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摘要:生产信息提示系统是以港口现有生产设备、控制系统为基础,利用数据共享及人机交互,让设备自动提示操作者生产过程中的主要工艺环节及操作步骤,自动顺停流程,使工艺流程更加顺畅,减少流程空运转时间,尽可能的杜绝有人操作设备作业过程中因人的因素造成的生产质量事故,以实现提高生产效率、节能降耗、减少质量事故风险之目的。
关键词:港口;智能提示;生产信息
一、系统工作原理
㈠、硬件组成
我港各单机设备控制系统与中控控制系统以光纤为介质,通过Controlnet网络实现互联组网,生产提示系统需要中控与各单机PLC之间通过指令通讯实现一些主要数据的共享、传输。
㈡、工作原理及功能
生产信息提示系统就是以生产控制网络为基础,通过各设备之间关键信息共享,通过PLC的程序开发,在相关岗位人机界面实现关键工艺信息提示,通过提示来辅助操作人员完成生产流程。生产信息提示系统主要具备以下功能:
1、提高流程衔接效率。以翻堆线流程为例,每列卸车计划完成后,中控操作人员要输入对应的流程号及场垛信息,信息得到翻车机司机及堆料机司机确认后生效;堆料机自动判别是否在相应场垛并提示堆料机司机;当列车到达港区指定区域后系统会自动检测流程上设备状态,并在翻车机小区生成车辆预到广播提示相应生产人员到岗,若设备有故障将在中控人机界面自动提示中控操作人员联系复位该故障;翻车机拨车结束后将自动提示中控启动相应流程,中控与值班长确认后即可顺序启动该流程。这样可有效的衔接各关键流程,让流程信息更加透明,也可提前将影响流程启动的因素消除,从而达到有效衔接提高效率的目的。
2、减少流程空运转时间。流程空运转主要体现在三个环节,一是正常作业过程中因流程启停时机不准造成的流程空转,二是作业过程中设备发生故障时造成的流程空转,三是特殊工艺或换垛、攒垛造成的流程空转。这三个环节涉及的岗位及因素较为复杂,所以一直也是行业中较难解决的问题。生产提示系统主要以提示为主强制为辅的原则来解决流程空转问题。
3、提高生产安全质量。在生产运行过程中有很大安全质量事故是人为造成的,单机上造成事故的可能性更高,在制度完善的基础上通过设备提示功能来解决这一问题将能更好的辅助操作人員提高安全生产质量。目前我港主要在单机上开发了两个方面的提示控制功能,一是场垛信息的提示,二是夜间防睡岗提示。场垛信息提示主要是在单机作业前要选择确认相应的场垛信息,这样可以确保作业过程中单机的作业范围,避免错堆错取;夜间防睡岗提示主要是在超过24点以后每隔半个小时对单机司机发出声光报警提示,司机需要在10分钟内确认该报警信息,否则认为睡岗停止流程。另外可在人机界面中加入数据记录功能,将主要生产流程信息进行记录,对发生生产质量事故的分析调查提供依据。
㈢、工艺流程
以翻堆工艺为例:
1、中控输入流程号及场垛信息,此信息自动传输给相应翻车机及堆料机,在相应人机界面自动弹出“作业准备”提示框,翻控室司机和堆料机司机可根据此信息主动与中控核实作业信息,无误后対垛,做好作业准备。
2、列车到达T11/26塔,翻车机小区相应翻车机自动广播,翻控室人机界面自动弹出“列车已到T11/26塔,联系巡视到岗”提示框
3、列车到达T11/26塔,系统自动检测相应流程设备是否正常,如果有故障,在中控人机界面自动弹出“XX流程故障,联系巡视复位”提示框
4、列车到港,翻控室人机界面自动弹出“列车到港,准备拨车,联系值班长确认XX号流程维修清煤人员撤离”提示框
5、列车降弓后,得到生产技术员拨车指令,翻车机司机开始自动拨车作业
6、自动拨车结束后,中控人机界面自动弹出“XX翻开始拨车,XX号流程准备启动”,中控可根据提示信息联系值班长,确认可以启动流程后启动流程
7、翻车机自动作业
8、翻车机准备作业后,5分钟内若流程没有启动,翻控室人机界面自动提示“联系值班长确认流程启动时间,准备停泵”提示框
9、流程启动后,5分钟内若翻车机仍未给料,中控人机界面自动提示“联系值班长确认翻车机给料时间,准备停流程”提示框
10、若作业过程中某条皮带有故障,前面皮带仍在运行,5分钟后,中控人机界面自动弹出“联系值班长确认XX流程故障处理时间,是否需停流程”提示框
11、当翻车机作业完成并给料结束后,中控人机界面自动提示“XX翻作业完成”提示框,该BF皮带运行一个周期时间后自动停止,后面皮带在前一皮带停止后运行一个周期时间后均自动停止。
12、在堆料机添加夜间作业模式,设备通过时间自动切换夜间作业模式,通过定期声光报警及操作界面闪烁防止司机睡岗。
