料場堆取料無人操作系統(tǒng)方案介紹

1、料場堆取料無人操作系統(tǒng)方案介紹1料場堆取料無人操作系統(tǒng)方案介紹版本 聲明：本技術(shù)文本及附圖的權(quán)益屬宜昌索爾德自動化科技有限公司所有，所含技術(shù)信息應(yīng)予保密，事先未經(jīng)雙方書面許可，不得復(fù)制、提供或披露給任何第三方，否則追究相關(guān)泄密人的法律責(zé)任。宜昌索爾德自動化科技有限公司料場堆取料無人操作系統(tǒng)方案介紹2致尊敬的用戶致尊敬的用戶感謝您即將采用本公司生產(chǎn)的多位移檢測產(chǎn)品系統(tǒng)，我們將秉承合作多贏，不給客戶找麻煩的企業(yè)經(jīng)營理念，讓客戶切實感受到索爾德到位的服務(wù)。宜昌索爾德自動化科技有限公司是一家致力于移動有軌設(shè)備精確位移檢測的專業(yè)創(chuàng)新型企業(yè)。地處三峽大壩和葛洲壩水利樞紐所在地，是世界水電之都，中國動力心臟

2、。 我公司擁有多名從事現(xiàn)場自動化工作多年，有豐富實踐經(jīng)驗的高級工程師，還擁有專業(yè)從事儀器儀表傳感器研究開發(fā)多年的專家級工程師，并在他們的研究領(lǐng)域有著十年以上的工作經(jīng)驗，他們正以其一流的專業(yè)技能和追求完美的創(chuàng)新精神為客戶創(chuàng)造著行業(yè)領(lǐng)先的高可靠產(chǎn)品。 我公司的位移產(chǎn)品主要用于散狀物料處理環(huán)境中的物料搬運設(shè)備。如礦山系統(tǒng)、冶金系統(tǒng)、港口碼頭系統(tǒng)、化工系統(tǒng)、造船系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、水泥系統(tǒng)、鐵路系統(tǒng)、輕工系統(tǒng)、建材系統(tǒng)、軍工系統(tǒng)、石油系統(tǒng)、機械系統(tǒng)等有軌搬運設(shè)備精確定位和自動控制，如：環(huán)形爐定點加熱、環(huán)冷小車定位（硅鋼廠、燒結(jié)廠） ；卸料小車定位（礦山、燒結(jié)、球團、原料、焦化、煉鐵、港口、石灰窯） ；天車

3、定位（冷軋、熱軋、剪切庫、板坯庫、鋼卷庫、成品庫、原料庫、垃圾發(fā)電廠、礦熱爐車間料罐倒運、垃圾發(fā)電廠） ；推撥車機遷車臺定位（翻車機） ；船舶下水定位（造船廠梳式滑道絞車同步控制） ；斗輪堆取料機防碰撞定位（原料廠、港口碼頭） ；門機定位，裝卸船機定位（港口碼頭、水電站） ；高鐵 500 米長鋼軌運轉(zhuǎn)系統(tǒng)；其它有軌移動設(shè)備的精確定位和集中控制，在多領(lǐng)域取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。 公司愿以先進的技術(shù)，優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和良好的售后服務(wù)為各界客戶作貢獻，愿我們合作多贏 共創(chuàng)未來！宜昌索爾德自動化科技有限公司Yichang sold Automation Technology .地址：湖北宜昌市高新技

4、術(shù)開發(fā)區(qū)城東大道 10-6-108 號，郵政編碼：44300024 小時熱線： 辦公電話： 群：0網(wǎng)址：目目 錄錄第第 1 1 章章目的和意義目的和意義 .1 1第第 2 2 章章技術(shù)原理技術(shù)原理 .2 2第第 3 3 章章項目的實施方案項目的實施方案 .3 3料場堆取料無人操作系統(tǒng)方案介紹3第第 4 4 章章預(yù)期目標(biāo)預(yù)期目標(biāo) .4 4第第 5 5 章章項目效果評價項目效果評價 .4 4第第 6 6 章章功能概要功能概要 .5 5第第 7 7 章章售后服務(wù)售后服務(wù) .6 6四項制度 .6四項服務(wù) .6料場堆取料無人操作系統(tǒng)方案介紹地址：湖北宜昌市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)城東大道 10-6-108 號 M

