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[摘 要]本文主要对快速装车系统中运用自动化控制理论后，对控制系统进行了简化，并提高了其可靠性，在投资成本方面，也相应得到了节约。本文就对此应用方法做出了介绍。
[关键词]自动控制理论；装车系统；调节
中图分类号：TP236 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）42-0179-01
引言
某集团公司采用列车装载的装车系统，应用了国外的先进设备和国内改进的配套设计，其系统工艺设备包含的几大部分，因运用了自动控制理论，而将整个控制系统进行了简化，提高了其可靠性，也对投资成本做出了降低。
一、概述
自动控制理论就是通过控制装置，在没有人直接参与的情况下，操作被控制对象或是过程的状态或参数，并使其在一定的精准范围内按照预先设计好的程序进行有规律地自动运行。自动控制理论的基本原理就是反馈原理，反馈信号与输入信号之间进行相减，如果产生的偏差越来越小，就是负反馈，如果两者相加，产生的偏差越来越大，就是正反馈。根据反馈信息，控制装置对被控制对象进行控制，并不断地在运行和操作过程中，对输入量和被控量之间的偏差进行修正，从而对被控对象实现有效地控制任务[1]。
自动控制系统为了达到一定的目标，各个部分相互制约，又按一定的规律组合成一个功能性的整体。其最基本的两种形式为开环控制和闭环控制。将闭环控制和开环控制进行有机地结合的控制方式为复合控制，现在越来越多的复杂而且要求控制精度高的控制任务选择用这种控制方式。如果按参数变化规律来划分，可分为恒值控制系统、随动系统和程序控制系统。自动控制系统对应用条件也有相应的基本要求，稳定性、快速性、响应速度、准确性等。
自动控制理论和技术已经被广泛地运用在国陈、航天航空、工农业生产等各个领域之中，并起着重要的作用。
二、总体方案设计
（一）工艺系统
系统工艺主要包括：煤仓、装车胶带、装车塔。
由筒仓和槽仓共同组成的产品煤仓，在简仓中主要存放小块煤、末煤，有36000t的总存放容量，并设有放煤漏斗18╳2个，并安装相应数量的给料机和两条输送机。在槽仓中主要存放中块精煤和大块精煤，并设有20个小型仓，有放煤漏斗20╳2个，同样安装相应数量的给料机和两条输送机[2]。
其中还包括由701、702两条串联胶带组成的装车胶带。
在装车塔上部有缓冲煤仓，其下是定量仓，上部的煤仓主要是起到调节煤量波动的作用，主要是由列车运行时的速度和给料系统给煤量的不稳定造成的，下部的煤仓主要是根据指定的煤量标准进行装载以及商业中用来作为计量参考。
要实现自动化作业，需要满足自动化理论需要的一定的基本条件和达到基本的数据，保证其稳定性、快速性、响应速度、准确性等，单元列车需由按80t和62t两种规格设计的专业运输车厢，共计120个组成，并保证10000t的牵引定额数值。列车上的恒速器将运行速度控制为0.80.2km/h，并且保证整个装车作业在两个小时内完成。
为了简化港口实施调车作业，运煤的每列列车所装载的煤的品类有相应规定，一列只能够装载一个品种；对于卸煤也有相应的规定，所有装载工艺上的煤必须卸干净，不能留有残余，以防下次装载不同品类的煤时，出现混杂的问题。
（二）电控系统
电控系统中包含由美国设计制造的PLC装置，其与各种传感器、编程机、控制台等一起构成PLC控制系统，并对整个装车作业快速、协调地进行自动化的控制，其中通过两个远程站，一个本地站，利用同轴电缆进行连接通讯来实现控制任务[3]。
由于列车运行速度和给煤机的给煤量的不稳定，都可以对控制系统带来干扰，所以必须对其进行有效的控制，波动范围限定在有效的范围内。列车运行速度允许的波动范围为：0.80.2km/h，而给煤量的允许范围为正常给煤能力的5%。
三、实际应用
缓冲仓将此系统划分为两个部分进行控制，仓前的系统控制回路以及仓后的定量控制回路，此理论提供了相应的应用方案以解决如何协调两者的运作的问题。
（一）仓前控制
定量系统是由美国公司引进的，采用了相对复杂的调置装置和伺服机构配置，不仅成本极高，而且整个系统也极为复杂。
由于现场作业环境条件比较差，场地不仅狭小而且复杂，因为煤仓高度较底，所以其整个容量也较小，同时因为场地限制，只能使用较多的给料机，所以一共使用了76台，但其给煤能力也相对较弱，只有900t/h，但控制系统可以一次运行6台给煤机，运用相应的控制方式，通过由PLC自动控制方法，可以有利地调整仓前给煤量。“脉冲控制”方式就是根据台数来进行给煤量大小的调节[4]。
