矿山布料小车自动控制无人值守浅析

韦　阳（丹东东方测控技术股份有限公司自动化部，辽宁　丹东　118002）

矿山布料小车自动控制无人值守浅析

韦阳
（丹东东方测控技术股份有限公司自动化部，辽宁丹东118002）

随着科学技术的发展，矿山生产目前逐步实现了自动化，生产效率大大提高。在现有的工艺、设备条件下，实施全流程优化控制，使工艺的每个环节发挥最大的效能，使整个工艺流程协调工作，让选厂工作在最佳状态，为选厂带来可观的经济效益。

矿山；小车；自动控制；科技创新

0　前言

选矿厂破碎系统的工作环境往往粉尘较大。而布料小车车间更是充斥着大量的粉尘。在大量粉尘的环境里不适合员工长时间工作。但是布料小车岗位又是破碎系统里十分重要的环节并且往往需要人工参与控制，所以布料小车无人值守自动控制成为迫切解决的问题。随着PLC控制器在矿山的广泛应用，布料小车无人值守问题也出现许多解决方案。这里仅对我在工作中碰到的问题及解决方案进行浅析。

1　解决方案

PLC方面采用的是西门子S7-300PLC控制器。西门子控制器有着工作稳定价格适中应用广泛等特点。物位计采用的是E+H雷达物位计与激光物位计。小车行走定位采用的是欧姆龙TL-L100-7电感式定位开关。这种定位开关的量程可达到100mm，适合现场布料小车的定位要求。布料小车下料口附近加装照明和摄像装置，这是为了方面操作员在控制室直观的观察到仓内情况。摄像头采用的是大华的DHCA-FW480EP摄像头。该摄像头防护等级为IP66，满足现场使用条件。这款摄像头要求的最低照度比较低，适合在光线较暗的环境下使用。

雷达物位计尽量安装在矿仓下料口正上方。这样可以更直观检测料仓料位情况。定位开关管安装在雷达料位计附近，使小车在下料时便于物位计的检测。布料小车上安装金属标志物，使小车移动到料位计处时标志物正对定位开关。标志物与定位开关水平距离小于100mm大于50mm。这样做是为了便于定位开关的测量。将摄像头，激光物位计，照明装置安装在布料小车上。放置在方便检测矿仓内部的位置。传统单一的物位计很难准确的反应矿仓进料口处的物位变化。因此这里采用两种安装在不同位置的物位计同时对矿仓进行检测。如图1所示。这样的检测组合可以较为准确的反应料仓的料位情况。

图1

2　控制思路

假设有10个料仓，10台雷达料位计固定在分矿仓上方。一系列5台，二系列5台。这10台料位计可以基本反映整个料仓的布料情况。我将料位范围分为几个档次，如0%-25%，25%-45%，45%-65%，65%-85%，85%-100%这样5个档次。为了方便计算我对不同的料位范围进行赋值。0%-25%赋值为1，25%-45%赋值为2，45%-65%赋值为3，65%-85%赋值为4，85%-100%赋值为5。任何将不同的赋值相加并去平均数。例如：一系列都是大于85%的料位时，所有矿仓的数值都为5.再将其相加并除以25（因为一系列是5个料位计所以是5X5=25，二系列就为25）等于1。说明这时的料位较高。如果五个矿仓料位赋值分别为3，4，5，5，5.这是运算的数值为3+4+5+5+5=22，22/25=0.88。这种类似的系数会在1和0.2之间变化。二系列也是同样得到类似的系数，这样的系数越大就越能说明该系列的矿量较多。在矿量较多的时候小车每次布料的量就会比较多，系数比较小的时候就布较少的矿就会离开，以便所有矿仓都能打满。另外当想集中给部分矿仓加矿的时候可以进行一些人工的干预，如将某些矿仓锁定不要其停在该位置下矿。为了较好的布料，我们在小车的上面安装了激光料位计。当小车到达指定位置时，程序会自动检测料位和设定料位进行比较，当达到要求时小车会自动到下一个仓布料。以此类推循环布料。

3　总结

在实际的应用中视屏监视和物位计检测是向结合的。如果物位计出现故障报警，PLC会发出报警信号。自控员可以在接到报警信号后通过监视系统更准确的了解现场情况。从而避免事故的发生。矿山综合自动化系统以为用户提供综合解决方案为宗旨。综合自动化的目标是实现全矿山综合自动化系统软件组态化设计，建立全矿山监测、控制、管理一体化的大型开放式分布控制系统。最终实现厂房无人值守，减少人力物力，为企业实现最大的效益。

参考资料：

［1］刘锴，周海.深入浅出西门子S7-300PLC［M］.北京航天航空大学出版社，2004（08）.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.208