摘要：港口装卸辅助设备皮带机的运行方式及3种控制模式，通过对装卸泊位皮带机控制系统的改造，实现系统设定灵活、扩展方便、远程操控等功能，提高了系统的运行管控能力与生产效率。
关键词：皮带机；控制系统；PLC；改造
前言
随着港口基础设施建设的加快，作为港口装卸的辅助设备，皮带机的更新换代也有了长足的发展。南京港惠宁公司自2010年以来，新上及改造皮带机30余条，投资3个亿。惠宁公司主要装卸任务以大宗散货为主，如矿石、煤炭、铜精砂等。随着装卸工艺的不断优化改进，对皮带机控制系统的要求日益提高。
1皮带机运行方式
按照工艺流程，多条皮带启动时，为避免上条皮带上物料堆积到下条皮带上，要求按逆送料方向顺序启动；停止时，为使皮带机上不留剩余物料，要求顺物料流动的方向按一定时间间隔顺序停止，排空物料，避免皮带带载启动。当某段皮带发生故障时，上游的所有设备应立刻停止运行，下游设备则继续运行，直到排空物料。皮带机设有紧停拉绳开关、跑偏限位开关、速度检测、防纵向撕裂保护和漏斗堵料等装置，当装置动作发出故障信号时，PLC控制皮带机停止，并显示和报警。
2皮带机控制方式
皮带机控制系统操作方式分为中控室自动操作方式、中控室集中手动方式和现场操作方式。通过中控制操作站上位机画面上的选择开关和现场操作箱内的选择开关，可选择不同的操作方式。当按下紧停按钮开关后运行设备全部停机。在各种操作方式设备运行中，所有设备的状态信号均能在上位机画面上显示，见图1。2.1中控室自动操作方式当中控室选择开关处于现地无效位置和现场操作箱选择开关处于中控位置时，中控室可完成自动操作方式，就地控制箱选择开关在中控室上位机画面上有显示，该操作方式能完成以下控制功能：（1）流程设定和选择。中控室操作员根据当班调度的生产指令，选择相应的流程后，中央控制系统的PLC能把流程信息等信号送至有关的单机。流程的所有保护信号如拉绳、跑偏等信号均能在中控室上位机画面上显示，如图2所示。（2）流程启动和停止。流程选择完成，并确认各单机准备完毕和各转运站相关分叉漏斗等装置处于正确位置后，启动所选择流程中的皮带机系统。启动前，操作员通过皮带机沿线扬声器播放两遍流程预告，随后给出30s声光报警。启动顺序为逆料流启动，正常停机时，流程的停止顺序为顺料流停机。（3）故障停机和紧急停机。作业过程中如设备发生故障，故障设备和上游设备立即停机，下游设备待物料排清后顺序停机。中控室上位机设有流程紧停按钮，当发生紧急情况时，中控室操作员可操作紧停按钮使皮带机紧急停机。停机信号在中控室和相关单机操作箱上显示，如图3所示。2.2中控室集中手动方式当中控室选择开关在现地无效位置和现场操作箱选择开关处于中控位置时，中控室操作员可根据现场反馈的实际情况，通过上位机画面逐个启动设备，待该流程涉及的设备全部启动完毕后，再选择流程连锁功能，则该流程同样具有连锁控制关系。当遇有故障时，处理方式中控自动操作方式相同。2.3现场操作方式现场操作方式主要用于现场测试及维修后测试皮带时使用。该操作模式下皮带机仅具有紧停及跑偏开关保护，其他功能均失效。该方式要求现场操作箱就地/远程开关处于就地位置，可通过皮带机操作箱上启动、停止、紧停、故障复位灯开关及若干指示灯进行皮带机的操作。
3皮带机控制系统改造及效果
惠宁公司706～708泊位的皮带机控制系统采用上、下位机的方式。上位机由3台位机组成，其中1台为工程师站，2台为操作员站，互为备用。PLC工作站采用AB公司ControlLogix系列的1756-L61可编程逻辑控制器，PLC远程站采用工业光纤controlnet总线热备的方式，对6#，7#，8#变电所和转运站设备、各条皮带进行控制。通过controlnet网络还可以在中控室对软启动器的各项参数进行修改。这种组网组成方式系统设定灵活、扩展方便。ControlNet光纤环网双网冗余可保证网络的可靠性和稳定性，在主用网络发生故障时会自动切换到备用网络，不影响系统的正常工作。该泊位前期共有7条流程，后期根据生产需求，陆续增加了配煤流程和与709系统的互通流程。以配煤流程为例，根据所需的配煤比例，斗轮机的斗轮驱动装置改为无极调速，取料时选择相应的速度取料。为保证配比的正确，当配煤流程中所涉及到配比的某一条皮带机发生故障时，该流程所有涉及到配比的皮带机立即停机。通过对706～708泊位系统及709煤炭筛分系统皮带机及其控制系统的改造更新，提高了皮带机系统运行的稳定性，减少了故障的发生，2014年通过两大泊位系统的煤炭近600万吨，其中配煤作业量近50万吨，筛分作业量近60万吨，提高了两大泊位系统的运行管控能力与生产效率。
作者：侯朋 单位：南京惠宁码头有限公司