13、在堆料机加入场垛自动判断功能,中控下达堆料指令后,司机选择相应的场垛后如果选择场垛与实际场垛不符将不能进行作业。
二、项目实施效果
生产信息提示系统的实施,主要解决生产作业过程中三个问题:一是提高了生产流程的效率,二是解决了流程空运转问题,三是通过设备提示功能保障了生产作业质量。通过测算,项目在卸车部实施后能够为公司产生以下直接或间接经济效益:
㈠、直接经济效益
解决流程空运转问题能够节约大量电能浪费。流程空运转主要有3种可能:1、流程启动后等待翻车机给料,2、故障发生后故障点前皮带机空转,3、翻车机结束后流程空转。经过统计,第一种情况发生概率10%,平均等待时间3分钟;第二种情况发生概率2%,平均空转时间10分钟;第三种情况发生概率90%,平均空转时间2分钟。每年节约电量1283952Kwh,折合标煤T=1283952*0.1229/1000=157.8吨标准煤,每年为公司节约电费107.85万元。如果公司全部流程都使用该提示系统,每年节能量应是目前的2.5倍以上。
㈡、间接经济效益
流程效率的提高将为公司生产作业节约时间,本项目通过设备自检测及提示功能还能减少因睡岗或责任心不强造成的质量事故,这些都将为公司带来很大的间接经济效益。因人为因素造成流程衔接不畅主要体现在翻车机等待流程启动,经统计5%的卸车作业情况存在流程衔接不畅问题,每次等流程时间在2-20分钟,按概率分析取平均每列车影响5分钟,全年作业量8000万吨计算,每年影响作业时间t=8000*10000/8400*5%*5/60=39.7小时,每个流程按1.5小时计算,每年可为公司增加收入39.7/1.5*8400*15=333万元。
三、项目推广价值
生产信息提示系统的使用,能够有效的减少因为人的原因造成的生产流程衔接不畅,很好的解决生产流程空运转这一行业难题,将极大的减少流程空运转造成的电能浪费,另外也可有效的减少生产质量事故的发生。该系统是基于原有控制网络的辅助生产系统,不需增设任何硬件设施,只需对后台控制程序进行完善开发即可,具有很强的行业推广价值。
参考文献
[1] 宋鹏. 港口生产安全管理存在的主要问题与对策分析[J]. 信息周刊, 2019, 000(051):P.1-1.
[2] 贾勤, 刘雪飞, 洪达臣. SCADA系统在港口煤炭装卸生产中的应用[J]. 微计算机信息, 2007.
[3] 王光宇. 港口企业生产流程改善与优化[J]. 水运管理, 2008, 30(6):8-8.
关键词:港口;智能提示;生产信息
一、系统工作原理
㈠、硬件组成
我港各单机设备控制系统与中控控制系统以光纤为介质,通过Controlnet网络实现互联组网,生产提示系统需要中控与各单机PLC之间通过指令通讯实现一些主要数据的共享、传输。
㈡、工作原理及功能
生产信息提示系统就是以生产控制网络为基础,通过各设备之间关键信息共享,通过PLC的程序开发,在相关岗位人机界面实现关键工艺信息提示,通过提示来辅助操作人员完成生产流程。生产信息提示系统主要具备以下功能:
1、提高流程衔接效率。以翻堆线流程为例,每列卸车计划完成后,中控操作人员要输入对应的流程号及场垛信息,信息得到翻车机司机及堆料机司机确认后生效;堆料机自动判别是否在相应场垛并提示堆料机司机;当列车到达港区指定区域后系统会自动检测流程上设备状态,并在翻车机小区生成车辆预到广播提示相应生产人员到岗,若设备有故障将在中控人机界面自动提示中控操作人员联系复位该故障;翻车机拨车结束后将自动提示中控启动相应流程,中控与值班长确认后即可顺序启动该流程。这样可有效的衔接各关键流程,让流程信息更加透明,也可提前将影响流程启动的因素消除,从而达到有效衔接提高效率的目的。
2、减少流程空运转时间。流程空运转主要体现在三个环节,一是正常作业过程中因流程启停时机不准造成的流程空转,二是作业过程中设备发生故障时造成的流程空转,三是特殊工艺或换垛、攒垛造成的流程空转。这三个环节涉及的岗位及因素较为复杂,所以一直也是行业中较难解决的问题。生产提示系统主要以提示为主强制为辅的原则来解决流程空转问题。
3、提高生产安全质量。在生产运行过程中有很大安全质量事故是人为造成的,单机上造成事故的可能性更高,在制度完善的基础上通过设备提示功能来解决这一问题将能更好的辅助操作人員提高安全生产质量。目前我港主要在单机上开发了两个方面的提示控制功能,一是场垛信息的提示,二是夜间防睡岗提示。场垛信息提示主要是在单机作业前要选择确认相应的场垛信息,这样可以确保作业过程中单机的作业范围,避免错堆错取;夜间防睡岗提示主要是在超过24点以后每隔半个小时对单机司机发出声光报警提示,司机需要在10分钟内确认该报警信息,否则认为睡岗停止流程。另外可在人机界面中加入数据记录功能,将主要生产流程信息进行记录,对发生生产质量事故的分析调查提供依据。
