地面生產(chǎn)系統(tǒng)集中管理.ppt

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1、朱莊礦主井提升系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)定重裝載自動(dòng)化,淮北礦業(yè)集團(tuán)公司朱莊煤礦 保運(yùn)一區(qū) QC小組,朱莊礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)集中控制改造,淮北礦業(yè)集團(tuán)公司朱莊煤礦 保運(yùn)一區(qū),一、小組概況,二隊(duì)技師小組成員簡(jiǎn)介,,,一、選題理由,針對(duì)上煤倉(cāng)生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備多，生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜，為了保障生產(chǎn)系統(tǒng)的平穩(wěn)和高效運(yùn)行，決定從遠(yuǎn)程監(jiān)控和集中控制兩方面著手研究，重點(diǎn)對(duì)集中控制進(jìn)行研究，并研究開(kāi)發(fā)適應(yīng)上倉(cāng)集中控制系統(tǒng)的設(shè)備和軟件。,理由一：上煤倉(cāng)生產(chǎn)系統(tǒng)存在的主要原因是，各個(gè)控制設(shè)備相距很遠(yuǎn)，不利于人員的操作和檢修。而且設(shè)備多，生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜。,理由二：由于朱莊礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備較多及運(yùn)行方式多樣，再加上老舊設(shè)備多，影響生產(chǎn)和煤質(zhì)的事故時(shí)有

2、發(fā)生，每年造成的損失在數(shù)百萬(wàn)元，由于操作點(diǎn)分散，系統(tǒng)用工達(dá)40多人，效率低下。由于朱莊礦為集團(tuán)公司的主力礦井之一，還能服務(wù)多年，因此地面生產(chǎn)系統(tǒng)的改進(jìn)與完善，采用先進(jìn)的控制方式，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化集中監(jiān)控，確保安全生產(chǎn)，勢(shì)在必行。,基于以上原因，決定對(duì)上煤倉(cāng)進(jìn)行集中控制系統(tǒng)改造，其主要組成包括有：皮帶集控系統(tǒng),工業(yè)電視系統(tǒng)，語(yǔ)音通訊系統(tǒng)三個(gè)。以控制室作為遠(yuǎn)程集控操作中心，為每條皮帶機(jī)配備有一套現(xiàn)場(chǎng)控制分站，通過(guò)在控制分站上安裝的液晶顯示屏和指示燈，現(xiàn)場(chǎng)操作、維護(hù)人員可以實(shí)時(shí)的查看系統(tǒng)的運(yùn)行信息，以確保朱莊煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)安全和穩(wěn)定運(yùn)行。,二、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,目前朱莊煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)存在的問(wèn)題有： 1

3、、設(shè)備多：目前，整個(gè)系統(tǒng)有8部皮帶機(jī)以及配套的給煤機(jī)、分煤器、振動(dòng)篩、破碎機(jī)、電磁鐵等共幾十臺(tái)設(shè)備。 2、系統(tǒng)運(yùn)行復(fù)雜：根據(jù)生產(chǎn)需求，運(yùn)行方式有多個(gè)，有二次篩分或不篩分；有進(jìn)方倉(cāng)或進(jìn)圓筒倉(cāng)；有進(jìn)倉(cāng)或落地；有破碎或不破碎；有風(fēng)選或不風(fēng)選；有集控或就地控制等運(yùn)行方式。 3、故障率高：由于設(shè)備較多及運(yùn)行方式多樣，再加上老舊設(shè)備多，影響生產(chǎn)和煤質(zhì)的事故時(shí)有發(fā)生。 4、需要操作人員較多：每個(gè)小班需6-7人。管理難度較大。,三、目標(biāo)確定,朱莊礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)的集中控制,,,,,四、原因分析,五、計(jì)劃對(duì)策,針對(duì)以上原因，保運(yùn)一區(qū)技師小組成員制定了如下方法來(lái)解決問(wèn)題 ：,對(duì)策、對(duì)上倉(cāng)進(jìn)行集中控制改造,在經(jīng)過(guò)分析

