散水泥筒倉(cāng)裝車系統(tǒng)改造

鄭春燕

摘 要：隨著國(guó)際國(guó)內(nèi)船舶業(yè)務(wù)的發(fā)展，散水泥站原有固定泊位，已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)在裝卸大型貨船的能力。采用把筒倉(cāng)貨物用裝散貨車形式裝出，再用散貨車裝船，這樣就能擺脫泊位的限制，大型船舶就可以?？侩s貨公司大泊位碼頭，給貨主多一種選擇，給公司多一份效益。

關(guān)鍵詞：散水泥;筒倉(cāng);裝車系統(tǒng);改造恢復(fù)運(yùn)行

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.04.035

1 研究背景

秦皇島港股份有限公司雜貨分公司散水泥站有水泥散貨筒倉(cāng)3座，充分利用原有筒倉(cāng)的集、儲(chǔ)、裝優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)多種方式作業(yè)形式，可以滿足散貨貨主的需求。以往散水泥站的“裝”主要是指裝船，有固定的裝船機(jī)、固定的泊位。隨著國(guó)際國(guó)內(nèi)船舶業(yè)務(wù)的發(fā)展，散水泥站原有固定泊位，只能停靠1.7萬(wàn)噸級(jí)以下的船舶，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在裝卸大型貨船的能力。由于這個(gè)原因丟失貨主非常遺憾。如果能夠把筒倉(cāng)貨物用裝散貨車形式裝出，再用散貨車裝船，這樣就能擺脫泊位的限制，大型船舶就可以停靠我公司大泊位碼頭，給貨主多一種選擇，給我公司多一份效益。即要求散水泥筒倉(cāng)系統(tǒng)能裝船也能裝車，爭(zhēng)取貨源留住貨主。

散水泥筒倉(cāng)系統(tǒng)原有裝車線是早在2003年，由于淺野作業(yè)任務(wù)的需要，由淺野公司設(shè)計(jì)安裝了裝車系統(tǒng)，使用一段時(shí)間后，因無(wú)裝車任務(wù)，淺野公司場(chǎng)區(qū)擴(kuò)充生產(chǎn)設(shè)備，將港口裝車線的羅茨風(fēng)機(jī)、電動(dòng)閘板等重要設(shè)備拆回廠區(qū)自用，以后裝車線一直閑置，所有裝車設(shè)備皆歸屬淺野公司，沒(méi)有交接到秦皇島港。 經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)勘檢測(cè)，已閑置13年的裝車系統(tǒng)主要存在下列問(wèn)題：

（1）裝車罐底羅茨風(fēng)機(jī)被淺野公司拆走，無(wú)此設(shè)備;

（2）裝車罐出罐電動(dòng)閘板被淺野拆走，無(wú)此設(shè)備;

（3）裝車溜筒已經(jīng)損壞;

（4）斜槽鼓風(fēng)機(jī)震動(dòng)、異響;

（5）中控室操作無(wú)裝車程序。

只有自主把這五項(xiàng)問(wèn)題全部解決，完成創(chuàng)新。才可以實(shí)現(xiàn)裝車作業(yè)。

2 技術(shù)方案

（1）裝車罐底羅茨風(fēng)機(jī)被淺野公司拆走，無(wú)此設(shè)備。如果按照原來(lái)淺野的設(shè)計(jì)恢復(fù)，必須重新購(gòu)置羅茨風(fēng)機(jī)，網(wǎng)上詢價(jià)大約需要10萬(wàn)元左右，是一筆不小的開(kāi)支。經(jīng)過(guò)多次到現(xiàn)場(chǎng)勘察實(shí)際情況，研究決定：由原來(lái)集倉(cāng)罐底的羅茨鼓風(fēng)機(jī)代替裝車罐鼓風(fēng)機(jī)。原裝車罐底羅茨鼓風(fēng)機(jī)安裝位置與系統(tǒng)集倉(cāng)接收罐羅茨風(fēng)機(jī)在同一風(fēng)機(jī)室，通過(guò)改變氣路管道，在編寫程序時(shí)調(diào)用集倉(cāng)流程中的接收罐羅茨風(fēng)機(jī)，就可以代替使用。裝車罐羅茨鼓風(fēng)機(jī)雖被拆走，還有部分充氣管路殘留，通過(guò)研究設(shè)計(jì)決定，在集倉(cāng)羅茨風(fēng)機(jī)管路加裝三通、閥門、管路，與裝車罐殘留充氣管路實(shí)現(xiàn)相連通，實(shí)現(xiàn)一個(gè)羅茨風(fēng)機(jī)兩種使用，即可以在集倉(cāng)時(shí)給接收罐提供充氣，也可以在裝車時(shí)給裝車罐提供充氣。

