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斗輪挖掘機連續開(kāi)采工藝設備監視系統改造
斗輪挖掘機連續開(kāi)采工藝成套設備集中監視調度系統的改造
1生產(chǎn)系統簡(jiǎn)介及改造方案
云南省小龍潭煤礦布治壩露天礦區采用先進(jìn)的斗輪挖掘機連續開(kāi)采工藝，由48臺設備組成表土剝離和采礦生產(chǎn)線(xiàn)，42臺設備組成煤炭篩選配合系統又稱(chēng)地面系統。經(jīng)三、四期改造后，兩系統均采用PLC集中監控。礦區另設指揮調度系統，可調度系統各單機。
生產(chǎn)過(guò)程中每年有長(cháng)達8個(gè)月的雷雨季節。雷雨常損壞PLC遠距離通訊接口乃至模塊，造成信息中斷，調度人員無(wú)法了解現場(chǎng)生產(chǎn)狀況，影響生產(chǎn)，急待解決。而與其并設的ASI指揮調度系統卻運行正常。
經(jīng)分析PLC遠程通訊采用同軸電纜，抗雷擊措施不力。而全數字ASI系列指揮調度系統的信息傳輸，接口采用三級保護，有效地防止了雷擊。系統的控制通過(guò)PLC遠程與單機間的Peerlink網(wǎng)傳遞信息和互鎖模式，工作可靠，運行正常。
若采用先進(jìn)的光纜取代同軸電纜作為該系統的通訊載體，可以免除因雷電引起的損壞，但由于礦區地形復雜，該系統距離長(cháng)、鋪設工作量大、費用高、施工存在一定難度。
我們選擇現有運行可靠、數字化冗余設計的指揮調度系統為監視信息傳輸媒體，組成集中監視系統如圖1所示。
2系統工作原理
調度分機遠程采集各個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)中各類(lèi)設備的運行狀況信息。根據生產(chǎn)管理的需要，對采剝生產(chǎn)線(xiàn)主要生產(chǎn)設備，每臺設備取其2個(gè)狀態(tài)信號，對其中的分流設備增加2個(gè)現場(chǎng)位置信號;斗輪機、轉載機、排土機等移動(dòng)設備，由于設備經(jīng)常移動(dòng)，線(xiàn)路難以保證暢通，不采集其狀態(tài)信號。對地面生產(chǎn)系統，只采集能反映設備運行的信號，另采集一個(gè)反映本系統己準備就緒的信號。每個(gè)信號由一對音頻電話(huà)線(xiàn)傳送至調度分機。
地面系統調度分機將采集到的所轄范圍內各生產(chǎn)單機的狀態(tài)信息，采用 FSK(移頻鍵控)技術(shù)進(jìn)行調制后，實(shí)時(shí)地通過(guò)一對音頻電話(huà)線(xiàn)傳送至調度室調度分機，調度室調度分機將本身所采集到的信號與地面系統調度室分機傳來(lái)的信號組合后，經(jīng)RS-·232或RS-422串行通訊口實(shí)時(shí)傳送至工控計算機;工控計算機對接收到的信號進(jìn)行處理后，再將處理過(guò)的信號實(shí)時(shí)傳送至顯示屏的微電腦控制器，由微電腦控制器驅動(dòng)顯示模塊驅動(dòng)高亮度雙基色LED發(fā)出不同顏色的光。
假若監視系統中工控計算機未收到下級傳來(lái)的信號，會(huì )自動(dòng)地向下一級調度分機設備發(fā)出請求，要求重發(fā)信號。顯示屏微電腦控制器具有記憶功能，若出現斷電情況，重新得電后，會(huì )自動(dòng)向工控計算機申請重發(fā)信息，工控計算機會(huì )自動(dòng)向下級調度分機要求重發(fā)信息。
3軟件設計
為便于操作人員掌握和使用，工控計算機采用WindowS98操作系統，應用軟件的開(kāi)發(fā)采用Delnhis開(kāi)發(fā)工具，由于數據量不大，采用 Access數據庫。根據應用的具體要求，以及對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，對不同的生產(chǎn)設備，采用不同的運算方式：對每臺普通生產(chǎn)設備，由于“準備完畢，可以啟動(dòng)”信息是最基本的工作信息，表示該設備要參加系統的工作，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;“運行”信息是實(shí)時(shí)地反映設備的實(shí)際工作狀態(tài);設計時(shí)，為可靠地反映實(shí)時(shí)信息，同時(shí)滿(mǎn)足要求及為便于系統調度人員觀(guān)察，采用“準備完畢，可以啟動(dòng)”信息優(yōu)先原則。
對分流式生產(chǎn)設備，由于比普通生產(chǎn)設備多2個(gè)置位信息，并且多回個(gè)顯示燈，分流到不同的系統，不同的顯示燈隨信息的不同而發(fā)生變化;“準備完畢，可以啟動(dòng)”和“置位信息”在本設備“運行”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，在軟件設計時(shí)，考慮為置位優(yōu)先原則。
考慮到生產(chǎn)實(shí)際情況，隨著(zhù)生產(chǎn)規模的不斷擴大，生產(chǎn)工藝會(huì )發(fā)生變化，每個(gè)生產(chǎn)系統中設備數量也會(huì )發(fā)生變化，每臺生產(chǎn)單機隨生產(chǎn)的需要也會(huì )出現信息采集量的變更等，就要求在軟件設計中有較強的靈活性，因此對一些可能隨生產(chǎn)變化而需要發(fā)生改變的參數，采用窗口方式設計，可由監視系統管理人員根據生產(chǎn)的變更進(jìn)行設定，而不需要更改軟件。根據生產(chǎn)變更的可能性，主要設計的可設定參數有如下幾類(lèi)：
1)顯示燈設定
2)檢測點(diǎn)設定
3)生產(chǎn)單機設定
4)生產(chǎn)設備之間的連鎖關(guān)系設定
5)生產(chǎn)單機所有者設定
6)作息時(shí)間設定
7)可查詢(xún)每個(gè)生產(chǎn)系統的起停機時(shí)刻、故障
8)時(shí)間、作業(yè)時(shí)間等等
9)禁止非法進(jìn)入或修改設定，系統設置了密碼保護
10)全局設定
4結束語(yǔ)
集中監視指揮調度系統于2000年1月投入運行以來(lái)，工作正�？煽�，證明方案設計合理，系統的軟件合理，計算準確，數據查詢(xún)方便，參數一次設定后無(wú)需人員操作。此監視系統在大型露天礦連續開(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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