煤矿的自动装车系统.docx

煤矿自动装车系统0 引言铁路快速装车系统是一种将散装物料按规定的质量快速连续的称量并装入列车车厢的系统， 具有一次称量、一次装载、速度快、精度高等特点当前在大型煤矿、非煤矿山等企业使用 已经非常广泛，但由于受铁路技术水平及检测技术的影响，我国现有装车系统至今没有一家 实现全自动控制某些环节仍然停留在手动、半自动装车的水平我国煤矿的重车称量是与 装车同步进行，一种方式是轨道衡置于跨线煤仓仓口或胶带输送机卸料口下方，边装车边称 量，通过称量控制装车;另一种方式是跨线多煤口装车线，轨道衡置于跨线煤仓出口，人工 预装车后称量，多退少补，往返儿次才能达到准确装车随着电了称重业的发展，日前国外 己采用大型定量仓快速装车系统，预先在定量仓中按车皮标重自动预装仓，待列车车厢行进 经过定量仓仓口时，自动按车厢标重装车，实现快速、准确装车快速定量装车系统主要由 输煤系统、定量装车机械设备、三级自动取样系统设备、液压控制系统、电脑监控系统等组 成1快速定量装车系统功能设计快速定量装车系统通过计算机采集主上煤带式给料机、主上煤带式输送机及各种现场设 备的信号，处理接收操作指令后发出正确的控制指令，实现自动连续调节给料、定量自动装 车、二级取样、清单打印、动态图面显示等功能。

1.1 装车操作者选定与机车（或调车绞车）的速度、车型相适应的给料量后，被选择的给料机给料， 给料量随时由输送带秤（核了秤）反映出来，在计算机内部与设定的给料量比较，从而调节给 料机给料量，两者协调一致，确保了装车的连续和稳定值，保证了连续自动调节给料当列车到装车塔下时，由系统控制放下装车溜槽，此时缓冲仓料位己到合适的位置操 作者按下称重循环按钮后，缓冲仓下的4个配料液压平板闸门自动地向定量仓中卸料，同时 称重传感器准确地称重、控制完成定量配料其后，由闸门控制向车厢中放料，料量放足后 由称重传感器控制排料平板闸门关闭而后车辆行驶车厢之间的空档距离，这期间缓冲仓又 向定量仓继续配料，为下一车厢装车作准备，从而实现连续定量自动装车1. 2取样系统的二级取样与快速定量装车系统协调工作，在装车的同时实现煤炭的采样、缩分、 破碎、再缩分与装罐工序（图 1）第一级取样机全截面比例截取主上煤输送带上的物料作 为样品，通过一级给料机将样品送至第一级取样机进行取样，通过一级给料机送入样品破碎 机，将样品破碎至预定尺寸，再送至第二级取样机获取最终样品装入样品容器一级、二级 所取样品的余量通过相应溜槽返回到缓冲仓。

二级取样的样品余量，每隔1个车厢或2个车 厢，经过相应溜槽、螺旋输送机及回料液压平板闸门回到定量仓1次ffl1 钢结构塔式世最装车站1 T昔架工 Y式输送机— 级取样机;4 — 级带式给料机;5— 级取样机；自・匚级蒂式给料机；7— 品破碎机；E—缓冲仓；取样机；10—螺施给料机；11 TB料液压V板闸门：12 T羊品容器，1 3 —定隆仓；M T性制室；15 —压装车闸门1. 3打印装车前先把车皮号、标号和车皮质量输入计算机当某个车厢装料完成后，计算机立即给出该车厢的车号、净质量、皮质量、毛质量、累计质量、装车时间等一系列数据，并把需要的装车清单打印出来直到最后一节车厢，计算机才让装车程序停止，并自动打出整列车的总料质量1. 4监控装车时，计算机将显示所有设备的运行状态，如给料机的起停、带式输送机运行状态、 缓冲仓煤位变化、各闸门开关状态、二级取样系统各设备的运行状况、定量仓煤量变化等, 便于监控整个装车过程料佥计A農冲盘j振W卜觀料桶门岡 I^IYTY L— ph从机LFrw二…厂打印帆1^12电脑监拴系统示髄2.快速定量装车系统的应用2.1在太原选煤厂的应用太原选煤厂经过设备选型，通过考察论证，选用快速定量装车系统取代了原有手动装车 系统，控制系统采用的是美国Rockwell公司Contra Logix系统系列的PLC对设备进行控制， 并于2005年对该装车系统进行了改造。

快速定量装车系统采用一个定量仓和几个运输系统组成运输系统（8, 10道）通过轮叶 给煤机向下输送精煤，然后经过皮带运输机417, 418或者419,421, 418到达快速定量仓内， 该装置称重采用4个传感器支撑，该系统采用ZIP快速定量装车控制系统，2.1.1快速定量装车系统综述Contro Logix是一种被称为混合控制系统的新概念控制器，为DCS系统提供了解 决方案，网络组态软件RS NebvorX允许对ControNet网上的任一模块或框架或控制站进行 组态，对模块的组态达到点级2.2.2快速定量装车系统的组成ZIP快速定量装车控制系统由以下部分组成：PLC柜,MCC柜、操作台、现场操作箱、 上位机及打印机现场仪表称量仓的煤量是由拉姆齐MT2000静态重量指示仪来测量并通过 通讯接口发给PLC控制系统，由PLC来控制缓冲仓的4个闸板操作员在控制室通过微机可 了解列车的装车情况并进行相关的操作，也可通过操作台对列车进行加煤现场操作箱主要 是用户检修时可在现场操作设备2.2潞宁煤业公司的自动装车系统为了解决车辆装载过程中的超载、欠载问题，潞宁煤业公司与山西联通电子信息有限公 司共同开发出了一套高效、准确实用的筒仓自动装车网络系统。