㈢、工艺流程
以翻堆工艺为例:
1、中控输入流程号及场垛信息,此信息自动传输给相应翻车机及堆料机,在相应人机界面自动弹出“作业准备”提示框,翻控室司机和堆料机司机可根据此信息主动与中控核实作业信息,无误后対垛,做好作业准备。
2、列车到达T11/26塔,翻车机小区相应翻车机自动广播,翻控室人机界面自动弹出“列车已到T11/26塔,联系巡视到岗”提示框
3、列车到达T11/26塔,系统自动检测相应流程设备是否正常,如果有故障,在中控人机界面自动弹出“XX流程故障,联系巡视复位”提示框
4、列车到港,翻控室人机界面自动弹出“列车到港,准备拨车,联系值班长确认XX号流程维修清煤人员撤离”提示框
5、列车降弓后,得到生产技术员拨车指令,翻车机司机开始自动拨车作业
6、自动拨车结束后,中控人机界面自动弹出“XX翻开始拨车,XX号流程准备启动”,中控可根据提示信息联系值班长,确认可以启动流程后启动流程
7、翻车机自动作业
8、翻车机准备作业后,5分钟内若流程没有启动,翻控室人机界面自动提示“联系值班长确认流程启动时间,准备停泵”提示框
9、流程启动后,5分钟内若翻车机仍未给料,中控人机界面自动提示“联系值班长确认翻车机给料时间,准备停流程”提示框
10、若作业过程中某条皮带有故障,前面皮带仍在运行,5分钟后,中控人机界面自动弹出“联系值班长确认XX流程故障处理时间,是否需停流程”提示框
11、当翻车机作业完成并给料结束后,中控人机界面自动提示“XX翻作业完成”提示框,该BF皮带运行一个周期时间后自动停止,后面皮带在前一皮带停止后运行一个周期时间后均自动停止。
12、在堆料机添加夜间作业模式,设备通过时间自动切换夜间作业模式,通过定期声光报警及操作界面闪烁防止司机睡岗。
13、在堆料机加入场垛自动判断功能,中控下达堆料指令后,司机选择相应的场垛后如果选择场垛与实际场垛不符将不能进行作业。
二、项目实施效果
生产信息提示系统的实施,主要解决生产作业过程中三个问题:一是提高了生产流程的效率,二是解决了流程空运转问题,三是通过设备提示功能保障了生产作业质量。通过测算,项目在卸车部实施后能够为公司产生以下直接或间接经济效益:
㈠、直接经济效益
解决流程空运转问题能够节约大量电能浪费。流程空运转主要有3种可能:1、流程启动后等待翻车机给料,2、故障发生后故障点前皮带机空转,3、翻车机结束后流程空转。经过统计,第一种情况发生概率10%,平均等待时间3分钟;第二种情况发生概率2%,平均空转时间10分钟;第三种情况发生概率90%,平均空转时间2分钟。每年节约电量1283952Kwh,折合标煤T=1283952*0.1229/1000=157.8吨标准煤,每年为公司节约电费107.85万元。如果公司全部流程都使用该提示系统,每年节能量应是目前的2.5倍以上。
㈡、间接经济效益
流程效率的提高将为公司生产作业节约时间,本项目通过设备自检测及提示功能还能减少因睡岗或责任心不强造成的质量事故,这些都将为公司带来很大的间接经济效益。因人为因素造成流程衔接不畅主要体现在翻车机等待流程启动,经统计5%的卸车作业情况存在流程衔接不畅问题,每次等流程时间在2-20分钟,按概率分析取平均每列车影响5分钟,全年作业量8000万吨计算,每年影响作业时间t=8000*10000/8400*5%*5/60=39.7小时,每个流程按1.5小时计算,每年可为公司增加收入39.7/1.5*8400*15=333万元。
三、项目推广价值
生产信息提示系统的使用,能够有效的减少因为人的原因造成的生产流程衔接不畅,很好的解决生产流程空运转这一行业难题,将极大的减少流程空运转造成的电能浪费,另外也可有效的减少生产质量事故的发生。该系统是基于原有控制网络的辅助生产系统,不需增设任何硬件设施,只需对后台控制程序进行完善开发即可,具有很强的行业推广价值。
参考文献
[1] 宋鹏. 港口生产安全管理存在的主要问题与对策分析[J]. 信息周刊, 2019, 000(051):P.1-1.
[2] 贾勤, 刘雪飞, 洪达臣. SCADA系统在港口煤炭装卸生产中的应用[J]. 微计算机信息, 2007.
[3] 王光宇. 港口企业生产流程改善与优化[J]. 水运管理, 2008, 30(6):8-8.