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