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摘 要：我国冶金行业原燃料运输绝大部分均采用皮带机运输，随着自动化水平的不断提高、生产能力的增大，皮带输送机在生产运输系统中起着主导地位，是原燃料运输的重要工具。由于设备故障检测及操作工人不当操作所导致的皮带输送机设备事故不断发生，特别是环境条件较为恶劣的作业区，严重威胁着人身安全和生产。因此主动控制皮带输送机事故的发生，减少人身安全事故是势在必行的。
关键词：皮带 无人值守 减少事故
一、引言
生产中设备的可靠性是系统正常高效运转的重要保证，没有可靠性就没有高的生产效率。因此，必须有必要的措施来保证皮带机在无人职守情况下的正常运转，皮带无人值守系统投入后首先将常规皮带系统在岗人数减掉，降低劳务人员成本。其次避免因人的不安全因素而导致的安全隐患，消除安全事故。最后实现全自动控制，完善皮带系统设备、设施，逐步提高操作人员、维护人员、管理人员水平和技能，成为现代化料场，为下一道工序优质保供。
二、系统构成
1.皮带保护自动化系统。通过现场增加的检测设备和自动化改造，将皮带机的工作状况通过HMI画面来监控，并通过PLC控制系统进行手动和自动控制，实现皮带运输机系统无人值守或少人值守。系统由运输皮带机等基本设备组成，利用控制设备、通讯模块、拉绳、测速、堆料、纵撕、跑偏、纠偏等监测与保护，达到皮带机集中控制与监测系统的要求。系统采用PLC组成数据传输网络，达到不同的规模控制。完成系统内皮带全工作过程的监控、监测、连同地面中控室，构成一个完善的监控系统。
2.自动化系统主要功能。
2.1设备控制操作方式分为三种方式：第一种方式是机旁手动方式；第二方式种是上位机半自动控制，即在操作站通过键盘或鼠标设备人工集中控制；第三种方式是现场PLC控制站根据事先编制的控制程序及工艺参数，实行自动控制，无需人为干预。
2.2操作员通过HMI画面以键盘或鼠标方式对全厂主工艺系统进行操作及监控。工艺设备状态及过程参数分别监控，不同系统操作界面具体由主控人员根据生产需要自分配。控制系统包含的所有子系统可以相互访问，分别分配权限，现场工作人员只对自己负责的部分进行操作，如有必要看别的子系统的参数时，可以切换到相应的画面监视，不具备操作权限。
2.3通过PLC采集现场数据（如测速、跑偏、拉绳等），在上位机画面上显示，部分信号参与系统设备连锁控制（如皮带运行、拉绳等）。通过视频监控、故障信号等手段保证系统安全稳定运行。
2.4系统具有实时报警功能。现场工作人员通过画面操作或参数设定对现场的设备进行操作，现场的所有设备运行情况都在画面上反映，从而准确而快速地处理故障，减少故障停机时间，确保系统运行顺利、稳定。
2.5系统具有报警记录功能，能记录生产过程各个时间的产生的故障信号，并根据报警等级用颜色加以区分，给工作人员备查带来很大的帮助。
2.6采用新增或新增旧有总线、光纤、无线多网络混合并存的方式进行了网络的改造与扩展，在保证安全生产需要的情况下实现网络传输的稳定可靠。
2.7系统具有皮带全线音频预警功能，皮带在启车或停车之前，由主机发起预警信号，沿线的装置进行报警提示。保证皮带周围工作人员的安全。
2.8系统采用UPS供电，所提供的电源模块安全可靠， 当电网发生瞬间波动时，电源输出不受影响，提高了系统稳定性。
三、完善皮带设备实施
完善皮带系统设备设施。
