現(xiàn)場總線在選煤廠膠帶輸送保護(hù)中的應(yīng)用

楊尚凱

摘要：現(xiàn)場總線是溝通生產(chǎn)過程現(xiàn)場及控制設(shè)備之間及其與更高控制管理層之間的聯(lián)系的工廠數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。該控制系統(tǒng)并不是一種簡單的網(wǎng)絡(luò)管理，而是一種新型的、開放式、全面分布的控制系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的應(yīng)用能夠更好地促進(jìn)設(shè)備的運(yùn)作。現(xiàn)場總線是一種綜合技術(shù)，其包括控制、計(jì)算機(jī)、智能傳感器、數(shù)字通信技術(shù)等，這項(xiàng)系統(tǒng)的產(chǎn)生受到了各國企業(yè)的廣泛關(guān)注，從而導(dǎo)致自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與設(shè)備發(fā)生了巨大的變化。本文主要針對現(xiàn)場總線在選煤廠膠帶運(yùn)輸保護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)場總線；選煤廠；膠帶輸送保護(hù)

中圖分類號：F407 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1引言

近年來，隨著我國煤炭企業(yè)的不斷發(fā)展，為了滿足生產(chǎn)需要很多企業(yè)對設(shè)備進(jìn)行了更新，一些大型選煤廠開始使用超長距離膠帶輸送設(shè)備。但是隨著超長膠帶輸送設(shè)備的出現(xiàn)，一些問題也逐漸的顯現(xiàn)出來。因此，為了減少問題的發(fā)生，提高生產(chǎn)工作效率選煤廠逐漸的開始使用現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，這一系統(tǒng)使得生產(chǎn)效率得到提高膠帶輸送保護(hù)控制也得到了滿足。

2現(xiàn)場總線的應(yīng)用原因及系統(tǒng)構(gòu)成

2.1現(xiàn)場總線的應(yīng)用原因

在過去，選煤廠大多會采用傳統(tǒng)的開關(guān)量節(jié)點(diǎn)信號硬接線接入PLC模式，但是這種方式存在著很多的缺點(diǎn)，在運(yùn)用的過程中需要進(jìn)行并行布線，除此之外還需要鋪設(shè)大量的控制電纜，從而使得成本大大提高，對于之后的維修維護(hù)也有很大的影響，這也使得過去傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)已經(jīng)很難滿足選煤廠膠帶輸送保護(hù)控制的需要。所以，很多大型選煤廠都開始采用dupline現(xiàn)場總線，這種控制系統(tǒng)運(yùn)用的是一條雙芯電纜及相應(yīng)的IO模塊，這種布置方式有效地解決了布線復(fù)雜的問題，并且這種控制系統(tǒng)的傳送距離超長，可以達(dá)到10KM以上，在設(shè)備進(jìn)行作業(yè)時(shí)信號傳輸非常穩(wěn)，很大程度上解決了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)存在的一些問題。[1]

2.2現(xiàn)場總線的系統(tǒng)構(gòu)成

由于筆者曾在工作過程中應(yīng)用過dupline總線系統(tǒng)，所以以此為例向大家介紹現(xiàn)場總線的系統(tǒng)構(gòu)成。Dupline總線系統(tǒng)是由G38910050230網(wǎng)關(guān)、G50101106單輸入數(shù)字模塊、G50102206雙輸入數(shù)字模板、屏蔽2芯控制電纜。DT01線尾器及各種膠帶輸送機(jī)保護(hù)開關(guān)構(gòu)成。各類保護(hù)開關(guān)主要包括跑偏開關(guān)（PP）、拉繩開關(guān)（LS）、堵料開關(guān)（DL）、打滑開關(guān)（DH）、防撕裂開關(guān)（FSL）開關(guān)等（如右圖），這些開關(guān)都就近接入數(shù)字輸入模塊，通過各個(gè)模塊之間的屏蔽雙絞線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，之后在膠帶機(jī)頭處各類信號接入G38910050230網(wǎng)關(guān)，這個(gè)網(wǎng)關(guān)能夠?yàn)槟z帶保護(hù)分配相應(yīng)的數(shù)據(jù)地址，并且可以將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過DeviceNet通訊模塊上傳至選煤廠主控PLC系統(tǒng)。

3采用Dupline現(xiàn)場總線的技術(shù)優(yōu)勢

3.1節(jié)省硬件數(shù)量節(jié)約成本

現(xiàn)場總線設(shè)備具有一定的智能性，所以在其前端分散著能夠直接執(zhí)行多種控制、傳感、報(bào)警的智能設(shè)備，所以現(xiàn)場總線中不需要DCS系統(tǒng)進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換、調(diào)理、隔離等功能，這就使得在安裝過程中減少了許多復(fù)雜的接線問題，由于現(xiàn)場總線擁有智能的計(jì)算功能，所以也不需要在進(jìn)行單獨(dú)的計(jì)算單元，很大程度上減少了對于變送器以及工控機(jī)等設(shè)備的投資，節(jié)約了成本，而且能夠?yàn)楣ぷ魅藛T打造一個(gè)具有充分空間的工作環(huán)境。

