双门架顶堆侧取堆料机控制系统
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摘 要：本文介绍了双门架顶堆侧取堆取料机主要结构，工艺。通过外部检测及其对堆取料机的PLC控制及其通讯来完成取料配比。
关键词：双门架；堆取料机；PLC 通讯
中图分类号：U653.928.+5 文献标识码：A
现阶段堆取料机的形式主要包括：圆形堆场中应用的圆形混匀式堆取料机、配重式顶对侧取堆取料机、门架式顶对侧取堆取料机；长形堆场中应用的臂式斗轮堆取料机、侧式悬臂堆料机、侧式刮板取料机、桥式刮板取料机、桥式斗轮取料机、半门式刮板取料机、全门式双刮板取料机、门式斗轮取料机。
我公司堆取料机的设计生产技术是1991年从德国公司引进的，至今我公司已设计生产千余台。随着自动化程度不断的提高，对堆取料机的使用认识的不断增强，现出现了许多种新型的堆取料机设备。双门架式顶堆侧取堆取料机就是其中之一。
双门架顶堆侧取堆取料机简介
该类型设备堆料工艺采用顶部锥壳堆料法，取料工艺采用分区分层侧式刮板取料法。
双门架式顶堆侧取堆取料机主要包括中柱部分、堆料机部分、取料机（2套）部分组成。如图1所示。
由于各地方的煤质不同，料仓内可能会堆积不同煤质的物料。两套取料机分别取两种不同煤质的物料。两种物料通过取料下料口送至两条出料皮带上，在经转运站将两条皮带上的物料卸至一条皮带上。通过分别调整两套取料机的取料量来调整两种物料的配比。通过此方式来保证送至锅炉内的煤炭的燃烧热量大致相同。这样可以省去了配煤仓设备，节省占地面积，减少使用设备，降低维护量。
堆取料机的电气设备主要是围绕其各驱动装置及相应的联锁、保护、监测、报警显示和与中控室的信号往来所构成。通过网络总线的形式将各种驱动、检测元件有机的联系在一起，可以精准、快速的将各驱动的运行状态准确的反映到设备的核心控制器（PLC）中，再通过PLC进行逻辑比较、计算来控制各驱动装置的正确运行，通过本机的上位系统将设备信息归拢、总结并制成报表的形式作为设备运行数据，并打印出来。同时，堆取料机上安装盘煤系统，定期将煤仓中储煤量、煤种分布情况绘制成三维图形，并将信息通过以太网的形式传送至主控室。
双门架顶堆侧取堆取料机的工艺流程
堆料机部分自动堆料过程可由中央控制室或机上进行。当设备发出备妥信号后，中控室启动或机上启动悬臂皮带及相关设备，设备将从操作人员事先选好的初始点开始，按预先编排好的程序进行定点堆料，完成堆料作业。，悬臂前端的料位计触及物料时，堆料计悬臂予以自动回转。工艺流程图如图2。
取料机部分自动堆料过程可由中央控制室或机上进行。当设备发出备妥信号后，中控室启动地面皮带。机上启动刮板及相关设备，设备将从操作人员事先选好的初始点开始，按预先编排好的程序往复取料，完成取料作业。取料臂每换向一次下降一定距离。工艺流程图如图3所示。
的控制硬件系统
堆取料机的控制系统是由一套SIEMENS公司生产的S7-400 PLC为主控制系统，PLC采用双机热备冗余系统，确保在一套PLC出现问题时，另一套PLC自动投入使用，保证设备正常不停机运行。
主站设在司机室内，在堆料、取料分别放置一套分布机架，在司机室内安装触摸屏，可以在触摸屏上进行操作，并将报警、状态信号及时反馈给操作人员。
堆料回转采用变频调速，保证回转平稳。通过变频启动可以保护电机在频繁启动过程中不受伤害。
取料行走采用变频调速，根据调整行走速度来调整取料量。
在堆料回转、取料行走、取料变幅部分安装编码器，通过采集编码器数据来对设备实际状态进行监控，并进行及时调整、控制。
变频器、编码器通过Profibus-DP通讯采入PLC。网络布置图如图4。
激光盘点系统设计方案适用于圆形煤场。它根据圆形煤场及其堆取料机的特殊情况进行有针对性的功能、结构、性能、安装等方面的设计。以此解决圆形煤场的煤场盘点问题。
激光盘点系统采用激光测距原理，采用光学转动技术，通过堆料臂的旋转，带动激光扫描仪旋转扫描煤堆切面（如下图），再通过旋转测量单元测量堆料臂的旋转角度，实现三维测量。所有测量数据均通过通信接口实时传送到主控微机上，对测量数据进行分析，平滑并通过数值积分的方法计算出存料体积。同时可根据物料密度自动计算出物料重量。系统可以通过无线以太网或光纤方式实时远程盘点，减轻盘点人员的工作量。通过WEB方式，用户可以在同一网络内的任意计算机终端上对盘点历史记录进行浏览和查询（见图5）。
系统由一台二维激光扫描仪（带加热电源）、一套旋转测量单元、一台主控单元、一套无线或光纤传输系统、一套数字化盘点系统软件、web服务系统、一台笔记本及配件共同组成。可通过现场或远程方式对盘点进行操作和管理。具体安装如图6。
通过激光盘点系统可将现场实际物料堆积情况真实的表现出来。并进行数据分析成像。如图7所示。
结语
通过一套完善的控制系统，加上辅助的一些测试装置，可以满足对双门架顶堆侧取堆取料机的控制。同时通过双门架取料量的调整也起到了物料配比的作用。这种产品的投入将越来越被认可，它将在电力，煤炭的行业占有一席之地。
参考文献
[1]采用串口通信技术实现MODBUS 数据通信[J].自动化仪表.2003.19.
[2]A-B SLC500 指令集 参考手册