皮帶機(jī)是港口裝卸正常運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械設(shè)備之一，大大提高了港口裝卸工作的效率，從而促進(jìn)了港口建設(shè)的步伐，本文主要研究皮帶機(jī)控制系統(tǒng)使用與改造需要注意的幾個(gè)問(wèn)題。

　　《機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程》貫徹中央提出的以信息化帶動(dòng)工業(yè)化戰(zhàn)略，服務(wù)制業(yè)信息化建設(shè)，推動(dòng)信息技術(shù)在制造業(yè)的應(yīng)用，提升我國(guó)制造業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

　　港口裝卸輔助設(shè)備皮帶機(jī)的運(yùn)行方式及3種控制模式，通過(guò)對(duì)裝卸泊位皮帶機(jī)控制系統(tǒng)的改造，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)定靈活、擴(kuò)展方便、遠(yuǎn)程操控等功能，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行管控能力與生產(chǎn)效率。

　　隨著港口基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的加快，作為港口裝卸的輔助設(shè)備，皮帶機(jī)的更新?lián)Q代也有了長(zhǎng)足的發(fā)展。南京港惠寧公司自2010年以來(lái)，新上及改造皮帶機(jī)30余條，投資3個(gè)億。惠寧公司主要裝卸任務(wù)以大宗散貨為主，如礦石、煤炭、銅精砂等。隨著裝卸工藝的不斷優(yōu)化改進(jìn)，對(duì)皮帶機(jī)控制系統(tǒng)的要求日益提高。

　　1皮帶機(jī)運(yùn)行方式

　　按照工藝流程，多條皮帶啟動(dòng)時(shí)，為避免上條皮帶上物料堆積到下條皮帶上，要求按逆送料方向順序啟動(dòng);停止時(shí)，為使皮帶機(jī)上不留剩余物料，要求順物料流動(dòng)的方向按一定時(shí)間間隔順序停止，排空物料，避免皮帶帶載啟動(dòng)。當(dāng)某段皮帶發(fā)生故障時(shí)，上游的所有設(shè)備應(yīng)立刻停止運(yùn)行，下游設(shè)備則繼續(xù)運(yùn)行，直到排空物料。皮帶機(jī)設(shè)有緊停拉繩開(kāi)關(guān)、跑偏限位開(kāi)關(guān)、速度檢測(cè)、防縱向撕裂保護(hù)和漏斗堵料等裝置，當(dāng)裝置動(dòng)作發(fā)出故障信號(hào)時(shí)，PLC控制皮帶機(jī)停止，并顯示和報(bào)警。

　　2皮帶機(jī)控制方式

　　皮帶機(jī)控制系統(tǒng)操作方式分為中控室自動(dòng)操作方式、中控室集中手動(dòng)方式和現(xiàn)場(chǎng)操作方式。在各種操作方式設(shè)備運(yùn)行中，所有設(shè)備的狀態(tài)信號(hào)均能在上位機(jī)畫(huà)面上顯示，見(jiàn)圖1。2.1中控室自動(dòng)操作方式當(dāng)中控室選擇開(kāi)關(guān)處于現(xiàn)地?zé)o效位置和現(xiàn)場(chǎng)操作箱選擇開(kāi)關(guān)處于中控位置時(shí)，中控室可完成自動(dòng)操作方式，就地控制箱選擇開(kāi)關(guān)在中控室上位機(jī)畫(huà)面上有顯示，該操作方式能完成以下控制功能：(1)流程設(shè)定和選擇。中控室操作員根據(jù)當(dāng)班調(diào)度的生產(chǎn)指令，選擇相應(yīng)的流程后，中央控制系統(tǒng)的PLC能把流程信息等信號(hào)送至有關(guān)的單機(jī)。流程的所有保護(hù)信號(hào)如拉繩、跑偏等信號(hào)均能在中控室上位機(jī)畫(huà)面上顯示，如圖2所示。(2)流程啟動(dòng)和停止。流程選擇完成，并確認(rèn)各單機(jī)準(zhǔn)備完畢和各轉(zhuǎn)運(yùn)站相關(guān)分叉漏斗等裝置處于正確位置后，啟動(dòng)所選擇流程中的皮帶機(jī)系統(tǒng)。啟動(dòng)前，操作員通過(guò)皮帶機(jī)沿線揚(yáng)聲器播放兩遍流程預(yù)告，隨后給出30s聲光報(bào)警。啟動(dòng)順序?yàn)槟媪狭鲉��?dòng)，正常停機(jī)時(shí)，流程的停止順序?yàn)轫樍狭魍�機(jī)。(3)故障停機(jī)和緊急停機(jī)。

