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条形煤场斗轮机智能化作业的控制方法
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数字化煤场与智能掺烧 - 411 - 条形煤场斗轮机智能化作业的控制方法 华能国际电力江苏能源开发有限公司南通电厂,祝明、杨斌、李宏历、孙雯雯 摘 要:根据条形煤场斗轮机堆、取料作业的特点,在增设硬件、构建 PROFINET 工业控制网和工业 Ethernet 网、 分布式网络数字通讯、需求分析的基础上,通过对条形煤场斗轮机智能化控制方法的研究,设计功能架构、数据流和控 制流程、开发适用的软件,并对各项性能逐项检查、验证,在华能南通电厂实现了首台智能化设备的运行,提高设备技 术水平、改善工作环境,在电厂输煤上堆、恒定流量配煤掺烧进仓作业中稳定运行,发挥重要作用,产生经济效益和多 项技术创新成果。该项技术成果实用、可靠,广泛适用于同类型条形堆场斗轮机的智能化控制,其数据和接口还可为煤 场和输煤作业管理创新提供更多技术支持。 关键词:条形煤场;斗轮机;智能化;堆取料;网络;控制 华能南通电厂输煤系统与机组同步建设、改扩 建投运, 煤场为条形, 悬臂斗轮式堆取料机 (简称: 斗轮机,下同) ,原为一期工程意大利进口设备,堆 料出力 1500T/H,取料出力 1200T/H。2019 年创建了 全新的分布式网络通讯电控平台,同期拓展智能化 作业设计。与其它形式的煤场不同,根据条形煤场 堆取作业的特点,在增设检测与控制硬件基础上, 设计了满足智能化作业要求功能架构、数据流和控 制流程,进行控制需求分析,开发了适用的控制软 件。 自 2019 年 12 月起, 逐项检查并验证各项性能, 在该电厂实现了首台智能化设备(机上无人值守) 的可靠运行,在电厂输煤作业中发挥着重要作用, 参与配煤掺烧进仓降低燃料成本,产生经济效益和 多项技术创新成果。 1、功能结构 斗轮机智能化作业控制,利用三维动态激光扫 描仪作为检测装置,通过对堆场的目标料堆进行实 时扫描,利用三维图像成像建模技术对扫描获得的 实时数据进行三维建模,并在监控画面上进行展示。 同时,通过作业计划与作业任务管理,根据煤场煤 堆实时数据,创建作业计划,后台程序分析作业计 划内容,自动转换成 PLC 可执行的任务指令。通过 精确定位系统、多重安全防护措施,在确定安全的 前提下,及时调整单机的行走、俯仰和回转动作, 从而控制进行自动堆、取料作业。系统同时具备历 史趋势、报警查询、系统日志记录等基础功能,详 见图 1。 2、数据流 包括通讯接口数据、煤堆实时扫描数据、煤堆 三维建模模型解算数据, 以及设备的实时运行数据, 见 图 2。 3、业务架构 系统通过构建工业 Ethernet 网链路,实现系统 间数据信息交互、共享。分为基础设施层、数据资 源层、 业务支撑层、 业务模块层, 4 层典型业务架构。 系统主要硬件: PLC、 激光扫描仪、 实时定位编码器、 应用服务器等。系统主要实现激光快速盘煤、煤堆 三维模型建模及展示、作业计划管理、智能自动堆/ 取料作业控制、远程监控等功能。 4、煤堆三维模型展示 使用激光扫描仪对堆取料机运行前后的煤堆进 行扫描,实时采集煤料的轮廓,并结合各机构的位

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