5、OB: 1第第 1 章章 目的和意義目的和意義目前，我國的散貨（礦石、煤等）料場主要采取斗輪式取料機進行取料作業(yè)，尤其是在大型散貨碼頭，原料的大量需求造就了巨型的堆場，這就要求有一定數(shù)量的取料設(shè)備來進行生產(chǎn)，同時需配備相應(yīng)數(shù)量的操作司機來駕駛這些設(shè)備。因此，如何提高取料效率、改善作業(yè)環(huán)境、降低勞動強度，降低人工成本、減少人工干預(yù)造成的效率降低就成了所有大型散貨碼頭面臨的共同課題。散貨取料裝船流程的效率高低，是直接制約港口裝船疏港效率的主要環(huán)節(jié)，智能化取料研究與應(yīng)用，就是針對取料機現(xiàn)有的作業(yè)模式和取料工藝進行研究，通過對取料機 PLC 程序及上位機軟件進行合理優(yōu)化和二次開發(fā)，并借助先進的設(shè)備和技

6、術(shù)手段以實現(xiàn)取料機機智能化提高的同時，提高作業(yè)效率，并兼顧人力成本的節(jié)省。本項目具有以下現(xiàn)實意義：改善勞動環(huán)境和降低勞動強度減少人為因素的影響和人力投入提高堆、取料機的自動化作業(yè)程度并穩(wěn)定生產(chǎn)運行提高碼頭整體智能化作業(yè)管理水平保持行業(yè)技術(shù)先進性。第第 2 章章 技術(shù)原理技術(shù)原理料場堆取料無人操作系統(tǒng)方案介紹地址：湖北宜昌市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)城東大道 10-6-108 號 MOB: 2本項目擬對N臺堆料機和N臺取料機進行無人化的自動控制改造，實現(xiàn)N臺堆、取料機機無人駕駛的自動堆、取料作業(yè)，對所有堆、取料機的作業(yè)操作在中央控制室內(nèi)實現(xiàn)，以進行集中控制并減少人力投入。為了實現(xiàn)以上目標(biāo)，需對堆、取料機機上

7、系統(tǒng)、中央控制室進行如下改造： 1）所有堆料機、取料機機上增設(shè)卷筒光纜，并連通到中控。2）所有堆料機上增設(shè)超聲波傳感設(shè)備或電容式料位計以及激光掃描儀及其配套設(shè)施，實時掃描料場的料堆堆形，并將掃描數(shù)據(jù)實時傳送到中控進行處理。3）所有取料機上增設(shè)激光掃描儀及其配套設(shè)施，實時掃描料場的料堆堆形，并將掃描數(shù)據(jù)實時傳送到中控進行處理。4）在原有堆、取料機機上PLC控制程序的基礎(chǔ)上，開發(fā)單機自動堆料和自動取料PLC控制程序，實現(xiàn)自動堆料、取料作業(yè)功能。5）開發(fā)上位機控制系統(tǒng)，主要包括堆料、取料作業(yè)模型生成，料堆掃描三維成像，自動生產(chǎn)作業(yè)控制等。6）中控室內(nèi)增設(shè)操作終端，對堆取料作業(yè)進行操作；增設(shè)遠程操作盤

8、，配備操作手柄，作為堆、取料機作業(yè)過程中人工干預(yù)的后備手段；增設(shè)視頻操作盤，對堆、取料機的作業(yè)場景進行遠程視頻監(jiān)視。第第 3 章章 項目的實施方案項目的實施方案本項目改造后，在無人或少量的人工干預(yù)下，堆料機、取料機可在無人駕駛的情況下進行自動化的堆、取料作業(yè)。1) 利用工業(yè)通訊模塊、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，采用光纜方式連接，建立中控與地面堆、取料機之間工業(yè)以太網(wǎng)及工業(yè)控制網(wǎng)的鏈路，作為雙方各類信息交換的通信平臺。2) 本地PLC與無人化中控PLC通過網(wǎng)絡(luò)連接，用于本地PLC與無人化中控PLC的數(shù)據(jù)通訊、無人化中控PLC控制指令的下發(fā)等，本地PLC與中控計算機服務(wù)器通過工業(yè)以太網(wǎng)相連，用于中控計算機服務(wù)器

