情況時(shí)有發(fā)生。為了預(yù)防和控制這一故障問題，應(yīng)當(dāng)注重檢查堆取料機(jī)外部設(shè)備以及各電纜槽盒積煤粉、腐蝕以及堆取料機(jī)潤滑油泄漏等情況，防止由于煤場自燃以及積粉自燃造成堆取料機(jī)火災(zāi)的發(fā)生，從而提高堆取料機(jī)電氣設(shè)備的安全可靠性。

再次，堆取料機(jī)CRT與現(xiàn)場通信故障。堆取料機(jī)通過部分網(wǎng)線以及部分無線通信設(shè)備和集控室程控站建立聯(lián)接，倘若單臺(tái)取料機(jī)發(fā)生通信故障，能夠通過更換煤場上煤而應(yīng)對，可是倘若多臺(tái)堆取料機(jī)同一時(shí)間出現(xiàn)通信故障，就需要將收發(fā)器替換為高速率，同時(shí)要移出視頻信號，另外還需要對有線線路進(jìn)行檢查，確保其完整性。

最后，堆取料機(jī)減速器和電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障，這主要是由于取料刮板變幅升降不均勻，出現(xiàn)了抖動(dòng)情況。針對這種故障，停止整個(gè)取料機(jī)的運(yùn)行，從而對其故障具體緣由進(jìn)行判斷。

4 ?結(jié)語

控制以及監(jiān)控技術(shù)是堆取料機(jī)電氣控制系統(tǒng)的主要集成技術(shù)，其能夠自動(dòng)化控制堆取料工藝過程，不但讓操作更為簡潔，運(yùn)行可靠性更高，而且還提升了生產(chǎn)效益，增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，更多新技術(shù)會(huì)應(yīng)用在其中，堆取料機(jī)的電氣控制系統(tǒng)也會(huì)更為完善，從而帶來更多經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 穆敏，蔡永波.封閉式圓形煤場設(shè)備的運(yùn)行方式[J].電力勘測設(shè)計(jì)，2016（S2）：316-320.

[2] 趙啟明，信丁戟，王健，等.大型刮板堆取料機(jī)異形門架吊裝[J].水利水電施工，2015（6）：71-73.

[3] 丁娛樂，馬剛.ABB軟啟動(dòng)器在煤場堆取料機(jī)中的應(yīng)用[J].自動(dòng)化應(yīng)用，2016（4）：77-78.

[4] 鄔亮，宋英龍，單建華.圓形煤場堆煤荷載作用下被動(dòng)樁受力研究[J].資源信息與工程，2018，33（5）：100-101.