（2）裝車罐出罐閘板被拆走，無(wú)此設(shè)備。裝車罐閘板拆走后原有的底部斜槽被破壞，控制電氣箱已經(jīng)銹蝕的不能使用。根據(jù)這些具體問(wèn)題，經(jīng)多次研究，共提出三個(gè)可供選擇的方案：

方案1：根據(jù)原來(lái)圖紙的設(shè)計(jì)，購(gòu)買電動(dòng)閘板、控制電氣柜，恢復(fù)原來(lái)斜槽形狀。方案2：重新設(shè)計(jì)圖紙購(gòu)買新型電動(dòng)閘板，恢復(fù)原來(lái)斜槽形狀。方案3：把電動(dòng)閘板改為手動(dòng)閘板，重新設(shè)計(jì)斜槽形狀。

如果按照原來(lái)圖紙的設(shè)計(jì)，購(gòu)買電動(dòng)閘板、控制電氣柜、恢復(fù)原來(lái)斜槽形狀所需費(fèi)用得8萬(wàn)左右，購(gòu)買、安裝時(shí)間長(zhǎng)。把電動(dòng)閘板改為手動(dòng)閘板，重新設(shè)計(jì)斜槽形狀，雖與原系統(tǒng)不兼容，但有散水泥站相應(yīng)的技術(shù)人員作技術(shù)上的支持，可以實(shí)現(xiàn)正常作業(yè)。且設(shè)計(jì)、安裝時(shí)間短。原裝車系統(tǒng)閘板雖然是電動(dòng)閘板，但非中控室控制操作，是現(xiàn)場(chǎng)電氣控制柜引出操作手柄由現(xiàn)場(chǎng)專門人員進(jìn)行操作并在裝車時(shí)協(xié)調(diào)車輛，因此選用手動(dòng)閘板替代原電動(dòng)閘板，在不增加人員的同時(shí)，降低成本投入。并在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮到人員操作的方便性、可靠性、安全性。

（3）裝車溜筒已經(jīng)損壞。原裝車溜筒在室外經(jīng)過(guò)13年的風(fēng)吹雨打已經(jīng)損壞，已經(jīng)不可以恢復(fù)使用。要按照原來(lái)溜筒的圖紙采購(gòu)安裝也不能滿足現(xiàn)在大型散貨車的裝車需求。原設(shè)計(jì)針對(duì)車型為25噸小型罐車，目前該行業(yè)全部使用100噸左右的大型散裝罐車，原位置無(wú)法滿足大型散貨車的長(zhǎng)度，對(duì)接不上裝物料孔，必須加長(zhǎng)裝車斜槽。

且裝車溜筒安裝必須有伸縮的高度，溜筒連接的斜槽也要有8°的傾斜角，原裝車平臺(tái)高度根本無(wú)法滿足要求。通過(guò)走訪礦渣粉廠等具有同類設(shè)備的單位，多方位的調(diào)查研究，經(jīng)多次研究商議，提出了大膽的方案。加長(zhǎng)裝車空氣斜槽，不使用裝車溜筒，直接通過(guò)裝車斜槽末端加裝帆布套筒實(shí)現(xiàn)裝車。施工時(shí)，在確保8°斜度的前提下將斜槽向南側(cè)延長(zhǎng)至裝車平臺(tái)邊緣，并將罐底氣路引至斜槽下方。在斜槽末端安裝帆布套筒，實(shí)現(xiàn)與罐車入料口的對(duì)接。

