汽车采样改造方案(机电科技有限公司 汽车自动采制样系统改造方案).docx

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1、一、概述本方案适用于热电有限公司 汽车自动采制样系统改造工程。它提出了设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的基本技术要求。热电有限公司 汽车自动采制样系统目前单机设备尚可运行,但系统缺少制样部分，并且其自动控制系统已跟不上时代发展。原有软件系统还只有运行在现场计算机上的客户端软件，不能提供通过网络的远程控制和视频、数据等的远程查看。属于“信息孤岛”，不符合“互联网+”的发展趋势，需要进行电气和自动化控制系统的软硬件改造。改造后，系统具有无人值守和互联网+等符合当今最先进技术的功能。二、改造方案2.1、 制样部分现场现在只有采样部分，缺少制样系统。为此增加初级给料机、破碎机、次级给料机、

2、二次采样机、样品收集器、弃料储存斗这6台设备。样品经过制样系统的处理后，最后形成6mm以下的适用化验室使用的样品，并根据煤的批次存储在收集器的样品罐中。收集器有6个样品罐，一次可保存6个批次的煤样，不需要每采样一车就需要取一次样品，减少劳动强度。1 .1.1样品给料机1）样品的输送采用密封式皮带给料机，以防止水分损失及样品污染。2）装有手动可调节闸门用以控制料层厚度及给料的均匀性，以使样品均匀进入破碎机，从而防止因进料过快、过猛而造成破碎机发生堵塞的可能。3）全密封移动式外罩，有效防止水分的散失和粉尘外泄。2 . 1. 2锤式破碎机1）样品破碎采用防堵塞型分立锤式破碎机。2）破碎机摆动锤头采用

3、分体式结构，每只锤头可以分别更换，并可以反复使用4次，降低使用成本。3）破碎机采用筛条式结构，筛条截面为倒梯形，方便下料；筛条依据“前密后疏”的原则进行布置，既可保证出料粒度的均匀，又可降低堵塞的几率。4）各接合面密封严实，不漏粉尘。破碎机外壳设计成易打开型式，方便检修、维护。5）为了保证破碎机在物料水份过高且带有粘性时不发生堵煤，在破碎机上配置进料疏通器，疏通器进行上下往复运动及时清理破碎板上粘结的细小物料，并破坏进料口 “起拱搭桥”，保证设备内部不积料、不堵塞。6）破碎机锤头、筛条材质均为高锦铸钢ZGMnl3精密铸造，并经水韧处理，具有很高的抗冲击耐磨性，使用寿命长，锤头和筛条的使用寿命不

4、低于8000小时。7）为保证破碎机运转平稳性，减少震动及噪音，延长设备使用寿命，破碎机锤头采用熔模工艺进行精密铸造，具有优良的表面形状及几何尺寸，保证每台设备中每只锤头最大重量差在20g,并在装配中控制每组锤头的重量均衡性，使设备达到完美的动平衡。8）该系统破碎机为SYWY-P4030型，专为机械化采样系统设计，转子直径400mm,工作长度300mm,具有优良的破碎性能、独到的防堵塞功能。、破碎机摆动锤头采用分体式结构，每只锤头可以分别更换，并可以反复使用4次，降低使用成本。破碎机采用筛条式结构，筛条截面为倒梯形，方便下料；筛条依据“前密后疏”的原则进行布置，既可保证出料粒度的均匀，又可降低堵

5、塞的几率。各接合面密封严实，不漏粉尘。破碎机外壳设计成易打开型式，方便检修、维护。为了保证破碎机在物料水份过高且带有粘性时不发生堵煤，在破碎机上配置进料疏通器，疏通器进行上下往复运动及时清理破碎板上粘结的细小物料，并破坏进料口 “起拱搭桥”，保证设备内部不积料、不堵塞。破碎机锤头、筛条材质均为高镒铸钢ZGMnl3精密铸造，并经水韧处理，具有很高的抗冲击耐磨性，使用寿命长，锤头和筛条的使用寿命不低于8000小时。为保证破碎机运转平稳性，减少震动及噪音，延长设备使用寿命，破碎机锤头采用熔模工艺进行精密铸造，具有优良的表面形状及几何尺寸，保证每台设备中每只锤头最大重量差在20g,并在装配中控制每组锤