　　作業(yè)過(guò)程中如設(shè)備發(fā)生故障，故障設(shè)備和上游設(shè)備立即停機(jī)，下游設(shè)備待物料排清后順序停機(jī)。中控室上位機(jī)設(shè)有流程緊停按鈕，當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí)，中控室操作員可操作緊停按鈕使皮帶機(jī)緊急停機(jī)。停機(jī)信號(hào)在中控室和相關(guān)單機(jī)操作箱上顯示，如圖3所示。2.2中控室集中手動(dòng)方式當(dāng)中控室選擇開(kāi)關(guān)在現(xiàn)地?zé)o效位置和現(xiàn)場(chǎng)操作箱選擇開(kāi)關(guān)處于中控位置時(shí)，中控室操作員可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)反饋的實(shí)際情況，通過(guò)上位機(jī)畫(huà)面逐個(gè)啟動(dòng)設(shè)備，待該流程涉及的設(shè)備全部啟動(dòng)完畢后，再選擇流程連鎖功能，則該流程同樣具有連鎖控制關(guān)系。當(dāng)遇有故障時(shí)，處理方式中控自動(dòng)操作方式相同。2.3現(xiàn)場(chǎng)操作方式現(xiàn)場(chǎng)操作方式主要用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試及維修后測(cè)試皮帶時(shí)使用。該操作模式下皮帶機(jī)僅具有緊停及跑偏開(kāi)關(guān)保護(hù)，其他功能均失效。該方式要求現(xiàn)場(chǎng)操作箱就地/遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)處于就地位置，可通過(guò)皮帶機(jī)操作箱上啟動(dòng)、停止、緊停、故障復(fù)位燈開(kāi)關(guān)及若干指示燈進(jìn)行皮帶機(jī)的操作。

　　3皮帶機(jī)控制系統(tǒng)改造及效果

　　惠寧公司706～708泊位的皮帶機(jī)控制系統(tǒng)采用上、下位機(jī)的方式。上位機(jī)由3臺(tái)位機(jī)組成，其中1臺(tái)為工程師站，2臺(tái)為操作員站，互為備用。PLC工作站采用AB公司ControlLogix系列的1756-L61可編程邏輯控制器，PLC遠(yuǎn)程站采用工業(yè)光纖controlnet總線熱備的方式，對(duì)6#，7#，8#變電所和轉(zhuǎn)運(yùn)站設(shè)備、各條皮帶進(jìn)行控制。通過(guò)controlnet網(wǎng)絡(luò)還可以在中控室對(duì)軟啟動(dòng)器的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行修改。這種組網(wǎng)組成方式系統(tǒng)設(shè)定靈活、擴(kuò)展方便。ControlNet光纖環(huán)網(wǎng)雙網(wǎng)冗余可保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性和穩(wěn)定性，在主用網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)會(huì)自動(dòng)切換到備用網(wǎng)絡(luò)，不影響系統(tǒng)的正常工作。該泊位前期共有7條流程，后期根據(jù)生產(chǎn)需求，陸續(xù)增加了配煤流程和與709系統(tǒng)的互通流程。以配煤流程為例，根據(jù)所需的配煤比例，斗輪機(jī)的斗輪驅(qū)動(dòng)裝置改為無(wú)極調(diào)速，取料時(shí)選擇相應(yīng)的速度取料。

　　為保證配比的正確，當(dāng)配煤流程中所涉及到配比的某一條皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí)，該流程所有涉及到配比的皮帶機(jī)立即停機(jī)。通過(guò)對(duì)706～708泊位系統(tǒng)及709煤炭篩分系統(tǒng)皮帶機(jī)及其控制系統(tǒng)的改造更新，提高了皮帶機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，減少了故障的發(fā)生，2014年通過(guò)兩大泊位系統(tǒng)的煤炭近600萬(wàn)噸，其中配煤作業(yè)量近50萬(wàn)噸，篩分作業(yè)量近60萬(wàn)噸，提高了兩大泊位系統(tǒng)的運(yùn)行管控能力與生產(chǎn)效率。