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斗輪挖掘機(jī)連續(xù)開(kāi)采工藝設(shè)備監(jiān)視系統(tǒng)改造
斗輪挖掘機(jī)連續(xù)開(kāi)采工藝成套設(shè)備集中監(jiān)視調(diào)度系統(tǒng)的改造
1生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)介及改造方案
云南省小龍?zhí)睹旱V布治壩露天礦區(qū)采用先進(jìn)的斗輪挖掘機(jī)連續(xù)開(kāi)采工藝，由48臺(tái)設(shè)備組成表土剝離和采礦生產(chǎn)線，42臺(tái)設(shè)備組成煤炭篩選配合系統(tǒng)又稱(chēng)地面系統(tǒng)。經(jīng)三、四期改造后，兩系統(tǒng)均采用PLC集中監(jiān)控。礦區(qū)另設(shè)指揮調(diào)度系統(tǒng)，可調(diào)度系統(tǒng)各單機(jī)。
生產(chǎn)過(guò)程中每年有長(zhǎng)達(dá)8個(gè)月的雷雨季節(jié)。雷雨常損壞PLC遠(yuǎn)距離通訊接口乃至模塊，造成信息中斷，調(diào)度人員無(wú)法了解現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)狀況，影響生產(chǎn)，急待解決。而與其并設(shè)的ASI指揮調(diào)度系統(tǒng)卻運(yùn)行正常。
經(jīng)分析PLC遠(yuǎn)程通訊采用同軸電纜，抗雷擊措施不力。而全數(shù)字ASI系列指揮調(diào)度系統(tǒng)的信息傳輸，接口采用三級(jí)保護(hù)，有效地防止了雷擊。系統(tǒng)的控制通過(guò)PLC遠(yuǎn)程與單機(jī)間的Peerlink網(wǎng)傳遞信息和互鎖模式，工作可靠，運(yùn)行正常。
若采用先進(jìn)的光纜取代同軸電纜作為該系統(tǒng)的通訊載體，可以免除因雷電引起的損壞，但由于礦區(qū)地形復(fù)雜，該系統(tǒng)距離長(zhǎng)、鋪設(shè)工作量大、費(fèi)用高、施工存在一定難度。
我們選擇現(xiàn)有運(yùn)行可靠、數(shù)字化冗余設(shè)計(jì)的指揮調(diào)度系統(tǒng)為監(jiān)視信息傳輸媒體，組成集中監(jiān)視系統(tǒng)如圖1所示。
2系統(tǒng)工作原理
調(diào)度分機(jī)遠(yuǎn)程采集各個(gè)生產(chǎn)線中各類(lèi)設(shè)備的運(yùn)行狀況信息。根據(jù)生產(chǎn)管理的需要，對(duì)采剝生產(chǎn)線主要生產(chǎn)設(shè)備，每臺(tái)設(shè)備取其2個(gè)狀態(tài)信號(hào)，對(duì)其中的分流設(shè)備增加2個(gè)現(xiàn)場(chǎng)位置信號(hào);斗輪機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、排土機(jī)等移動(dòng)設(shè)備，由于設(shè)備經(jīng)常移動(dòng)，線路難以保證暢通，不采集其狀態(tài)信號(hào)。對(duì)地面生產(chǎn)系統(tǒng)，只采集能反映設(shè)備運(yùn)行的信號(hào)，另采集一個(gè)反映本系統(tǒng)己準(zhǔn)備就緒的信號(hào)。每個(gè)信號(hào)由一對(duì)音頻電話線傳送至調(diào)度分機(jī)。
地面系統(tǒng)調(diào)度分機(jī)將采集到的所轄范圍內(nèi)各生產(chǎn)單機(jī)的狀態(tài)信息，采用 FSK(移頻鍵控)技術(shù)進(jìn)行調(diào)制后，實(shí)時(shí)地通過(guò)一對(duì)音頻電話線傳送至調(diào)度室調(diào)度分機(jī)，調(diào)度室調(diào)度分機(jī)將本身所采集到的信號(hào)與地面系統(tǒng)調(diào)度室分機(jī)傳來(lái)的信號(hào)組合后，經(jīng)RS-·232或RS-422串行通訊口實(shí)時(shí)傳送至工控計(jì)算機(jī);工控計(jì)算機(jī)對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行處理后，再將處理過(guò)的信號(hào)實(shí)時(shí)傳送至顯示屏的微電腦控制器，由微電腦控制器驅(qū)動(dòng)顯示模塊驅(qū)動(dòng)高亮度雙基色LED發(fā)出不同顏色的光。