对一个纯滞后、大惯性仓前运输系统运用此类控制方法，使得在缓冲仓内，煤量一直都能够保持在相應标准的数值，此煤量可以满足仓后定量装车时的煤量要求，同时也允许在一定的范围内进行波动。所以在给料能力较弱，但数量较多的情况下，运用此控制方式可以通过给煤机的增加或是减少台数来对煤量进行有效的调节。
（二）仓后控制
系统对于仓后控制回路就是相对简单地运用相关的开关量逻辑性控制方式，但必须注意的是其中有一个配合的问题，主要存在于列车转换车厢与单装溜槽之间，在定量仓的传感器中感应到煤量达到标准数值时，闸门会由自动控制系统进行关或是开，列车同时按照规定设定的恒速运行，如果其间有波动的话，可以通过与司机进行交流，调整列车的速度，保持恒速[5]。
四、关键环节
在自动控制理论应用中，有不少需要重视的关键环节。传感器是其中重要的一个关键环节，其主要设置在缓冲仓和定量仓。PID控制的缓冲仓的传感器，该器件采用德国的系统设计，采用了冗余处理技术，同时也能进行溢仓的保护。而定量仓里的器件主要采用进口原件，由此器件感应后，液压闸门由PLC发出相应的控制指令进行装车操作[6]。
由于给煤机的能力较弱，仓容也较小，需要制定给煤机的管理工作制度，选择轮换的方式，对给煤机的工作模式进行相应的固定，有效地减少工作量和操作量。同时保证主系统设备PLC能够正常、可靠的运行也是其中的关键环节。
结束语
在我国的工业、农业、国防和科技现代化中，自动控制理论和技术都起着到至关重要的作用，其水平高低也是衡量科学技术发展水平的重要标志之一，随着经济建设的发展和科学技术的进步，自动控制理论和技术将会在更多的领域被广泛地应用。
参考文献
[1]周芳.Matlab与PLC通信实现对装车控制系统的自动控制[J].机电工程技术，2017，46（11）：94-96.
[2]俞迪龙.一种机器人集装箱装车自动控制系统[J].制造业自动化，2016，38（4）：66-68.
[3]王亚君，戚惠杰，傅强.PLC系统在4.3米焦炉装煤车自动控制系统上的应用[J].经济管理：全文版，2016（6）：00175-00175.
[4]白龙.快速装车系统在石圪台选煤厂的应用[J].煤炭加工与综合利用，2017（s1）：105-109.
[5]武徽.基于车牌识别技术的煤矿汽车快速定量装车系统研究[J].中国煤炭，2017，43（4）：89-94.
[6]平杭，刘红梅.基于三菱PLC的自动配料装车系统[J].轻工科技，2017（8）：64-65.
[关键词]自动控制理论；装车系统；调节
中图分类号：TP236 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）42-0179-01
引言
某集团公司采用列车装载的装车系统，应用了国外的先进设备和国内改进的配套设计，其系统工艺设备包含的几大部分，因运用了自动控制理论，而将整个控制系统进行了简化，提高了其可靠性，也对投资成本做出了降低。
一、概述
自动控制理论就是通过控制装置，在没有人直接参与的情况下，操作被控制对象或是过程的状态或参数，并使其在一定的精准范围内按照预先设计好的程序进行有规律地自动运行。自动控制理论的基本原理就是反馈原理，反馈信号与输入信号之间进行相减，如果产生的偏差越来越小，就是负反馈，如果两者相加，产生的偏差越来越大，就是正反馈。根据反馈信息，控制装置对被控制对象进行控制，并不断地在运行和操作过程中，对输入量和被控量之间的偏差进行修正，从而对被控对象实现有效地控制任务[1]。
自动控制系统为了达到一定的目标，各个部分相互制约，又按一定的规律组合成一个功能性的整体。其最基本的两种形式为开环控制和闭环控制。将闭环控制和开环控制进行有机地结合的控制方式为复合控制，现在越来越多的复杂而且要求控制精度高的控制任务选择用这种控制方式。如果按参数变化规律来划分，可分为恒值控制系统、随动系统和程序控制系统。自动控制系统对应用条件也有相应的基本要求，稳定性、快速性、响应速度、准确性等。
自动控制理论和技术已经被广泛地运用在国陈、航天航空、工农业生产等各个领域之中，并起着重要的作用。
二、总体方案设计
（一）工艺系统
系统工艺主要包括：煤仓、装车胶带、装车塔。
由筒仓和槽仓共同组成的产品煤仓，在简仓中主要存放小块煤、末煤，有36000t的总存放容量，并设有放煤漏斗18╳2个，并安装相应数量的给料机和两条输送机。在槽仓中主要存放中块精煤和大块精煤，并设有20个小型仓，有放煤漏斗20╳2个，同样安装相应数量的给料机和两条输送机[2]。
其中还包括由701、702两条串联胶带组成的装车胶带。