1.增加跑偏检测设备、自动纠偏机和固定调偏架。由于皮带机输送物料品种繁多且比重不同，或下料点磨损偏离等，导致皮带偶有不同程度的跑偏，因此安装跑偏检测设备尤为重要。跑偏又分为轻度跑偏和重度跑偏，皮带在运行中出现轻跑偏，通过PLC进行报警，点检人员及时确认处理，避免发生设备故障。出现重跑偏超过一定时间（根据设备运行状况而定）后，PLC控制停机，避免造成设备事故，影响生产。常规轻跑偏用固定纠偏架可适当调整过来，但是在靠近下料点、头、尾轮、改向滚筒等力量较大部位跑偏时，就需增加液压自动纠偏机来提高纠偏效果，以避免皮带跑偏导致物料洒落或威胁设备和人身安全。
2.增加堵塞检测设备、打滑检测设备。在皮带出料口漏斗侧安装堵塞检测设备，当出料口蓬槽或堵塞漏斗时，将信号回馈到PLC立即停机；在皮带机的增面轮侧安装打滑检测设备，当联轴器故障或压料等其他故障时，导致皮带运转速度降低时（速度参数设定），将检测信号回馈给PLC控制停机。这两种检测设备功能投入后，能有效防止来料皮带机继续运转而导致机头堆料，也避免皮带堵料后继续运转而划伤，同时通过PLC报警警示控制室操作工，利于其通知检修人员及时到现场检查确认、维修，便于快速恢复生产。否则清理堆料，或划伤皮带更换，将影响生产扩大事故状态。
3.增加振打设备。冬季、雨季时有物料湿粘，会造成皮带机头漏斗粘料、堵塞现象，影响生产。通过漏斗安装的振打设备，通过PLC控制其运行方式及间隔时间、振打周期等，有效的将粘料振动下落，使料流通畅，既节省时间，又保证了生产。
4.增加接近开关检测设备。在厂矿煤仓上的输煤移动小车上安装接近开关，以分辩小车在十个储煤仓上的位置，使控制室能监控小车的位置，避免混料的发生。
四、结语
通过对皮带无人值守自动控制系统的建立，减少了人工误操作，并很大程度上减少系统运行所需要的维护人员，减员增效的效果十分显著。
参考文献：
[1]郝润涛，芦建文，皮带无人值守系统的设计与实现。2009，08；31-33.
[2]李玉霞，略談无人值守变电所站的运行管理。2012，21；312-313.
作者简介：徐海涛（1976—）男，1999年毕业于辽宁工学院，现任本钢信息自动化公司自动化事业部经理。
关键词：皮带 无人值守 减少事故
一、引言
生产中设备的可靠性是系统正常高效运转的重要保证，没有可靠性就没有高的生产效率。因此，必须有必要的措施来保证皮带机在无人职守情况下的正常运转，皮带无人值守系统投入后首先将常规皮带系统在岗人数减掉，降低劳务人员成本。其次避免因人的不安全因素而导致的安全隐患，消除安全事故。最后实现全自动控制，完善皮带系统设备、设施，逐步提高操作人员、维护人员、管理人员水平和技能，成为现代化料场，为下一道工序优质保供。
二、系统构成
1.皮带保护自动化系统。通过现场增加的检测设备和自动化改造，将皮带机的工作状况通过HMI画面来监控，并通过PLC控制系统进行手动和自动控制，实现皮带运输机系统无人值守或少人值守。系统由运输皮带机等基本设备组成，利用控制设备、通讯模块、拉绳、测速、堆料、纵撕、跑偏、纠偏等监测与保护，达到皮带机集中控制与监测系统的要求。系统采用PLC组成数据传输网络，达到不同的规模控制。完成系统内皮带全工作过程的监控、监测、连同地面中控室，构成一个完善的监控系统。
2.自动化系统主要功能。
2.1设备控制操作方式分为三种方式：第一种方式是机旁手动方式；第二方式种是上位机半自动控制，即在操作站通过键盘或鼠标设备人工集中控制；第三种方式是现场PLC控制站根据事先编制的控制程序及工艺参数，实行自动控制，无需人为干预。