假若監(jiān)視系統(tǒng)中工控計(jì)算機(jī)未收到下級(jí)傳來(lái)的信號(hào)，會(huì)自動(dòng)地向下一級(jí)調(diào)度分機(jī)設(shè)備發(fā)出請(qǐng)求，要求重發(fā)信號(hào)。顯示屏微電腦控制器具有記憶功能，若出現(xiàn)斷電情況，重新得電后，會(huì)自動(dòng)向工控計(jì)算機(jī)申請(qǐng)重發(fā)信息，工控計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)向下級(jí)調(diào)度分機(jī)要求重發(fā)信息。
3軟件設(shè)計(jì)
為便于操作人員掌握和使用，工控計(jì)算機(jī)采用WindowS98操作系統(tǒng)，應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)采用Delnhis開(kāi)發(fā)工具，由于數(shù)據(jù)量不大，采用 Access數(shù)據(jù)庫(kù)。根據(jù)應(yīng)用的具體要求，以及對(duì)所采集的信息的種類(lèi)、先后順序和信息的有效時(shí)限等進(jìn)行分析，對(duì)不同的生產(chǎn)設(shè)備，采用不同的運(yùn)算方式：對(duì)每臺(tái)普通生產(chǎn)設(shè)備，由于“準(zhǔn)備完畢，可以啟動(dòng)”信息是最基本的工作信息，表示該設(shè)備要參加系統(tǒng)的工作，而且是首先傳送上來(lái)的，井且一直保持到不參與工作時(shí)為止;“運(yùn)行”信息是實(shí)時(shí)地反映設(shè)備的實(shí)際工作狀態(tài);設(shè)計(jì)時(shí)，為可靠地反映實(shí)時(shí)信息，同時(shí)滿足要求及為便于系統(tǒng)調(diào)度人員觀察，采用“準(zhǔn)備完畢，可以啟動(dòng)”信息優(yōu)先原則。
對(duì)分流式生產(chǎn)設(shè)備，由于比普通生產(chǎn)設(shè)備多2個(gè)置位信息，并且多回個(gè)顯示燈，分流到不同的系統(tǒng)，不同的顯示燈隨信息的不同而發(fā)生變化;“準(zhǔn)備完畢，可以啟動(dòng)”和“置位信息”在本設(shè)備“運(yùn)行”信息傳上來(lái)后，仍然存在;“置位信息”是一個(gè)非常重要的信息，在軟件設(shè)計(jì)時(shí)，考慮為置位優(yōu)先原則。
考慮到生產(chǎn)實(shí)際情況，隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)工藝會(huì)發(fā)生變化，每個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)中設(shè)備數(shù)量也會(huì)發(fā)生變化，每臺(tái)生產(chǎn)單機(jī)隨生產(chǎn)的需要也會(huì)出現(xiàn)信息采集量的變更等，就要求在軟件設(shè)計(jì)中有較強(qiáng)的靈活性，因此對(duì)一些可能隨生產(chǎn)變化而需要發(fā)生改變的參數(shù)，采用窗口方式設(shè)計(jì)，可由監(jiān)視系統(tǒng)管理人員根據(jù)生產(chǎn)的變更進(jìn)行設(shè)定，而不需要更改軟件。根據(jù)生產(chǎn)變更的可能性，主要設(shè)計(jì)的可設(shè)定參數(shù)有如下幾類(lèi)：
1)顯示燈設(shè)定
2)檢測(cè)點(diǎn)設(shè)定
3)生產(chǎn)單機(jī)設(shè)定
4)生產(chǎn)設(shè)備之間的連鎖關(guān)系設(shè)定
5)生產(chǎn)單機(jī)所有者設(shè)定
6)作息時(shí)間設(shè)定
7)可查詢每個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的起停機(jī)時(shí)刻、故障
8)時(shí)間、作業(yè)時(shí)間等等
9)禁止非法進(jìn)入或修改設(shè)定，系統(tǒng)設(shè)置了密碼保護(hù)
10)全局設(shè)定
4結(jié)束語(yǔ)
集中監(jiān)視指揮調(diào)度系統(tǒng)于2000年1月投入運(yùn)行以來(lái)，工作正�？煽浚C明方案設(shè)計(jì)合理，系統(tǒng)的軟件合理，計(jì)算準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)查詢方便，參數(shù)一次設(shè)定后無(wú)需人員操作。此監(jiān)視系統(tǒng)在大型露天礦連續(xù)開(kāi)采工藝中使用后，生產(chǎn)效率得到了明顯提高，具有在同類(lèi)場(chǎng)合推廣使用的價(jià)值。
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