遠(yuǎn)程控制在煤粉制備自動化控制系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用

戰(zhàn)強 趙永 邊洪波

遠(yuǎn)程控制在煤粉制備自動化控制系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用

戰(zhàn)強 趙永 邊洪波

通過研究并實現(xiàn)微機遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，可減少生產(chǎn)崗位操作人員配置，提高勞動生產(chǎn)率和生產(chǎn)控制集中度。本文重點對淄博鐵鷹鋼鐵有限公司如何實現(xiàn)微機遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)以及取得的效果進行闡述，供其他企業(yè)進行借鑒。

煤粉制備是球團生產(chǎn)線的主要崗位，煤粉是焙燒球團過程中使用的唯一原料。當(dāng)前冶金市場不景氣的情況下，為了減員增效，同時滿足崗位人員配置需求。為此，公司確立了球團煤粉自動化遠(yuǎn)程控制項目研究，將煤粉操作室微機控制系統(tǒng)延伸到球團主控室進行控制，這樣，既實現(xiàn)了人員調(diào)劑，做到減員增效，又提高了生產(chǎn)控制集中度。

現(xiàn)狀分析

鐵鷹公司球團生產(chǎn)線煤粉制備自動化控制系統(tǒng)，原為DOS系統(tǒng)下的人機畫面操作系統(tǒng)，有固定崗位工對其進行控制操作。伴隨冶金市場的不穩(wěn)定性因素，通過遠(yuǎn)程改造保證使用原DOS系統(tǒng)的前提下，控制方式由固定崗位工控制方式轉(zhuǎn)為球團主控室集中控制方式。而煤粉崗位現(xiàn)用的DOS系統(tǒng)已被淘汰，設(shè)備廠家對其已不再提供技術(shù)支持和備品備件計劃，設(shè)備廠家建議對DOS系統(tǒng)進行全面更新為Windows系統(tǒng)。為達(dá)到兼容效果，必須連同PC機、采集板卡，現(xiàn)場A/D轉(zhuǎn)換模塊，通訊模塊，通訊線纜同時進行更換，以滿足設(shè)備的兼容使用。如此一來，設(shè)備方提供的方案，從技術(shù)上分析對稱量精確度沒有提高，而且更新費用較高。所以我們決定對煤粉控制系統(tǒng)進行研究設(shè)計，在使用原系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制改造后，可以為公司大大節(jié)省了人工費用。

設(shè)計改造過程

整體改造方案。遠(yuǎn)程控制改造的整體方案見圖1。

煤粉制備操作室到主控室路徑距離為240米，傳輸距離較長，中間途經(jīng)高溫鏈篦機、高溫管道及大功率用電設(shè)備，信號難以控制，為保證傳輸信號的質(zhì)量不受干擾、失真，避免影響信號的穩(wěn)定性。我們考慮用光纜作為視頻傳輸，用屏蔽雙絞線（STP）做鍵盤、鼠標(biāo)延長線。

確定改造的設(shè)計方案。光纜敷設(shè)走向：煤粉制備操作室—回轉(zhuǎn)窯—鏈篦機—主控室；

雙絞線敷設(shè)走向：煤粉制備操作室—浴池泵房—公司院墻—公司辦公樓—暖氣管道—主控室。

以上分析：北線相比南線的電磁干擾較弱，周圍沒有高溫設(shè)備，從以上技術(shù)分析此敷設(shè)方式完全能夠達(dá)到技術(shù)要求。

方案的必要性和可行性

改造方案的必要性。球團線自投產(chǎn)以來，煤粉制備自動化控制系統(tǒng)正常固定一名電腦操作工對其進行操作和監(jiān)控。公司根據(jù)當(dāng)前發(fā)展的實際情況，對煤粉制備自動化控制系統(tǒng)進行設(shè)計改造，同時在人員緊缺的情況下，實現(xiàn)減員增效、必須滿足人員配置要求。