9、與本地PLC的數(shù)據(jù)通訊、中控操作終端控制指令的下發(fā)等。3) 在堆取料機的斗輪左右兩側(cè)安裝兩個激光掃描儀用以采集堆型數(shù)據(jù)，通過專用串口料場堆取料無人操作系統(tǒng)方案介紹地址：湖北宜昌市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)城東大道 10-6-108 號 MOB: 3轉(zhuǎn)以太網(wǎng)設(shè)備將激光掃描儀的標(biāo)準(zhǔn)RS422接口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)后直接發(fā)送到中控?zé)o人化圖像服務(wù)器中。利用激光掃描設(shè)施獲取料堆表面數(shù)據(jù)，進行空間數(shù)學(xué)變換得到料堆三維數(shù)據(jù)，實現(xiàn)料堆的三維成像。同時利用料堆三維圖像數(shù)據(jù)，為料堆每層作業(yè)切入點的確定提供依據(jù)，并控制每層取料料堆的邊界。4) 自動堆料功能。堆料機收到自動堆料指令信息，機上PLC控制堆料機自動完成作業(yè)定位

10、并自動進行堆料作業(yè)。5) 自動取料作業(yè)前的準(zhǔn)備。自動取料之前，操作人員需手動駕駛?cè)×蠙C對作業(yè)料堆進行料堆表面的數(shù)據(jù)采集，以完成作業(yè)料堆的三維數(shù)據(jù)更新。6) 自動取料功能。取料機收到來自中控的自動取料指令信息，機上PLC控制取料機自動完成作業(yè)定位并自動進行取料作業(yè)。7) 取料流量的恒定控制。取料機在取料過程中，實時采集其取料斗輪的電流，利用斗輪電流與流量之間的關(guān)系，以斗輪電流作為一個控制因素控制堆取料機的機構(gòu)動作速度，從而達到控制取料流量的目的。8) 在取料機的懸臂兩側(cè)安裝兩臺防碰撞激光掃描設(shè)備，用以取料機之間的防碰撞，防碰撞激光掃描設(shè)備的繼電器信號直接接入堆取取料機本地PLC。9) 新增多區(qū)域

11、視頻監(jiān)視系統(tǒng)，可以實時監(jiān)測料場工況以及大車位置和設(shè)備狀態(tài)信息，確保堆取取料機無人化作業(yè)的安全性、可靠性。10)中控室的遠程操作。中控室設(shè)置遠程操作手柄，可以直接操作堆、取料車的動作。第第 4 章章 預(yù)期目標(biāo)預(yù)期目標(biāo)1)操作工藝的智能化提高；2)遠程監(jiān)控與遠程操作；3)智能化無人運行。第第 5 章章 項目效果評價項目效果評價碼頭智能取料技術(shù)研究與應(yīng)用實施后，明顯提升港口設(shè)備自動化、信息化水平，為全面建設(shè)數(shù)字化港口奠定基礎(chǔ)，減少人工干預(yù)，提高調(diào)度指揮效率，同時可有效降低人工成本，改善工作環(huán)境，提升安全水平，使各班組作業(yè)效率均接近或達到目前平均水平。1) 以每艘待載船舶有五個貨艙計，每個貨艙上料兩輪

12、，每個艙每次上料時調(diào)度指令由料場堆取料無人操作系統(tǒng)方案介紹地址：湖北宜昌市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)城東大道 10-6-108 號 MOB: 4下發(fā)到執(zhí)行需2分鐘計，則一條船舶所需此類時間為20分鐘。調(diào)度流程簡化后，仍以8月份計，作業(yè)90艘次，則該項可節(jié)約時間1800分鐘約30小時，設(shè)備利用率為%，平均作業(yè)效率為2546t/h，經(jīng)初步計算，并設(shè)每個班組權(quán)重為，則每年增加營業(yè)收入 2546t/h*30h*%*20元/噸*12*=2407803元。2) 當(dāng)一臺取料機智能取料技術(shù)實現(xiàn)后，仍以2012年8月份作業(yè)情況為計算樣本，裝船萬噸，三臺裝船機平均作業(yè)臺時為396小時。裝船作業(yè)各班組平均作業(yè)效率為2546t/