4、比較的基礎(chǔ)上，根據(jù)煤流示意圖以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用情況綜合考慮，使用新一代監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)建造這套皮帶集控系統(tǒng)，通過(guò)同一個(gè)上位機(jī)平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)膠帶機(jī)和輔助設(shè)備全系統(tǒng)的控制。 監(jiān)控系統(tǒng)的主要控制設(shè)備包括有：主控計(jì)算機(jī)、集控網(wǎng)關(guān)、控制分站。在方案中，以控制室作為遠(yuǎn)程集控操作中心，以集控網(wǎng)關(guān)作為就地集控中心，以基于LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的控制分站設(shè)備為骨干，集合各種檢測(cè)、保護(hù)、執(zhí)行裝置，組建成一個(gè)完整的皮帶運(yùn)輸集控系統(tǒng)。 系統(tǒng)中的集控網(wǎng)關(guān)和控制分站的運(yùn)算處理單元選用了高性能的CPU芯片，保證了系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集和聯(lián)鎖運(yùn)算、處理的實(shí)時(shí)性。LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)采用的LonTalk網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)變量技術(shù)以及

5、高達(dá)78KB/秒的傳輸速率，保證了各控制分站之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)目焖佟⒖煽颗c準(zhǔn)確。,在集控系統(tǒng)中，為每條皮帶機(jī)配備有一套現(xiàn)場(chǎng)控制分站，控制分站與相關(guān)聯(lián)的傳感器、控制器進(jìn)行相對(duì)獨(dú)立地測(cè)控工作。所有現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)直接進(jìn)入所屬的控制分站，由控制分站完成信號(hào)、狀態(tài)采集及狀態(tài)數(shù)據(jù)上報(bào)的功能，并且皮帶機(jī)的帶內(nèi)聯(lián)鎖、帶間聯(lián)鎖、自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)等控制功能也全部由現(xiàn)場(chǎng)控制分站完成，現(xiàn)場(chǎng)控制分站輸出的控制信號(hào)通過(guò)電氣控制設(shè)備來(lái)驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)皮帶運(yùn)輸線上的各種裝置，如：皮帶電機(jī)、震動(dòng)篩、分煤器、電磁閥、報(bào)警器等現(xiàn)場(chǎng)被控設(shè)備。 通過(guò)在控制分站上安裝的液晶顯示屏和指示燈，現(xiàn)場(chǎng)操作、維護(hù)人員可以實(shí)時(shí)的查看系統(tǒng)的運(yùn)行信息，如：電機(jī)電流、皮帶轉(zhuǎn)速、

6、傳感器狀態(tài)、報(bào)警信息、上下游設(shè)備狀態(tài)等信息。,整個(gè)皮帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)中所有的集控網(wǎng)關(guān)和控制分站都掛接在一根屏蔽的雙絞線上，以LonWorks總線方式連接到控制室內(nèi)的主控計(jì)算機(jī)。集控網(wǎng)關(guān)和控制分站除了LonWorks總線接口外，還可以選擇配置RS232、RS485、CAN等通訊接口，可以方便的與就近的其他智能設(shè)備進(jìn)行通訊，并將運(yùn)行數(shù)據(jù)通過(guò)膠帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)上傳到控制室中，以實(shí)現(xiàn)對(duì)這些設(shè)備的遠(yuǎn)程管理。 控制室的主控計(jì)算機(jī)可以對(duì)整條皮帶運(yùn)輸線進(jìn)行監(jiān)控管理。上位機(jī)軟件與下位機(jī)軟件可互為復(fù)核。主控計(jì)算機(jī)通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)與皮帶集控系統(tǒng)中的控制分站進(jìn)行通訊，獲取運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，下發(fā)控制命令。同時(shí)還可以通過(guò)上位機(jī)通

7、訊接口（OPC Server）向礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。,通過(guò)主控計(jì)算機(jī)能詳細(xì)的觀察到各主要工作點(diǎn)的設(shè)備運(yùn)行狀況，如傳感器狀態(tài)、電機(jī)電流、皮帶轉(zhuǎn)速等；可以方便地控制系統(tǒng)設(shè)備開(kāi)停，改變?cè)O(shè)備間的聯(lián)鎖關(guān)系；發(fā)生故障時(shí)，主控機(jī)能顯示故障設(shè)備的位置和故障類(lèi)型，并發(fā)出語(yǔ)音和文字提示信息，協(xié)助值班人員及時(shí)指揮現(xiàn)場(chǎng)人員排除各類(lèi)故障，從而降低故障率，減少事故影響時(shí)間。當(dāng)某臺(tái)設(shè)備因局部故障一時(shí)不能納入集控系統(tǒng)時(shí)，可把該設(shè)備轉(zhuǎn)化為就地控制，保證生產(chǎn)的連續(xù)性，從而達(dá)到系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠。,六、對(duì)策實(shí)施,1、該皮帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)具有技術(shù)先進(jìn)、保護(hù)齊全、可靠性高、運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)。 2、系統(tǒng)改造需投入108萬(wàn)元，每年創(chuàng)