3.2節(jié)省安裝費(fèi)用

現(xiàn)場總線的控制器如圖所產(chǎn)生的方波信號能夠共同完成控制功能，用戶在集控中心能夠直接進(jìn)行集中控制，方便作業(yè)。一般情況下現(xiàn)場總線會使用PLC控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程IO，為了使控制層連接更加方便，并且減少安裝成本提高工作效率，可以與DeviceNet現(xiàn)場總線模塊直接對接。由于其為串聯(lián)所以能夠節(jié)約單元成本節(jié)省設(shè)備的安裝費(fèi)用。一個(gè)DNB模塊可以支持64個(gè)節(jié)點(diǎn)，一個(gè)Dupline接口模板又可以連接128個(gè)輸入輸出點(diǎn)，所以一個(gè)PLC可以連接的輸入輸出點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于普通plc的連接點(diǎn)。所以也會大量減少對于電纜、槽盒、橋架等產(chǎn)品的使用。

3.3節(jié)省維護(hù)開銷

現(xiàn)場控制設(shè)備具有一定的自診斷能力，在發(fā)現(xiàn)問題時(shí)能夠?qū)收线M(jìn)行簡單的處理，經(jīng)過處理后會將診斷信息以及維護(hù)信息全部傳送到控制室內(nèi)，相關(guān)工作人員能夠根據(jù)信息了解設(shè)備的運(yùn)行狀況。之后在遇到較大的問題時(shí)，維修人員也能夠根據(jù)之前的信息盡快的進(jìn)行排除，從而找到故障原因。這樣既可以減少維修次數(shù)，又可以提高維修效率，從而延長機(jī)械設(shè)備的使用壽命。

4現(xiàn)場總線在膠帶輸送保護(hù)中的應(yīng)用

4.1通信化

現(xiàn)場總線的核心是對整個(gè)選煤廠進(jìn)行控制，所以其核心部分是總線協(xié)議，總線協(xié)議屬于一種數(shù)字通信協(xié)議。在應(yīng)用的過程中整個(gè)系統(tǒng)還會圍繞總線協(xié)議組建一個(gè)應(yīng)用于選煤廠，在智能化控制設(shè)備之間實(shí)行雙向串行通信、多節(jié)點(diǎn)的數(shù)字通信系統(tǒng)。這種系統(tǒng)是開放式的、數(shù)字換的、多點(diǎn)通信的底層控制網(wǎng)絡(luò)，通過整個(gè)系統(tǒng)的自控和設(shè)備的通信能力實(shí)現(xiàn)選煤廠膠帶輸送保護(hù)機(jī)的控制。

4.2數(shù)字智能

在選煤廠膠帶輸送保護(hù)過程中，現(xiàn)場總線利用基礎(chǔ)的數(shù)字智能現(xiàn)場設(shè)置，了解膠帶的輸送狀況，從而根據(jù)現(xiàn)場的狀況通過數(shù)字通信的形式從總線將其連成一個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)，使得現(xiàn)場總線能夠得到有效地應(yīng)用。

4.3信息管理

現(xiàn)場總線在選煤廠膠帶輸送保護(hù)的應(yīng)用中，最為重要的一部分就是對于信息的管理，在應(yīng)該用過程中系統(tǒng)會將現(xiàn)場的眾多狀況以信息的形式傳送回來，通過對信息的分工管理，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)選煤廠的膠帶傳送保護(hù)中相關(guān)信息的集中處理、分析，從而實(shí)現(xiàn)信息處理的現(xiàn)場化和系統(tǒng)化，提高系統(tǒng)的效率。[2]

5結(jié)束語

總而言之，隨著科技的發(fā)展各個(gè)企業(yè)應(yīng)該緊隨時(shí)代的腳步，不斷對企業(yè)進(jìn)行改善。通過以上內(nèi)容我們也可以了解到，現(xiàn)場總線不僅具有更加完善的系統(tǒng)，還能夠減少企業(yè)設(shè)備成本，減少設(shè)備維修，相比較而言現(xiàn)場總線擁有良好的實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]楊淵.基于Dupline總線膠帶保護(hù)裝置在選煤廠的應(yīng)用[J].山東煤炭科技，2016（05）.

[2]楊揚(yáng).Dupline總線在原料廠的應(yīng)用[J].中國計(jì)量協(xié)會冶金分會2015年會論文集，2015.

（作者單位：平頂山中選自控系統(tǒng)有限公司）