在装车塔上部有缓冲煤仓，其下是定量仓，上部的煤仓主要是起到调节煤量波动的作用，主要是由列车运行时的速度和给料系统给煤量的不稳定造成的，下部的煤仓主要是根据指定的煤量标准进行装载以及商业中用来作为计量参考。
要实现自动化作业，需要满足自动化理论需要的一定的基本条件和达到基本的数据，保证其稳定性、快速性、响应速度、准确性等，单元列车需由按80t和62t两种规格设计的专业运输车厢，共计120个组成，并保证10000t的牵引定额数值。列车上的恒速器将运行速度控制为0.80.2km/h，并且保证整个装车作业在两个小时内完成。
为了简化港口实施调车作业，运煤的每列列车所装载的煤的品类有相应规定，一列只能够装载一个品种；对于卸煤也有相应的规定，所有装载工艺上的煤必须卸干净，不能留有残余，以防下次装载不同品类的煤时，出现混杂的问题。
（二）电控系统
电控系统中包含由美国设计制造的PLC装置，其与各种传感器、编程机、控制台等一起构成PLC控制系统，并对整个装车作业快速、协调地进行自动化的控制，其中通过两个远程站，一个本地站，利用同轴电缆进行连接通讯来实现控制任务[3]。
由于列车运行速度和给煤机的给煤量的不稳定，都可以对控制系统带来干扰，所以必须对其进行有效的控制，波动范围限定在有效的范围内。列车运行速度允许的波动范围为：0.80.2km/h，而给煤量的允许范围为正常给煤能力的5%。
三、实际应用
缓冲仓将此系统划分为两个部分进行控制，仓前的系统控制回路以及仓后的定量控制回路，此理论提供了相应的应用方案以解决如何协调两者的运作的问题。
（一）仓前控制
定量系统是由美国公司引进的，采用了相对复杂的调置装置和伺服机构配置，不仅成本极高，而且整个系统也极为复杂。
由于现场作业环境条件比较差，场地不仅狭小而且复杂，因为煤仓高度较底，所以其整个容量也较小，同时因为场地限制，只能使用较多的给料机，所以一共使用了76台，但其给煤能力也相对较弱，只有900t/h，但控制系统可以一次运行6台给煤机，运用相应的控制方式，通过由PLC自动控制方法，可以有利地调整仓前给煤量。“脉冲控制”方式就是根据台数来进行给煤量大小的调节[4]。
对一个纯滞后、大惯性仓前运输系统运用此类控制方法，使得在缓冲仓内，煤量一直都能够保持在相應标准的数值，此煤量可以满足仓后定量装车时的煤量要求，同时也允许在一定的范围内进行波动。所以在给料能力较弱，但数量较多的情况下，运用此控制方式可以通过给煤机的增加或是减少台数来对煤量进行有效的调节。
（二）仓后控制
系统对于仓后控制回路就是相对简单地运用相关的开关量逻辑性控制方式，但必须注意的是其中有一个配合的问题，主要存在于列车转换车厢与单装溜槽之间，在定量仓的传感器中感应到煤量达到标准数值时，闸门会由自动控制系统进行关或是开，列车同时按照规定设定的恒速运行，如果其间有波动的话，可以通过与司机进行交流，调整列车的速度，保持恒速[5]。
四、关键环节
在自动控制理论应用中，有不少需要重视的关键环节。传感器是其中重要的一个关键环节，其主要设置在缓冲仓和定量仓。PID控制的缓冲仓的传感器，该器件采用德国的系统设计，采用了冗余处理技术，同时也能进行溢仓的保护。而定量仓里的器件主要采用进口原件，由此器件感应后，液压闸门由PLC发出相应的控制指令进行装车操作[6]。
由于给煤机的能力较弱，仓容也较小，需要制定给煤机的管理工作制度，选择轮换的方式，对给煤机的工作模式进行相应的固定，有效地减少工作量和操作量。同时保证主系统设备PLC能够正常、可靠的运行也是其中的关键环节。
结束语
在我国的工业、农业、国防和科技现代化中，自动控制理论和技术都起着到至关重要的作用，其水平高低也是衡量科学技术发展水平的重要标志之一，随着经济建设的发展和科学技术的进步，自动控制理论和技术将会在更多的领域被广泛地应用。
参考文献
[1]周芳.Matlab与PLC通信实现对装车控制系统的自动控制[J].机电工程技术，2017，46（11）：94-96.
[2]俞迪龙.一种机器人集装箱装车自动控制系统[J].制造业自动化，2016，38（4）：66-68.
[3]王亚君，戚惠杰，傅强.PLC系统在4.3米焦炉装煤车自动控制系统上的应用[J].经济管理：全文版，2016（6）：00175-00175.
[4]白龙.快速装车系统在石圪台选煤厂的应用[J].煤炭加工与综合利用，2017（s1）：105-109.
[5]武徽.基于车牌识别技术的煤矿汽车快速定量装车系统研究[J].中国煤炭，2017，43（4）：89-94.
[6]平杭，刘红梅.基于三菱PLC的自动配料装车系统[J].轻工科技，2017（8）：64-65.