2.2操作员通过HMI画面以键盘或鼠标方式对全厂主工艺系统进行操作及监控。工艺设备状态及过程参数分别监控，不同系统操作界面具体由主控人员根据生产需要自分配。控制系统包含的所有子系统可以相互访问，分别分配权限，现场工作人员只对自己负责的部分进行操作，如有必要看别的子系统的参数时，可以切换到相应的画面监视，不具备操作权限。
2.3通过PLC采集现场数据（如测速、跑偏、拉绳等），在上位机画面上显示，部分信号参与系统设备连锁控制（如皮带运行、拉绳等）。通过视频监控、故障信号等手段保证系统安全稳定运行。
2.4系统具有实时报警功能。现场工作人员通过画面操作或参数设定对现场的设备进行操作，现场的所有设备运行情况都在画面上反映，从而准确而快速地处理故障，减少故障停机时间，确保系统运行顺利、稳定。
2.5系统具有报警记录功能，能记录生产过程各个时间的产生的故障信号，并根据报警等级用颜色加以区分，给工作人员备查带来很大的帮助。
2.6采用新增或新增旧有总线、光纤、无线多网络混合并存的方式进行了网络的改造与扩展，在保证安全生产需要的情况下实现网络传输的稳定可靠。
2.7系统具有皮带全线音频预警功能，皮带在启车或停车之前，由主机发起预警信号，沿线的装置进行报警提示。保证皮带周围工作人员的安全。
2.8系统采用UPS供电，所提供的电源模块安全可靠， 当电网发生瞬间波动时，电源输出不受影响，提高了系统稳定性。
三、完善皮带设备实施
完善皮带系统设备设施。
1.增加跑偏检测设备、自动纠偏机和固定调偏架。由于皮带机输送物料品种繁多且比重不同，或下料点磨损偏离等，导致皮带偶有不同程度的跑偏，因此安装跑偏检测设备尤为重要。跑偏又分为轻度跑偏和重度跑偏，皮带在运行中出现轻跑偏，通过PLC进行报警，点检人员及时确认处理，避免发生设备故障。出现重跑偏超过一定时间（根据设备运行状况而定）后，PLC控制停机，避免造成设备事故，影响生产。常规轻跑偏用固定纠偏架可适当调整过来，但是在靠近下料点、头、尾轮、改向滚筒等力量较大部位跑偏时，就需增加液压自动纠偏机来提高纠偏效果，以避免皮带跑偏导致物料洒落或威胁设备和人身安全。
2.增加堵塞检测设备、打滑检测设备。在皮带出料口漏斗侧安装堵塞检测设备，当出料口蓬槽或堵塞漏斗时，将信号回馈到PLC立即停机；在皮带机的增面轮侧安装打滑检测设备，当联轴器故障或压料等其他故障时，导致皮带运转速度降低时（速度参数设定），将检测信号回馈给PLC控制停机。这两种检测设备功能投入后，能有效防止来料皮带机继续运转而导致机头堆料，也避免皮带堵料后继续运转而划伤，同时通过PLC报警警示控制室操作工，利于其通知检修人员及时到现场检查确认、维修，便于快速恢复生产。否则清理堆料，或划伤皮带更换，将影响生产扩大事故状态。
3.增加振打设备。冬季、雨季时有物料湿粘，会造成皮带机头漏斗粘料、堵塞现象，影响生产。通过漏斗安装的振打设备，通过PLC控制其运行方式及间隔时间、振打周期等，有效的将粘料振动下落，使料流通畅，既节省时间，又保证了生产。
4.增加接近开关检测设备。在厂矿煤仓上的输煤移动小车上安装接近开关，以分辩小车在十个储煤仓上的位置，使控制室能监控小车的位置，避免混料的发生。
四、结语
通过对皮带无人值守自动控制系统的建立，减少了人工误操作，并很大程度上减少系统运行所需要的维护人员，减员增效的效果十分显著。
参考文献：
[1]郝润涛，芦建文，皮带无人值守系统的设计与实现。2009，08；31-33.
[2]李玉霞，略談无人值守变电所站的运行管理。2012，21；312-313.
作者简介：徐海涛（1976—）男，1999年毕业于辽宁工学院，现任本钢信息自动化公司自动化事业部经理。