試析基于Dupline現(xiàn)場總線在選煤廠膠帶輸送機保護中的設(shè)計

李鵬程（國家能源集團準能集團選煤廠原煤車間，內(nèi)蒙古 010300）

在信息化時代背景下，現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用到選煤廠已成為一種必然趨勢，自動化要求日漸提高，現(xiàn)場總線技術(shù)在選煤廠自動化水平提升方面起到促進作用。與此同時，物料輸送是選煤廠運行中的重要工作，而輸送效率以及效益建立在膠帶輸送機可靠運行基礎(chǔ)上，要在實踐過程中深入把握作用到膠帶輸送機的各類保護裝置運行狀態(tài)，科學應(yīng)用Dupline 現(xiàn)場總線的同時優(yōu)化保護設(shè)計全過程，實時監(jiān)管膠帶輸送機運行全過程，在科學保護基礎(chǔ)上降低故障問題以及安全事故的發(fā)生幾率，高質(zhì)量輸送物料的同時以最小化的成本實現(xiàn)最大化的經(jīng)濟效益。

1 在選煤廠膠帶輸送機保護設(shè)計中Dupline現(xiàn)場總線的應(yīng)用優(yōu)勢

Dupline現(xiàn)場總線就是一種通信系統(tǒng)，開放性、雙向性、數(shù)字化等是其在實際應(yīng)用中呈現(xiàn)的關(guān)鍵性特點[1]，在雙絞線作用下，快速、精準遠距離傳輸繁雜化的模擬信號以及數(shù)字。在選煤廠膠帶輸送機保護設(shè)計中應(yīng)用Dupline現(xiàn)場總線的優(yōu)勢體現(xiàn)在多個方面，作用到膠帶輸送機的各類保護裝置可以通過同一根的雙芯電纜傳輸電源以及繁雜的信號，大幅度減少應(yīng)用到煤炭生產(chǎn)現(xiàn)場的電纜，對電纜也沒有較高的性能要求，在不需要中繼器情況下可以遠距離傳輸信號、信息數(shù)據(jù)，有著較強的抗干擾能力，可以保證傳輸?shù)男盘柵c數(shù)據(jù)更加真實、完整，構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)類型多樣化，比如，線型、星型、環(huán)形，和PLC等連接的接口簡單化，安裝、運行以及維護成本不高等，高效保護選煤廠運行中的膠帶輸送機，控制故障以及安全事故的發(fā)生。

2 基于Dupline現(xiàn)場總線的選煤廠膠帶輸送機保護設(shè)計探究

2.1 選煤廠膠帶輸送機分析

集中程度不高、較遠的運輸距離等是選煤廠膠帶輸送機應(yīng)用中呈現(xiàn)的主要特征，極易出現(xiàn)打滑、溜槽堵料、跑偏等問題[2]，需要將多種保護裝置靈活應(yīng)用其中，比如，打滑保護裝置、溜槽堵料保護裝置。選煤廠膠帶輸送機運行環(huán)境復(fù)雜多變，加上人為操作、自身質(zhì)量等因素影響，各類保護裝置應(yīng)用中不可避免會出現(xiàn)故障問題，必須做好日常維修管理工作，但維修量大、故障診斷難度大、巡檢時間長等是保護裝置維修管理中呈現(xiàn)的特點，會在無形中增加成本。與此同時，隨著選煤廠深化發(fā)展，在生產(chǎn)效率、自動化水平等方面的要求越來越高。作為選煤廠必不可少的設(shè)備，膠帶輸送機運行、維護等方面有著更為嚴格、多樣化的要求，比如，安全性、自動化程度、靈活性，優(yōu)化膠帶輸送機保護設(shè)計具有其必要性，便于動態(tài)化監(jiān)測運行狀態(tài)，及時發(fā)出警報信號，精準定位與高效處理故障，順利實現(xiàn)機頭溜槽堵煤、拉繩緊急停機等保護。

