混勻料場堆料機(jī)自動(dòng)控制及掃描系統(tǒng)背景

 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展為鋼鐵企業(yè)原料場提升設(shè)備運(yùn)行效率、創(chuàng)新管理手段提供了新的技 術(shù)保障，打造全自動(dòng)化料場是鋼鐵企業(yè)踐行智能制造的基礎(chǔ)工作之一。針對河鋼樂亭混勻料場設(shè)計(jì)特 點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一套基于三維激光掃描儀和 PLC 的混勻堆料機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)。介紹了激光掃描儀的原理和 堆料機(jī)控制系統(tǒng)的軟、硬件結(jié)構(gòu)，通過對生產(chǎn)任務(wù)進(jìn)行分解，完成堆料機(jī)遠(yuǎn)程自動(dòng)控制，并由三維掃描儀 完成對混勻料場料堆模型的重構(gòu)和盤點(diǎn)，在減少了人工干預(yù)的同時(shí)，提升了企業(yè)流程管理規(guī)范水平，降 低了勞動(dòng)成本，為企業(yè)精細(xì)化生產(chǎn)提供了技術(shù)支撐。

原料廠作為鋼鐵企業(yè)鐵前工藝的原料貯存、配 料、倒運(yùn)和加工的場地。原料場的物料檢測和計(jì) 量的準(zhǔn)確性直接關(guān)系著整個(gè)鋼鐵企業(yè)的運(yùn)行成本。 早期鋼鐵廠原料儲(chǔ)運(yùn)大多采用露天存放的方式，隨 著環(huán)保壓力的不斷增加，鋼鐵企業(yè)的貯存場地均要 求進(jìn)行封閉化處理，因此也對大型堆取料機(jī)的作業(yè) 范圍提出了新的要求。另一方面，隨著自動(dòng)化和網(wǎng) 絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，原料系統(tǒng)的控制要求也不斷提 高，最大限度減少人工對生產(chǎn)的干預(yù)已經(jīng)成為了鋼 鐵企業(yè)原料場建設(shè)的共識(shí)。無人化料場建設(shè)內(nèi)容包 括物料運(yùn)輸流程的自動(dòng)化優(yōu)化和大型堆取料機(jī)的全 自動(dòng)化運(yùn)行。

隨著制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的不斷深化，河鋼集團(tuán)立 足未來，打造現(xiàn)代化鋼鐵企業(yè)［2］。河鋼樂亭作為集 團(tuán)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和創(chuàng)新發(fā)展的重要實(shí)踐，更是提出了建設(shè)無人化、智能化原料場的新要求。其中 混勻料場是將燒結(jié)工藝所需要全部含鐵原料和部分 熔劑進(jìn)行定比例配料，由轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶機(jī)在混勻料場內(nèi) 采用平鋪直取的方法，制成混勻料［3］。河鋼樂亭原 料系統(tǒng)混勻料年加工量約為 867 萬 t，存貯在采用帶 直段柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的封閉廠房。混勻料場設(shè)計(jì)料堆 長度為 550 m，每個(gè)料條寬度為 38 m，堆料高度為 14． 32 m。設(shè)計(jì) 1 臺(tái)定臂回轉(zhuǎn)式混勻堆料機(jī)，最大堆 料能力為2 500 t /h，設(shè)置兩臺(tái)滾筒式取料機(jī)，最大取 料能力為 2 300 t /h。

混勻料場堆取料機(jī)的控制模式經(jīng)歷了本地手動(dòng)、本地自動(dòng)、遠(yuǎn)程手動(dòng)和遠(yuǎn)程自動(dòng)四個(gè)發(fā)展階 段，其中本地手動(dòng)為司機(jī)在堆取料機(jī)駕駛室完成 所有操作; 本地自動(dòng)為司機(jī)在駕駛室內(nèi)只進(jìn)行簡單 操作，堆取料機(jī)的取料動(dòng)作為自動(dòng)運(yùn)行; 遠(yuǎn)程手動(dòng)為 操作員在主控室內(nèi)，通過操作終端和視頻畫面完成 對堆取料機(jī)的操作; 遠(yuǎn)程自動(dòng)為堆取料機(jī)接收上級(jí) 生產(chǎn)信息自動(dòng)完成堆取料作業(yè)。河鋼樂亭致力 于打造全自動(dòng)化料場，實(shí)現(xiàn)混勻堆取料機(jī)的運(yùn)程自 動(dòng)化工作。