6、头的重量均衡性，使设备达到完美的动平衡。2.1. 3缩分器1）旋转锥斗式缩分器主要由罩壳、采样斗、电机、支架等组成，物料从进料口下落，电机带动旋转的采样斗转到并扫过进料口下方时，接到全截面下落的物料，该物料经采样斗的料仓滑至钢管内，最后滑落到样品收集罐内。从进料口进入的物料除被截取的料外，其余大部分经出料口流出作为弃料。为了清扫罩壳底部的积料，在采样斗钢管上装有清扫器，及时清扫机内积尘及物料。2）缩分器采用锥体旋转切割式缩分式，由电机、切割锥体、接近开关和带防护罩的钢结构支架等组成。切割锥体由不锈钢制成，表面开槽，开口尺寸30mmo缩分器由行程开关控制停止和开启。3）设备具有如下特点：PLC可

7、根据应采样的子样数进行采样周期调节，以适应煤流多变的特点，使用直观、方便。采用非接触式行程开关检测、定位接料斗， 控制准确、可靠。设有观察门，方便检修、调试通过调节采样周期或开槽数目调整缩分比，使缩分比符合煤样缩制时其最小重量与粒度级的关系。2.L4样品收集器1）样品收集器为6罐式，主要由制动电机减速器、支撑框架、上下转动盘、测试板、接近开关等组成。上、下转盘之间安放6只样品收集罐，由程序控制电机工作、实现自动换罐。2）设备具有如下特点：样品通道全封闭结构，无粉尘外泄，将水份损失控制在最小。非接触式接近开关控制，安全可靠。样品罐取放方便。样品罐材质为不锈钢，并配置密封盖。2. 1.5斗式提升机

8、1）余料的提升选用TD160型带式斗提机，利用柔性胶带上悬挂料斗的方式循环往复运行达到提升物料的目的。2）设备具有如下特点：进、出料口均采用圆角过渡，有效防止湿粘物料的粘结；料斗采用弧底浅斗结构，抛料顺畅，不积料、效率高；底节壳体内部采用弧形封板与料斗运转轨迹吻合，掏料干净；转向滚筒采用自排料笼式结构，避免积料、涨带；装有零速检测开关，有效检测皮带的打滑、断裂及可能发生的堵塞。2. 1. 6弃料储存斗1）出料口闸门设计成短较接轴式双开门方式，开关门的驱动装置采用电动方式，运动平稳，不夹料。2）斗内壁采用光滑、耐磨、抗腐、不污染和不粘挂样品的PE板。容腔形状陡直，无棱角、棱边。3）设计容量为5

9、m3。具有足够的斗容容纳样品。4）设计有密封盖，防尘及防止水分散失及样品污染，并在适当位置设置密封检视门，必要时可打开清理。2.2、 电气系统改造现场的PLC更换为西门子S7-200SMART,通过以太网接入采样系统集中交换机。接近开关已经使用多年，改为施耐德交直流通用接近开关。PLC程序改为采用PPI协议或者OPC通用协议，以更高效率融入工业以太网。电缆和其它电气元件要检查接地电阻和绝缘，不符合要求的要更换。2.3、 现场计算机和服务器、工业以太网网络更换现场控制计算机，适用于最新软件的运行要求。增加服务器硬件。该服务器作为数据库服务器和WEB服务器的载体，提供数据库和WEB信息查询的功能。