2.2 Dupline現(xiàn)場總線作用下的選煤廠膠帶輸送機保護設(shè)計

2.2.1 選煤廠膠帶輸送機保護設(shè)計概述

針對選煤廠膠帶輸送機應(yīng)用現(xiàn)狀、工藝特征以及各類保護裝置性能、功能作用，結(jié)合當下選煤廠膠帶輸送機保護設(shè)計要求、原則、工藝流程、關(guān)鍵點等，在聯(lián)系各方面實際基礎(chǔ)上科學布置Dupline現(xiàn)場總線，規(guī)范化設(shè)置Dupline接口模塊、PLC串口模塊、I∕O 模塊、數(shù)字輸入模塊等[3]，設(shè)計的三級控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括現(xiàn)場設(shè)備層、過程控制層、監(jiān)控管理層，實現(xiàn)多樣化保護功能，滿足膠帶輸送機運行要求?，F(xiàn)場設(shè)備層集中呈現(xiàn)應(yīng)用到煤炭生產(chǎn)現(xiàn)場的各類設(shè)備，膠帶輸送機、保護裝置等；過程控制層主要是集中控制膠帶輸送機及其保護裝置運行的全過程，監(jiān)控管理層具有多樣化的功能，比如，設(shè)備操作、數(shù)據(jù)監(jiān)視、曲線記錄、報警信息處理、數(shù)據(jù)存儲，動態(tài)精準呈現(xiàn)膠帶輸送機運行狀態(tài)，針對煤炭生產(chǎn)以及物料輸送要求，及時合理調(diào)整工藝參數(shù)，提高物料輸送的質(zhì)量以及選煤的安全性、經(jīng)濟性。相應(yīng)地，下面便是選煤廠膠帶輸送機Dupline現(xiàn)場總線布置結(jié)構(gòu)圖。

選煤廠膠帶輸送機Dupline現(xiàn)場總線布置結(jié)構(gòu)圖

2.2.2 選煤廠膠帶輸送機保護設(shè)計具體分析

在設(shè)計三級控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)過程中，設(shè)計者要利用Dupline現(xiàn)場總線，將數(shù)字輸入模塊合理內(nèi)置到膠帶輸送機，提升性能的同時使其具有地址編碼功能[4]。一旦膠帶輸送機運行中出現(xiàn)異常情況、隱患問題，可以在最短的時間內(nèi)精準定位故障發(fā)生的具體位置，在自動化診斷、評估、分析的基礎(chǔ)上高效處理故障問題，確保物料輸送高效進行。與此同時，設(shè)計者可以從布線、保護裝置、電纜用量、設(shè)備應(yīng)用成本等方面入手，深入把握膠帶輸送機結(jié)構(gòu)體系，沿著膠帶鋪設(shè)Dupline現(xiàn)場總線，發(fā)揮數(shù)字輸入模塊多樣化功能作用，將各類保護裝置運行中產(chǎn)生的信號以及數(shù)據(jù)快速、準確、完整傳輸?shù)戒佋O(shè)在輸送機膠帶上的Dupline現(xiàn)場總線，再通過集控室實時更新、集中控制繁雜化的信號以及數(shù)據(jù)，隨時全面、深入把握膠帶輸送機運行情況。在此過程中，應(yīng)用到膠帶輸送機中的防滑、溫度、跑偏等保護裝置都可以在一條Dupline 現(xiàn)場總線作用下有效連接，實時向保護裝置中的數(shù)字輸入模塊供電，安全、穩(wěn)定運行的同時發(fā)揮效能，通過Dupline 接口模塊將多項保護功能協(xié)調(diào)統(tǒng)一，防止膠帶輸送機運行中故障問題頻繁出現(xiàn)，再將多個總線接口模塊合理組合的同時設(shè)置Modbus總線[5]，和PLC串口模塊無縫銜接，成為控制系統(tǒng)的現(xiàn)場設(shè)備層，和其過程控制層、監(jiān)控管理層相互作用，將各類保護裝置運行中產(chǎn)生的各類信號以及數(shù)據(jù)全方位、動態(tài)化、立體化監(jiān)測運行中的膠帶輸送機及其保護裝置，精準傳輸?shù)皆O(shè)計的集中控制中心，比如，控制信號、故障信號、狀態(tài)數(shù)據(jù)，全方位、動態(tài)化、立體化監(jiān)測運行中的膠帶輸送機及其保護裝置，在事前、事中、事后控制協(xié)調(diào)統(tǒng)一中優(yōu)化故障維護環(huán)節(jié)，在有效保護的基礎(chǔ)上提高膠帶輸送機的自動化程度以及運行效率。相應(yīng)地，下面是基于Dupline 現(xiàn)場總線的選煤廠膠帶輸送機保護系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

基于Dupline現(xiàn)場總線的選煤廠膠帶輸送機保護系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3 結(jié)語

總而言之，選煤廠膠帶輸送機保護設(shè)計中應(yīng)用Dupline 現(xiàn)場總線具有其可行性，要針對膠帶輸送機運行以及物料輸送情況，在把握問題的基礎(chǔ)上借力Dupline現(xiàn)場總線，保證設(shè)計質(zhì)量的同時實現(xiàn)多樣化保護，促使膠帶輸送機運行更加安全、穩(wěn)定，控制運行成本的同時提升膠帶輸送機的維護效率以及物料輸送質(zhì)量、生產(chǎn)效率，促進選煤廠經(jīng)濟利潤增長，增強市場綜合競爭力的同時實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。