13、h，最高為2616t/h，最低為2473t/h，最高與最低相差%，最低與平均相差%。經(jīng)初步計算，并設(shè)每個班組權(quán)重為，當(dāng)作業(yè)效率最低班組提升為平均效率時，每年增加營業(yè)收入（2546t/h-2473t/h）*396h*20元/噸*12*=1734480元3) 人工成本方面，2011年取料機司機人力成本分別為120000元/人，當(dāng)一臺取料機智能取料技術(shù)實現(xiàn)后，每班組可節(jié)省一名司機，節(jié)約人力成本120000元。一年節(jié)約人力成本120000*4=480000元4) 綜合效益計算。以電氣元件理想使用壽命為 5 年計且未計算新增設(shè)備維護保養(yǎng)投入，作業(yè)效率提升幅度不變，人工成本年均增長 10%，故五年總系數(shù)為

14、，則共計提升利潤水平為：（2407803+1734480）*5+480000*=元，約 2400 萬元。其中調(diào)度流程簡化部分%，效率提高部分占%，占人力成本部分占%。在安全與職業(yè)健康效益方面，避免操作人員因體力、精力下降引發(fā)的安全隱患。該項研究成功并實施后，取料機機上無需操作人員值守，僅在中央控制室具備遠程干預(yù)功能即可，有效改善員工作業(yè)環(huán)境，員工工作環(huán)境內(nèi)空氣含粉塵濃度指數(shù)由 20mg/標(biāo) m3 下降到 10mg/標(biāo) m3，下降 50%，噪聲指數(shù)由 85dB（A）下降到 60dB（A） ，下降%，降低員工發(fā)生職業(yè)病的可能。該項研究與應(yīng)用將使傳統(tǒng)專業(yè)化煤碼頭發(fā)生革命性的變換，樹立新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與作

15、業(yè)方式，為其他港口的建設(shè)提供良好的借鑒價值。第第 6 章章 功能概要功能概要1)在操作畫面上顯示料堆的實時三維圖形；料場堆取料無人操作系統(tǒng)方案介紹地址：湖北宜昌市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)城東大道 10-6-108 號 MOB: 52)在視頻顯示器上顯示操作現(xiàn)場的實時視頻；3)根據(jù)管理計算機下達的料場作業(yè)計劃（或自行編制作業(yè)計劃） ，通過優(yōu)化模型轉(zhuǎn)化成堆取料作業(yè)任務(wù)；4)將作業(yè)任務(wù)轉(zhuǎn)換成堆取料機的控制指令，并控制堆取料機進行自動化作業(yè)；5)設(shè)備的運行位置和狀態(tài)監(jiān)視；6)在中央控制室對堆取料機進行遠程操作；7)自動堆取料過程中，可以中斷自動控制而進行手工控制；8)對自動堆取過程的故障進行報警；9)取料流量的

16、精確控制；10)自動取料與裝船作業(yè)的協(xié)調(diào)控制；11)堆取料機之間的硬件防碰撞保護。第第 7 章章 售后服務(wù)售后服務(wù)我公司是專業(yè)從事物料搬運設(shè)備精確定位和控制的民營高科技企業(yè)，我們本著以合作多贏，不給客戶找麻煩為宗旨，建立完善的售后服務(wù)機制，給客戶提供及時全面的一體化服務(wù)。實施產(chǎn)品售前、售中、售后技術(shù)服務(wù)。為用戶提供技術(shù)咨詢、技術(shù)資料、方案設(shè)計、包裝運輸、設(shè)備點交、安裝指導(dǎo)、技術(shù)培訓(xùn)、回訪服務(wù)等，長年優(yōu)惠供應(yīng)備品、備件，竭誠滿足用戶對技術(shù)服務(wù)的要求。真正將客戶未知的，已知的，擔(dān)心的問題解決于無形。7.1 四項制度四項制度1)30 分鐘內(nèi)回復(fù)制：接到客戶電話起 30 分鐘內(nèi)做出回應(yīng)；2)24 小時到場制：需要現(xiàn)場解決問題的我公司售后技術(shù)工程師在 24 小時內(nèi)到達現(xiàn)場；3)終身服務(wù)制：對我公司產(chǎn)品實行終身