8、效益89.4萬(wàn)元，投資回收期1.2年。 3、系統(tǒng)改造后可以提高系統(tǒng)的可靠行。減少事故影響，提高生產(chǎn)效率，減少用工，減輕職工勞動(dòng)強(qiáng)度，改善作業(yè)環(huán)境。 。,七、效果檢查,本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)出的集中控制系統(tǒng)適應(yīng)范圍廣，可以廣泛用于煤礦的地面生產(chǎn)系統(tǒng)。通過(guò)程序控制各工序所需要的膠帶運(yùn)輸設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備、保護(hù)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)的集中控制，徹底解除了人力的繁重勞動(dòng)，大大減少了事故影響時(shí)間，消除了生產(chǎn)中存在的威脅，提高了礦井自動(dòng)化程度和綜合經(jīng)濟(jì)效益，又實(shí)現(xiàn)了環(huán)境的治理和保護(hù)，省時(shí)省力，具有廣泛的實(shí)用性和很好的推廣應(yīng)用前景以及良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。,為了肯定本次小組活動(dòng)的成果，2011年5月小組對(duì)取得的效

9、益進(jìn)行了討論：,社會(huì)效益 經(jīng)濟(jì)效益 減崗效益,社會(huì)效益,1、可隨時(shí)掌握地面生產(chǎn)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的運(yùn)行情況，有利于安全管理，減少直至杜絕安全事故。 2、提高了管理、運(yùn)行的科技含量，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 3、在老礦挖潛改造中，具有良好的推廣應(yīng)用價(jià)值。,經(jīng)濟(jì)效益,活動(dòng)后，我們邀請(qǐng)了財(cái)務(wù)部門(mén)人員進(jìn)行了核算： 1、該皮帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)具有技術(shù)先進(jìn)、保護(hù)齊全、可靠性高、運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)。 2、系統(tǒng)改造需投入108萬(wàn)元，每年創(chuàng)效益89.4萬(wàn)元，投資回收期1.2年。 3、系統(tǒng)改造后可以提高系統(tǒng)的可靠行。減少事故影響，提高生產(chǎn)效率，減少用工，減輕職工勞動(dòng)強(qiáng)度，改善作業(yè)環(huán)境。 4、提高了系統(tǒng)的可靠性。大量地降低電氣設(shè)備的

10、故障和維修率，以平均每周少影響10分鐘，每箕斗提煤5.5噸，利潤(rùn)200元/噸計(jì)，每年可節(jié)約10分X5.5噸/分X4周X12月X200元/噸=52.4萬(wàn)/年。 5、根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)，集控系統(tǒng)穩(wěn)定性較高，減少配件材料消耗1萬(wàn)/年。 合計(jì)：52.4+36+1=89.4萬(wàn)元/年,減崗效益,利用監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集控開(kāi)車(chē)，監(jiān)控員利用通訊工具指揮巡檢人員處理事故，減少了操作人員，提高了工效。以減少操作和維修人員12人，按每人年工資3萬(wàn)計(jì)算，可減少工資性投入36萬(wàn)/年。,八、鞏固措施及標(biāo)準(zhǔn)化,本小組通過(guò)近4個(gè)月的實(shí)踐，上倉(cāng)集中控制系統(tǒng)可靠、經(jīng)濟(jì)、安全、取得了顯著的成效，以上設(shè)施方法已經(jīng)得到了淮北礦業(yè)集團(tuán)公司機(jī)電處有關(guān)專(zhuān)業(yè)人員的認(rèn)可，其將作為創(chuàng)新項(xiàng)目向全局推廣實(shí)施。,九、遺留問(wèn)題及下一步打算,遺留問(wèn)題 遺留問(wèn)題有目前集中控制系統(tǒng)剛投入生產(chǎn)，系統(tǒng)的兼容性有待進(jìn)一步提高，有少量備件還不健全。一部分人員還不熟悉系統(tǒng)的功能，有待進(jìn)一步培訓(xùn)提高。 下一步打算 1、把集中控制系統(tǒng)所需要的備件準(zhǔn)備齊全，以防在突發(fā)事故中影響生產(chǎn)，減少事故影響的時(shí)間。 2、加大對(duì)職工的培訓(xùn)力度，使每一位職工都能做到對(duì)該系統(tǒng)深入掌握。,,謝謝大家 再見(jiàn),