改造方案的可行性。煤粉制備到主控室路徑距離為240米，傳輸距離較長，高壓風(fēng)機及大功率用電設(shè)備，信號難以控制，為保證傳輸信號不失真，避免影響信號的穩(wěn)定性，我們考慮用光纜作為視頻傳輸，用屏蔽雙絞線（STP）做鍵盤、鼠標(biāo)延長線，經(jīng)反復(fù)操作實驗，最后結(jié)果完全能滿足我們遠(yuǎn)程控制的要求。

改造方案及材料選型

圖一

改造方案。為防止電磁的干擾，視頻線應(yīng)選用抗干擾強的或不受干擾的材料做為傳導(dǎo)介質(zhì)。經(jīng)材料論證選用單模4芯光纖作為傳導(dǎo)介質(zhì)，因為光纖的材料是玻璃纖維，它不屬于導(dǎo)電體，主要使光在光纖里以折射的形式傳播，所以它的抗干擾能力特強，不受外界電磁干擾。選擇4芯光纖是三備一用，目的是為了解決將來在高溫、大風(fēng)、等惡劣環(huán)境下使用時，出現(xiàn)的斷線故障，縮短檢修時間。為保證高質(zhì)量的信號傳輸，如對信號傳輸設(shè)計不規(guī)范，就會影響信號的穩(wěn)定性和控制性。煤粉制備到主控室路徑距離為240米，傳輸距離較長，中間途經(jīng)高壓配電室、高壓風(fēng)機及大功率用電設(shè)備，信號難以控制，為保證傳輸信號不失真，避免影響信號的穩(wěn)定性，敷設(shè)線纜時會途經(jīng)很多50A以上大電流感性負(fù)載電纜，而且電源電纜不帶屏蔽層，那么要求它與信號電纜的垂直方向間隔距離必須在60cm以上，防止對傳輸信號的干擾。

材料選型。PC機的鍵盤鼠標(biāo)接口的電壓為5V，傳輸距離為240M，為控制信號的壓降率，雙絞線不能長距離傳輸信號，是因為頻率越高，阻擋越大，線越長，阻抗也越大，經(jīng)查詢資料5類雙絞線和7類雙絞線最具要求，而通過性能對比7類雙絞線的阻抗最小可做為鍵盤鼠標(biāo)信號的傳輸介質(zhì)，我們所要求的有限距離是240米，電阻為23.45歐姆，經(jīng)反復(fù)實驗得出結(jié)論選用大雅新科技鍵盤鼠標(biāo)延長器，通過信號放大原理，完全可以控制好PC機輸出5V的壓降，這樣可以大大提高的信號傳輸強度，并保證了信號質(zhì)量，另外在主控室操作臺上新增加一臺顯示器，要求畫面顯示效果必須和煤粉控制室畫面同步，并通過鍵盤鼠標(biāo)可以對其控制操作。保證在原控制性能的前提下，實現(xiàn)球團主控室遠(yuǎn)程（集中）控制方式。

投入成本及效益分析

此改造項目需投入費用詳見下表

設(shè)備品名視頻光端機鍵鼠延長器超7類網(wǎng)線4芯單模光纖數(shù)量1套1套350米350米價格2500（元）300（元）600（元）480（元）共計費用3880元

改造后帶來的效益分析。共有煤粉制備電腦操作工4人，平均按人均計算1人/月/3800元，4人/月/15200元，4人/年/182400元。項目經(jīng)改造投入生產(chǎn)后，可年節(jié)省人工成本18.24萬元。

該遠(yuǎn)程控制項目的改造操作簡單、維護保養(yǎng)方便、可靠性高、運行成本低等優(yōu)點，節(jié)能效果顯著，對球團生產(chǎn)深入貫徹“節(jié)能降耗、降本增效”，具有非常重要的作用，在同行業(yè)生產(chǎn)中值得積極借鑒，具有良好的推廣價值。

（作者單位：淄博鐵鷹鋼鐵有限公司）