（4）斜槽鼓風(fēng)機(jī)震動(dòng)、異響。該設(shè)備初期運(yùn)行時(shí)故障率就較高，由于這13年一直沒(méi)有使用，故而運(yùn)行起來(lái)有異響、震動(dòng)，不能使用。組織維修人員對(duì)該故障鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行維修，拆開(kāi)設(shè)備后發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)軸承有故障，電機(jī)絕緣不滿足。由于維修工具有限，不具備拆卸大型機(jī)械設(shè)備的能力，不能進(jìn)行故障維修。且購(gòu)買一臺(tái)新鼓風(fēng)機(jī)費(fèi)用較高。在這種情況下，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察發(fā)現(xiàn)，通過(guò)改變?cè)性O(shè)備氣路通道，就可以找到其他風(fēng)機(jī)替代這臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)斜槽鼓風(fēng)機(jī)的作用。選中設(shè)備為羅茨風(fēng)機(jī)M9207。M9207原程序中是給1#、2#倉(cāng)出倉(cāng)水平倉(cāng)底氣路鼓風(fēng)的，功率為15kW，運(yùn)行可靠，運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生風(fēng)量足夠兩處使用。具體操作為：將原1、2號(hào)倉(cāng)出倉(cāng)水平倉(cāng)羅茨風(fēng)機(jī)M9207的充氣管路加三通，加兩個(gè)截止閥，其中一條氣路為原位置，另一條通路加長(zhǎng)延伸至從斗提機(jī)出口至裝車罐這段斜槽底部，與原有氣路管線相連接。編寫裝車程序時(shí)對(duì)出3#倉(cāng)裝車程序進(jìn)行修改，需調(diào)用M9207設(shè)備PLC信號(hào)點(diǎn)位，并滿足全部連鎖關(guān)系。

（5）中控室操作無(wú)裝車程序。中控室操作程序，這是整個(gè)實(shí)現(xiàn)裝車作業(yè)的核心部分。原裝車作業(yè)是在2003年開(kāi)始運(yùn)行，半年后就不再使用。散水泥站在2007年對(duì)中控室操作進(jìn)行了升級(jí)改造，因裝車系統(tǒng)一直沒(méi)有使用，故沒(méi)有編寫這部分裝車程序。

編寫裝車程序主要做了以下五步工作：

（1）對(duì)裝車系統(tǒng)各設(shè)備站點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，根據(jù)地理位置和各站點(diǎn)容量情況，決定在CRP-901柜和CRP-902柜增加輸入、輸出模塊，使用RSLogix5000進(jìn)行系統(tǒng)組態(tài)，用RSNetWorx For ControNET對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行保存優(yōu)化。使整個(gè)的硬件環(huán)境滿足改進(jìn)要求;

（2）規(guī)劃輸入輸出點(diǎn)的分配，并根據(jù)預(yù)先分配的點(diǎn)位進(jìn)行硬件點(diǎn)的連結(jié);

（3）在PLC程序中添加裝車程序，編寫裝車系統(tǒng)的程序，賦予硬件地址意義和符號(hào)標(biāo)簽，以方便維護(hù)者讀程序，并為編寫上位機(jī)畫面作好準(zhǔn)備;

（4）使用RSView32上位機(jī)畫面編程軟件，根據(jù)系統(tǒng)狀況和設(shè)備區(qū)域分配情況，繪制了裝車監(jiān)控畫面;

（5）根據(jù)功能需要，使畫面按鈕具備中控操控功能，同時(shí)使畫面上裝車程序的顏色根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行情況實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的變化;

（6）根據(jù)裝車工藝要求，調(diào)用集倉(cāng)及裝船系統(tǒng)中兩臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī)，編寫及這部分修改程序。這部分程序的編寫要求是，調(diào)用集倉(cāng)接收罐罐底羅茨風(fēng)機(jī)用至裝車罐罐底鼓風(fēng)，滿足所有程序連鎖和保護(hù);調(diào)用出倉(cāng)水平倉(cāng)羅茨風(fēng)機(jī)，將鼓風(fēng)管路改造后，負(fù)責(zé)分配箱至裝車罐斜槽一段的鼓風(fēng)。

