点击下载——上煤皮带系统自动化升级改造方法.doc

上煤皮带系统自动化升级改造方法

杨洪庆1，姚永存1，张晓荣2

(1.河北省煤化工工程技术研究中心，河北 邢台 054001；2.河北中煤旭阳焦化有限公司，河北 邢台 054001)

摘 要：皮带系统是焦化厂炼焦煤的运输主要设备，具有设备多、布置分散、全线距离长等特点，采用PLC皮带控制系统，实现了自动化控制。通过对上煤皮带系统进行自动化升级改造，提高了皮带系统安全性，减少操作人员，降低了生产成本。

关 键 词：上煤；皮带系统；自动化；改造

1 引言

河北中煤旭阳焦化有限公司上煤皮带系统共有47条皮带，负责公司煤炭的运输。整套皮带系统中一系12条皮带2004年投入使用，采用手动联锁方式控制，每次开停机均需要现场操作，开停机时间长，占用人员多，安全系数低；二、三系35条皮带分别在2008年、2010年投入使用，安装有PLC集中控制系统，可在中控室集中开停机，但跑偏、电流监控等功能目前还不能正常使用，自动化程度低，集中控制设施达不到正常使用条件。在现有条件下，备煤车间还需要大量人力去巡检、操作皮带，才能保证皮带系统的稳定运行，造成人力资源浪费，制造成本高。

2 存在问题

(1)信号传输电缆之间存在信号干扰，中控室主机处经常收到假信号，出现误判断。

(2)现场无可视监控，设备运行及生产情况需要专人巡检。

(3)设备运行参数监测数据不全，如振动、电压等无监测，电流检测不能使用等。

(4)由于系统的缺陷，部分跑偏、打滑、纵向撕裂等元件使用时间过长，已经老化，不能使用，需要进行更换或修复。

(5)一系上煤系统建设时未安装自动控制系统，全部采用人工现场开停机，人员占用多。

(6)二、三系PLC控制系统部分控制模块已经老化淘汰，需要进行升级。

(7)上煤系统除尘设施满足不了要求，除尘效果不好。

3 上煤皮带系统自动化改造

对原有集中控制系统进行了改造升级，增加一系上煤皮带的自动控制，整个上煤皮带系统增加视频监控系统，对皮带原有的检测元件进行升级。

3.1 PLC控制系统的改造

二、三系上煤皮带系统原有通信电缆与电源线之间屏蔽效果不好，造成PLC控制系统出现假信号，给皮带机发出错误指令。通过更换屏蔽效果更好的通信电缆，避免错误开停机，减少安全事故发生率。

对PLC控制系统中的跑偏、防撕裂、溜槽堵料等皮带信号检测装置进行排查，更换补充已损坏的元件，在部分未设计却有必要的地方增加检测元件。

一系上煤皮带系统采用与二、三系相同的PLC集中控制的冗余系统，共涉及12条运煤皮带以及2台粉碎机的集中控制，分别在配电室、中控室的新增安装控制柜，包括新增相应的控制模块。在皮带机上增加防撕裂装置、跑偏检测装置、溜槽堵塞检测装置，达到能够在中控室观测到皮带的运行情况，并进行开停机操作，减少现场操作人员。

3.2 安装视频监控系统

原系统未考虑安装视频监控系统，中控室不能观察到现场皮带实际运行情况；一旦检测到设备异常信号后，操作工必须去现场查找，进行故障排除，造成效率低、人员占用多。上煤皮带系统安装的视频监控是基于网络的数字化视频监控管理系统，采用分散布网、集中监控的管理方式，对信息采集、存储、传输、控制和维护的全过程进行管理，架构在原控制系统的局域网基础上，实现远程监控和集中管理的数字化监控。

上煤皮带系统主要皮带的关键点安装了摄像头，采集到的信号传输回中控室显示屏，既可多画面集中检测，也可单画面放大观测。

为保证采集视频信号的清晰度，本次采用带有防尘罩的低照度摄像头。

3.3 上煤皮带系统的抑尘设备安装

原上煤皮带系统安装时对抑尘措施考虑不足，未进行除尘设备的设计安装。随着环保压力的逐渐增加，加上采集信号的摄像头对工作环境的要求，为了保证视频监控系统的正常运行，在皮带转运站溜槽处增加抑尘设备，降低通廊内粉尘浓度，改善工作环境，同时也能降低对卫生打扫人员的需求。

4 改造效果

(1)改造后，上煤皮带系统自动化程度明显提高，所有皮带的开停机实现了在中控室集中操作。通过视频检测到设备故障时可直接向维修工提供故障原因，减少维修准备时间。

(2)通过对检测设备的恢复，减少了假信号造成的误操作，提高了皮带运行的安全系数。

(3)增加除尘装置改善了工人的工作环境，降低职业病发生率。

(4)减少备煤车间现场操作人员及皮带巡检工，减少65人，每年可至少降低人工成本144万元，提高了企业劳动效率。