智能自動化制樣系統(tǒng)電氣方案說明

智能自動化制樣系統(tǒng)電氣說明自動化系統(tǒng)組成電控系統(tǒng)、人機界面系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、自動稱重定量控制系統(tǒng)、全自動粒度控制系統(tǒng)、全自動氣流及除塵控制系統(tǒng)、全自動溫控系統(tǒng)、全自動打包噴碼系統(tǒng)、全自動數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、聲光報警系統(tǒng)、物料標識編碼解碼系統(tǒng)。系統(tǒng)功能采用PLC（可編程控制器）、人機界面上下位機組合控制模式，PLC主要負責(zé)采集信息、設(shè)備控制、聯(lián)鎖、保護等，人機界面主要負責(zé)人機數(shù)據(jù)交互、數(shù)據(jù)分析處理后提供PLC運行依據(jù)、對運行過程及結(jié)果進行記錄統(tǒng)計、提供友好的數(shù)據(jù)接口等；系統(tǒng)選擇德國西門子公司的S7-300作為控制核心PLC，選擇臺灣軍工品牌凌華科技工控機作為人機界面載體，選擇維綸觸摸屏作為就地人機界面，組態(tài)軟件選用組態(tài)王，確保系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性；上位機具有數(shù)據(jù)上傳、下載功能，提供與燃料管理系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)接口，可實現(xiàn)與上層系統(tǒng)、下層模塊對接。一鍵式操作，簡單方便，實現(xiàn)智能黑匣子效果；設(shè)置完備的運行參數(shù)，方便客戶在權(quán)限下進行調(diào)整，使設(shè)備運行在最優(yōu)狀態(tài)；多種配方選擇，靈活調(diào)整，適用多種條件下全自動要求；整個系統(tǒng)采取分段模塊控制模式，后級流程可根據(jù)需要屏蔽，擴大設(shè)備的使用范圍，同時可最大限度提升設(shè)備的利用率，提高設(shè)備的水分適應(yīng)性；全自動稱重定量控制系統(tǒng)，根據(jù)來料重量、選擇的配方，使用步進電機自動控制倉門開口大小，精準控制縮分比，達到國標對各粒級下煤樣重量要求；（建議減小齒輪牙大小,提高進度）全自動粒度控制系統(tǒng)，達到煤檢所需各粒度要求；全自動氣流及除塵控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)內(nèi)氣流及揚塵走向，既能最大可能性減少物料損失，又能減少粉塵污染環(huán)境；系統(tǒng)具有自動清洗功能，對主要環(huán)節(jié)用煤樣清洗、關(guān)閉留樣通道、延長棄料通道運行時間、吹氣吸塵、間歇震動、清洗料廢樣包標識等措施，另機械部分設(shè)置皮帶刮板、清掃毛刷、粘結(jié)料收集盒，組成整個自動清洗系統(tǒng)。全自動烘干系統(tǒng)內(nèi)水分測量，估測煤樣外水水分，溫控系統(tǒng)，定時、恒溫控制，皮帶速度變頻閉環(huán)調(diào)節(jié)，確保物料的烘干效果，又不影響煤樣除水分外其它物理、化學(xué)性質(zhì)的改變；初始煤樣數(shù)據(jù)采集，系統(tǒng)能從人工輸入、IC卡、二維碼、數(shù)據(jù)庫中獲取入料口煤樣信息，根據(jù)現(xiàn)場進行定制；全自動打包噴碼（或發(fā)卡）系統(tǒng)，自動完成物料打包，二維碼標識；使用加密二維碼措施，充分保護礦樣信息的安全性；使用雙重二維碼+一個數(shù)字碼，確保信息的可讀性；同粒度、同單位多包實現(xiàn)連包處理，方便區(qū)分類別；多級煤流自動檢測，跟蹤物料在系統(tǒng)中的情況；空包檢測，緊急提示包裝失敗，系統(tǒng)內(nèi)物料丟失；料包編碼跟蹤，防止轉(zhuǎn)運料包丟失；設(shè)置后備電源（UPS），待機時間1小時，對電腦、PLC、噴碼機、監(jiān)控系統(tǒng)進行保護，避免數(shù)據(jù)丟失；配套視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對主要環(huán)節(jié)進行監(jiān)控，如投料區(qū)域、料包區(qū)域、微波干燥區(qū)域等，具備視頻錄像功能；配套門禁系統(tǒng)，用于控制人員進出及投料；遠程維護系統(tǒng)，通過電信3G網(wǎng)絡(luò)，在授權(quán)情況下，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時，遠程協(xié)助甲方對設(shè)備進行快速維護，確保設(shè)備快速恢復(fù)運行。（選配）配套單元內(nèi)防塵、防水、防震照明裝置，方便內(nèi)部檢修及日常觀察；標準電路設(shè)計，完善的電路保護機制（過載保護、短路保護、缺相保護、接地保護）、上下級聯(lián)鎖保護機制、正反轉(zhuǎn)互鎖保護；破碎機設(shè)置開門檢測，防止設(shè)備打開檢修意外啟動，增加低速或零速檢測，防止破碎機悶機；采用緊湊型布局，節(jié)約空間，標準化線路布置美觀，易于檢修；棄料集中處理，定點排放；配置準確適宜的安全提示及警示裝置，設(shè)置故障指示燈；（如危險告示牌，報警警示燈柱等）完備的歷史記錄，包括報警記錄、歷史記錄、操作記錄；電控系統(tǒng)圖：電氣主要參數(shù)：電源要求：AC380V，三相四線制，現(xiàn)場配置接地點；設(shè)備總功率：40KW;最大功率電機：7.5KW，直接啟動；控制模式：上位機+PLC；防護等級：電柜IP54，現(xiàn)場傳感器IP65，現(xiàn)場接線箱IP54；上位機畫面組成：登陸畫面：主要進行用戶登陸、用戶管理、進入個畫面的主通道；自動操作畫面：對制樣系統(tǒng)進行操作、制樣系統(tǒng)運行狀態(tài)指示、制樣系統(tǒng)動畫顯示；手動操作畫面：主要用于調(diào)試、檢修時對單機的動作控制；參數(shù)修改畫面：對已開放的參數(shù)進行修改（設(shè)置權(quán)限）；配方管理畫面：用于管理各種縮分比例控制配方；報警畫面：實時報警，包括提示解決方案；數(shù)據(jù)接口：提供與其它系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫對接的接口；報表：數(shù)據(jù)統(tǒng)計查詢、報表打??；幫助畫面；操作方式：一級制樣打包系統(tǒng)手動機采料自動人工料自動自清洗模式二級制樣打包系統(tǒng)手動自動自清洗模式？電路布置方案：主電控柜、電腦桌布置在操作室內(nèi)適當(dāng)位置；主電控柜通過橋架將電纜布置到制樣系統(tǒng)，橋架沿墻上部，通過7字支架拖掛在墻上；橫跨部分，通過吊鉤將橋架沿房頂布置，直到制樣系統(tǒng)上部，垂直向下延伸到系統(tǒng)內(nèi)部；橋架延伸經(jīng)過各模塊，橋架與模塊集線盒之間通過軟管及軟管接頭進行連接；各單元集線盒與設(shè)備間通過軟管及軟管接頭連接，軟管依附在設(shè)備機架上，通過軟管固定座固定在機架上；軟管/接頭人工料單元集線盒電控柜軟管/接頭人工料單元集線盒電控柜軟管/接頭軟管/接頭軟管/接頭軟管/接頭軟管/接頭軟管/接頭打包機2打包機1制粉單元集線盒微波斗提單元集線盒對輥縮分單元集線盒機采料單元集線盒橋架軟管/接頭軟管/接頭軟管/接頭軟管/接頭軟管/接頭軟管/接頭打包機2打包機1制粉單元集線盒微波斗提單元集線盒對輥縮分單元集線盒機采料單元集線盒橋架 煤流檢測的方式目前，“料流檢測”解決方案大致可分為三類：“傾斜開關(guān)”解決方案；“壓力”解決方案；“電場感應(yīng)”解決方案。各種方案及特點如下：1、“傾斜開關(guān)”解決方案（如圖1）。用一根吊桿吊在傳送帶的上方，當(dāng)傳送帶上無物料時，吊桿自由下垂成豎直狀態(tài)，輸出無料信號；當(dāng)傳送帶上有物料時，吊桿被物料推成傾斜狀態(tài)，輸出有料信號。優(yōu)點：簡單、易實現(xiàn)。缺點：吊桿易被磨損，使用壽命短；吊桿易跳動，檢測可靠性差。2、“壓力”解決方案（如圖2）。一只帶輪子的壓力檢測裝置，在傳送帶下面，貼著皮帶安裝。皮帶上無物料時，壓力較小，輸出無料信號；皮帶上有物料時，壓力較大，輸出有料信號。