2.2.1系统构成及原理自动装车系统主要由输送机、测量单元（含测速和测重单元）、控制仪表、电气装置、刷 卡系统、网络系统（光纤、光端机、交换机等）、大屏幕显示器、计算机等构成装煤车辆进厂时通过磅房发卡给车主，同时系统将与该卡对应的相关信息（如合同号、 限载值，车号、单位等）存储于和自动装车系统联网的服务器，此后车辆称皮重，并保存与 之对应的数据至服务器，当该车到达指定装车位置时刷卡，装车计算机系统根据卡号从服务 器读取相关信息，并计算出装车量，通过网络传送给智能仪表，同时将相关信息（如合同号、 限载值，车号、单位等）显示到大屏慕显示器，工作人员开启定量给料设备开始装车在装车过程中测量单元把采集到的流量信号实时反馈给控制仪表,当实际下料量达到车 辆额定载荷时，控制仪表输出自动停车信号，系统自动停车，避免了人工装车过程中可能出 现的超载或欠载，从而达到了自动定量装车的日的系统配备装车数据修正功能，当装车量 与过磅量出现误差时，授权工作人员可根据误差量输入校正值，无需经常进行停车调零和标 定，大大提高工作效率为保证装车的可靠性，系统设计双重控制方案，如计算机系统出现 故障时，该系统可从智能仪表手动输入装车量，同样可以达到定量装车的效果。

对于定量给 料控制系统，控制器通过实际测量值与日标量进行比较，达到日标量时，输出控制信号至相 应的控制设备，从而停止设备，同时进入下一个循环等待状态图3：系统组成2.3煤科总院北京高新技术开发中心研究的不同装车系统中的装车过程自动化2.3.1采用煤矿装车增补技术实现跨线多煤口装车线装车过程自动化系统工作原理：联挂列车由调车绞车牵引，通过大型储煤仓按体积预装车，装车量控制 在额定装载的95%，列车后的车厢依次经过电了轨道衡，自动称得重量后，由微机系统自动 去皮得到实际装车量和欠装量，同时将欠装量信号传给位于电了轨道衡上方的煤量自载增补 系统;在重车继续行进通过增补系统时，微机控制增补系统定量仓卸料闸门自动开启，以向 该车厢按实际欠装量补煤，补煤后装车准确度优于0. 5 %，符合铁路运输要求，整车称量 精度优于GB/ T17167《企业能源计量器具配备和竹理导则》规定的0. 3%的要求;最后自动 打印输出单节车厢报表和整列车的实际装车量煤矿用电子轨道衡I .预装 2,称蛍工if?补图4：装车工艺流程示意图2.3.2采用煤矿用微机电子轨道衡实现单点装车系统装车过程自动化系统原理：联挂列车车厢依次进入煤仓下，当计算机判别到第1节车厢到位时，发出 控制信号，启动给定煤仓下带式输送机和给料机，通过胶带秤检测煤流流量，自动控制列车 调车绞车运行速度，保证列车通过卸料口时，能按确定输煤量准确装车。

胶带机输送的煤经 双向溜槽后日进入车厢，通过车厢轨轮上轨道衡台面位置的逻辑判别，达到预定要求后，自 动改换双向溜槽到前溜槽口装车当本车厢第4个轨轮上轨道衡台面后，定重控制双向溜槽 向后一节车厢卸煤（第2节车厢），使列车顺利通过车节，同时自动称重计量，记录该车毛重 依此类推当装最后一节车厢时，按预设时间提前关闭给料机，待最后一节车厢第4轮上台 面后，定重或定时关闭带式输送机，并收回溜煤槽，等待下一次装车最后，通过统计报表 软件将称量结果按序打印，并累积工业榊1 PLC订覆r11剧跆宙号樹1蝸11;电控斂!11111」{]}(2)卩；煤矿静训两111獄机电子抽道曲图5：煤矿单点装车自动装载与计量管理系统结构示意图2.3.3采用大型定量仓快速装车系统实现快速准确装车系统原理：大型定量仓快速装车系统是基于大型定量料斗秤的工作原理首先，通过给 料机和带式输送机经缓冲仓向定量仓按车厢标重预装煤，当达到车厢标重后，关闭缓冲仓闸 门;等待行进车厢到位后，打开定量仓闸门进行煤炭定量装车，通过卸料溜槽控制装车速度， 使装载过程不受行车速度影响卸空后，关闭定量仓闸门，按下节车厢标重重新预装载整 套系统由可编程序控制器控制输煤系统预装载、定量控制和向车皮中卸载。

个块煤仓估个末煤仓|号胶带 o2号胶带]U 50-2501缓冲仓计算机检测状态信号fl动乎动控制输出I年I由『亞II重报警声光报警器1- L _」-t) uc a尸|上廿從识别煤矿用微机电子轨道衡图6：煤矿大型定量仓快速定重装车系统结构示意图2.3.4自动化装配煤系统在高庄煤矿的研究与应用系统原理：如图7所示，该系统共有8个精煤仓，由8台给煤机给煤，分别为由1 ~8号电机 控制;另外有4个原煤仓，由4台给煤机给煤，分别为由9~13号电机控制煤通过给煤皮带 运输到缓冲仓经卸料口进行装车，皮带有1台电机带动，即13号电机由15~17号电机控 制卸料口的翻转，以及由14号电机控制铁牛牵引的运作图7：装车系统图控制室中的“全自动定量装煤控制系统”主要采用Windows XP以上操作系统，由西门 了视窗控制中心SIMATIC WinCC和STEP7编程软件实现远程监控图8：装车的控制系统结构图。