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，皮帶機的更新?lián)Q代也有了長足的發(fā)展。本文主要研究皮帶機控制系統(tǒng)使用與改造。

　　《機械工程師》(月刊)創(chuàng)刊于1969年，曾用刊名：(黑龍江機械)是我國制造業(yè)領(lǐng)域歷史悠久、具有廣泛影響力的國內(nèi)外公開發(fā)行的大型綜合性科技期刊，近年來整合了工業(yè)媒體與科技期刊的雙重功能，以實用技術(shù)為主，關(guān)注行業(yè)發(fā)展、捕捉市場需求，為制造業(yè)決策者提供有價值的市場信息，為工程師的實踐探索提供參考坐標(biāo)。

　　港口裝卸輔助設(shè)備皮帶機的運行方式及3種控制模式，通過對裝卸泊位皮帶機控制系統(tǒng)的改造，實現(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)的運行管控能力與生產(chǎn)效率。

　　南京港惠寧公司自2010年以來，新上及改造皮帶機30余條，投資3個億。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)，對皮帶機控制系統(tǒng)的要求日益提高。

　　1皮帶機運行方式

　　按照工藝流程，多條皮帶啟動時，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;停止時，為使皮帶機上不留剩余物料，要求順物料流動的方向按一定時間間隔順序停止，排空物料，避免皮帶帶載啟動。當(dāng)某段皮帶發(fā)生故障時，上游的所有設(shè)備應(yīng)立刻停止運行，下游設(shè)備則繼續(xù)運行，直到排空物料。皮帶機設(shè)有緊停拉繩開關(guān)、跑偏限位開關(guān)、速度檢測、防縱向撕裂保護(hù)和漏斗堵料等裝置，當(dāng)裝置動作發(fā)出故障信號時，PLC控制皮帶機停止，并顯示和報警。

　　2皮帶機控制方式

　　皮帶機控制系統(tǒng)操作方式分為中控室自動操作方式、中控室集中手動方式和現(xiàn)場操作方式。在各種操作方式設(shè)備運行中，所有設(shè)備的狀態(tài)信號均能在上位機畫面上顯示，見圖1。2.1中控室自動操作方式當(dāng)中控室選擇開關(guān)處于現(xiàn)地?zé)o效位置和現(xiàn)場操作箱選擇開關(guān)處于中控位置時，中控室可完成自動操作方式，就地控制箱選擇開關(guān)在中控室上位機畫面上有顯示，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送至有關(guān)的單機。流程的所有保護(hù)信號如拉繩、跑偏等信號均能在中控室上位機畫面上顯示，如圖2所示。(2)流程啟動和停止。流程選擇完成，并確認(rèn)各單機準(zhǔn)備完畢和各轉(zhuǎn)運站相關(guān)分叉漏斗等裝置處于正確位置后，啟動所選擇流程中的皮帶機系統(tǒng)。啟動前，操作員通過皮帶機沿線揚聲器播放兩遍流程預(yù)告，隨后給出30s聲光報警。啟動順序為逆料流啟動，正常停機時，流程的停止順序為順料流停機。(3)故障停機和緊急停機。

　　作業(yè)過程中如設(shè)備發(fā)生故障，故障設(shè)備和上游設(shè)備立即停機，下游設(shè)備待物料排清后順序停機。中控室上位機設(shè)有流程緊停按鈕，當(dāng)發(fā)生緊急情況時，中控室操作員可操作緊停按鈕使皮帶機緊急停機。停機信號在中控室和相關(guān)單機操作箱上顯示，如圖3所示。2.2中控室集中手動方式當(dāng)中控室選擇開關(guān)在現(xiàn)地?zé)o效位置和現(xiàn)場操作箱選擇開關(guān)處于中控位置時，中控室操作員可根據(jù)現(xiàn)場反饋的實際情況，通過上位機畫面逐個啟動設(shè)備，待該流程涉及的設(shè)備全部啟動完畢后，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，處理方式中控自動操作方式相同。2.3現(xiàn)場操作方式現(xiàn)場操作方式主要用于現(xiàn)場測試及維修后測試皮帶時使用。該操作模式下皮帶機僅具有緊停及跑偏開關(guān)保護(hù)，其他功能均失效。該方式要求現(xiàn)場操作箱就地/遠(yuǎn)程開關(guān)處于就地位置，可通過皮帶機操作箱上啟動、停止、緊停、故障復(fù)位燈開關(guān)及若干指示燈進(jìn)行皮帶機的操作。

　　3皮帶機控制系統(tǒng)改造及效果

　　惠寧公司706～708泊位的皮帶機控制系統(tǒng)采用上、下位機的方式。上位機由3臺位機組成，其中1臺為工程師站，2臺為操作員站，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6#，7#，8#變電所和轉(zhuǎn)運站設(shè)備、各條皮帶進(jìn)行控制。通過controlnet網(wǎng)絡(luò)還可以在中控室對軟啟動器的各項參數(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)生故障時會自動切換到備用網(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，斗輪機的斗輪驅(qū)動裝置改為無極調(diào)速，取料時選擇相應(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發(fā)生故障時，該流程所有涉及到配比的皮帶機立即停機。通過對706～708泊位系統(tǒng)及709煤炭篩分系統(tǒng)皮帶機及其控制系統(tǒng)的改造更新，提高了皮帶機系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，減少了故障的發(fā)生，2014年通過兩大泊位系統(tǒng)的煤炭近600萬噸，其中配煤作業(yè)量近50萬噸，篩分作業(yè)量近60萬噸，提高了兩大泊位系統(tǒng)的運行管控能力與生產(chǎn)效率。