如何实现堆取料机与DCS系统无线联锁监控？

DCS传统分散控制系统是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机通讯显示和控制等4C技术，其基本思想是分散控制，集中操作，分级管理，配置灵活，组态方便。简单说就是从DCS发送信号，由现场的调节阀等可控设备按照信号动作，从而是实现对工况控制。DCS远程控制操作，是与在现场手动操作阀门或可控设备相对应的。和什么行业没有关系，电力系统DCS，化工系统DCS，都是一样的，都是远程控制调节阀或可控的设备，从而实现对工况的控制。DCS系统远程控制斗轮机需要借助无线混合信号传输器来实现。

斗轮机由力矩电机驱动电缆卷筒经碳刷滑环到通讯扁电缆的方式进行信号的传输，通常情况下，需要和地面皮带实现电气联锁，同时与输煤远程柜或输煤控制室进行数据传输，分别实现取料、堆料、分流联锁及运行和停止等功能。

■ 运行中存在的问题

1.控制电缆故障率较高，易引起故障停机

斗轮机在移动过程中，常规控制电缆容易被砸伤、划伤或人为误伤等情况，同时为保证电缆收放正常，卷筒在移动过程中电缆与其必须保持一定张力，一旦卷筒出现异常，极易造成电缆拉扯过度受损，导致控制信号异常。控制电缆故障率随时间逐渐增加，并且故障点不易查找，容易因操作时间差引起物料堵塞等故障。生产运行过程中，安全风险系数不小，严重时可能导致输煤系统上煤异常和引发工厂生产事故。因出现断线故障无法及时反馈到输煤程控或所联锁的设备，只能操作人员手动停机，造成较大的财产损失。

2.卷盘电机及其滑环故障

由于启动频繁，出现过热致使回路故障，严重时还会造成短路，烧坏设备。再有低温产生反应不灵敏误跳等情况发生，造成电缆拉断影响生产。

3.投资损耗高，维护费用大

通讯电缆由于要不停地随斗轮机卷动，磨损严重，每年都要更换新电缆，极大的增加了材料及维护费用。斗轮机一条进口电缆约10万，电缆卷筒约18万，电缆中间接线箱1万，从斗轮机电缆接线箱到控制的24芯电缆造价和辅助设施在5万，电缆铺设和安装的人工费用在3万，一共花费约37万。维护费用10年高达35万，进口电缆每10年需要更换2次，换电缆一次材料和人工需10万左右，每10年需要更换1次电缆卷筒，换电缆卷筒一次材料和人工需15万左右。

4.厂区集中监控系统实现困难

斗轮机目前多采用就地程控，现代智能工厂需要将大数据分析技术融入控制系统，实现人工智能与生产运行控制紧密融合。而可视化集中控制系统往往需要实时监控各个分散点厂区车间数据，挖沟布线成本较高，实现难度较大。

■ 改造思路

采用无线通讯方式来实现斗轮机的联锁通讯，这样就把力矩电机、电缆卷筒、滑环碳刷、电缆、通讯电缆转换端子箱等设备全部省掉不用，克服现有技术中斗轮机有线连锁电缆反复折损、电缆拉断所造成断路、短路、拉地等故障。无线控制设备自身的功率不到10W（相当于一个灯泡的瓦数），每年一条运输线光节省电费近20万元。再更换为无线传输后，原来高成本电机滑环可以拆除，既节省设备款及维修更换的成本，又不用担心现场粉尘环境造成的信号不稳定的情况出现。无线通讯摆脱了传统通讯技术存在的不足，无需借助于有线连接就能实现机器之间的对话交流，主要借助于无线电波连接，以达到各类数据信息传输的需要。

■ 应用场景

【应用一】斗轮机(堆取料机)就地程控无线应用

现场就地程控箱无线监控斗轮机(堆取料机)作业

【应用二】DCS系统与斗轮机(堆取料机)远程无线通讯应用

中心监控室DCS系统远程无线监控斗轮机(堆取料机)作业

审核编辑 黄昊宇