3 應(yīng)用情況

以上五個(gè)問(wèn)題現(xiàn)場(chǎng)都已經(jīng)解決，我們依照行業(yè)規(guī)范相繼進(jìn)行了反復(fù)的試驗(yàn)和調(diào)試，最終順利地完成了整個(gè)改造過(guò)程。

在裝車作業(yè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，因礦渣粉較水泥密度低，原程序中的參數(shù)設(shè)置不滿足目前工況，我們根據(jù)裝車作業(yè)過(guò)程中的觀察及對(duì)比密度、堆積角等參數(shù)，經(jīng)多次測(cè)算，對(duì)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行了修改。

4 主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

（1）創(chuàng)新的思路：改變了過(guò)去單機(jī)單用的思路。過(guò)去在工業(yè)自動(dòng)化控制中使用設(shè)備的思路是：一個(gè)設(shè)備提供一種使用，直接編寫在中控操作程序中，管路也是直接通到所使用設(shè)備處，單機(jī)單用。通過(guò)這次創(chuàng)新過(guò)程的實(shí)踐，改變了這個(gè)觀念。通過(guò)對(duì)設(shè)備控制的一些改變，改變接通管路，改變程序，就可以實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。這樣既提高設(shè)備利用率，又減少成本投入。

（2）由技術(shù)人員和職工全部完成了從工程設(shè)計(jì)、工程制作、工程安裝、流程編寫、硬件組態(tài)、組態(tài)優(yōu)化、軟件編寫、系統(tǒng)通訊、上位畫面繪制、標(biāo)簽制作、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連結(jié)及調(diào)試等整個(gè)控制系統(tǒng)的制作。

（3）工藝創(chuàng)新：原裝車系統(tǒng)是用于淺野倉(cāng)內(nèi)物料長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有出口安排，并在可見(jiàn)的未來(lái)也沒(méi)有出口需求，因此安裝裝車系統(tǒng)將倉(cāng)內(nèi)物料裝車運(yùn)往廠區(qū)或本地?cái)嚢枵尽３鰝}(cāng)完畢，該套設(shè)備一直閑置。通過(guò)大膽創(chuàng)新，恢復(fù)裝車系統(tǒng)，并增加裝車倒運(yùn)裝船工藝，實(shí)現(xiàn)在非散水泥站固定泊位的其他大型泊位實(shí)現(xiàn)裝船，彌補(bǔ)了廠區(qū)日出貨量和貨主運(yùn)力不足的貨運(yùn)鏈短板，這一裝船工藝在我港粉料裝船作業(yè)中為首創(chuàng)。

5 效益分析

提出散水泥站實(shí)現(xiàn)裝車作業(yè)的構(gòu)想，就充分體現(xiàn)了港口為貨主服務(wù)的理念。貨主的散貨生產(chǎn)能力有限，運(yùn)輸能力不足，都限制了貨主實(shí)現(xiàn)裝船的愿望。為解決這個(gè)問(wèn)題，我單位提供筒倉(cāng)做為儲(chǔ)存，能保證存儲(chǔ)質(zhì)量，可以長(zhǎng)時(shí)間積累貨物直至裝船需求量;集倉(cāng)后出倉(cāng)原來(lái)是專用裝船線，固定裝船機(jī)、固定泊位。固定泊位碼頭停泊能力較小，裝船費(fèi)用較高?；謴?fù)裝車線出倉(cāng)作業(yè)后，就能夠在我公司大泊位停靠大型散貨船，散貨船裝卸費(fèi)用較低，大型船又降低了運(yùn)輸費(fèi)用，這樣就降低了貨主整體運(yùn)輸成本，被貨主所接受。這種為客戶服務(wù)理念的實(shí)際應(yīng)用，在我港各單位內(nèi)值得推廣。

散水泥站通過(guò)恢復(fù)裝車系統(tǒng)的改造，探索了一條在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中單機(jī)多用的思路，通過(guò)設(shè)備管路的改造，程序編程的改造調(diào)用，就可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)構(gòu)想。這一方法可以在繁忙作業(yè)中的設(shè)備維修中使用，更可應(yīng)用于設(shè)備改造，值得推廣。