優(yōu)點：簡單、易實現(xiàn)、比“吊桿式”耐磨損。缺點：接觸式檢測，輪子及軸承存在磨損現(xiàn)象；隨著氣溫的變化，皮帶硬度和張力發(fā)生變化時，會影響“料流檢測”效果。3、“電場感應(yīng)”解決方案（如圖3）。在傳送帶下面安裝一只“電場感應(yīng)”智能傳感器，傳感器的“檢測面“不接觸皮帶。“檢測面”上方的皮帶上有、無物料，上面電場的電參數(shù)會發(fā)生變化，根據(jù)電參數(shù)變化輸出有料、無料信號。

優(yōu)點：非接觸檢測，無磨損，使用壽命長；缺點：傳感器要安裝在托輥分布較密的位子。本方案做法：二級給料皮帶上使用第一種方案，傾斜開關(guān)方式；做好第三種方案的試驗工作；在三個縮分機落溜管位置設(shè)置電容式傳感器，利用煤炭（≥2.0）的介電常數(shù)大于1.1的特性，探測是否有煤流經(jīng)過該位置，或者在不應(yīng)有煤流時該處任然存在煤炭。（問題：不能使用不銹鋼管壁，需在不銹鋼位置開一個孔，使用有機玻璃進行包裹，然后將電容開關(guān)安裝在有機玻璃上。后期困難或風(fēng)險：煤流檢測裝置的可靠性；西門子S7-300PLC的靈活運用，包括與另外三個