10、增加交换机、以太网通讯模块、网络机箱和布线、光缆等。2.4、 视频增加海康网络摄像机、硬盘录像机。用于采样时的观察、记录查询和录像回放查询。2.5、 RFID车辆管理系统包括读写器、电子标签、车辆探测器、LED显示屏等，以实现车辆进厂、称重、采样的一体化管理。2. 6、软件软件网络基本架构：采制样现场交换机接入厂级以太网内网，采制样服务器接入厂级以太网，通过地址映射对外WEB发布。授权用户可以通过办公室计算机或手机，就可以远程监控采样系统，查看采样系统设备状态、采样数据及化验分析数据。现场控制层软件：数据库服务器中记录每辆车的车型数据以及拉筋的位置数据，通过RFID读卡器识别出车辆的信息，采样

11、点的选取根据车辆的信息，采用图像处理定位技术结合激光测距定位，随机选点，避免人为干扰，真正实现无人值守汽车煤炭采样。上位机与PLC进行通讯,结合图像处理、距离检测等功能模块，完成采制样的监控管理功能，发送控制指令控制采制样设备的运行，对工艺流程进行显示和监测，生成所需报表、故障记录等。Web发布：采样信息通过Web发布，管理人员远程登录网站后，可以实时查看每台采样设备的运转情况，查看采样详细记录包括客户信息、车辆信息、煤质型号、采样编号、化验结果、现场采样截图等。手机客户端：手机通过微信进入采制样系统管理页面。可以实时查看采样设备运转状态，查看采样详细记录包括客户信息、车辆信息、煤质型号、采样

12、编号、化验结果、现场采样截图等信息。为保障数据安全，服务器端提供安全访问接口，对每部手机设备终端编码信息进行安全校验，禁止不被允许的终端访问内部数据。通过增加互联网+的功能，相关人员可以通过办公室的电脑或手机直接看到采制样现场的视频和运行参数等，当故障发生时，系统会通过微信推送报警信息，信息中明确指明故障的原因和建议的处理方法。对于授权用户，可以具有通过办公室的电脑或手机启动或停止现场设备的功能。互联网+的采制样软件平台可以记录采制样系统的运行信息，故障发生时的视频信息和故障原因。可以根据采样编号由化验室在平台上输入该批次样品的化验数据，与采样过程的数据一起形成某批次样品的数据进行保存。以利于

13、管理人员通过互联网平台查看采制样和化验信息，并且通过与历史数据的对比获得有用的信息。3、业务流程设计下面所提出的业务流程设计包含门禁、无人值守称重、无人值守采样、化验、卸货等全套管理流程，贵方可根据预算酌情选配。3.1、 进厂门岗RFID读卡器读取进厂车辆信息并进行验证。门岗管理人员可验证车辆的排队号是否符合排队规则。3.2、 计重车辆进厂到达地磅后，红绿灯为绿色时可直接上磅。车辆在上磅过程中，地磅处RFID远程读卡器读取车辆信息。车辆行驶至合适位置后停车，司机下车刷卡，系统通过红外对射器自动判断车辆是否完全上磅，同时判断RFID卡信息与司机手持卡中车辆信息是否相符，车辆状态是否正常，若车辆完

14、全上磅，车辆状态正常.，系统保存车辆毛重。数据保存完成后，终端显示物资、车辆、司机信息及过磅信息供司机核对，若信息无误，司机点击保存。LED显示车辆毛重信息，语音提示车辆“称重完成，系统保存数据成功，请下磅”。车辆可下磅。系统保存数据的同时，通过地磅三路摄像机（磅前、磅后及磅顶）抓拍车辆称重的实时图片，与车辆称重信息一并存如系统，以便后期审查。若系统判断车辆未完全上磅，则语音提示“车辆位置不正确，请调整”，车辆长时间不做调整，则系统报警并将报警信息以短信或微信的形式发送到相关负责人的手机中。摄像机红外对射红外对射室夕卜RFID摄像机读卡器摄像机.室外RF1D读卡器红外对射自动无人值守称重3.3

15、、 采样、化验、货场卸货采样：车辆过毛后，针对需要化验的货物，比如煤炭，司机开车到指定采样区域，拦车器落下，红灯亮，语音喇叭发出“请停车采样”提示音时，司机停车，下车刷卡后采制样系统自动运行，根据数据库服务器中记录的每辆车的车型数据以及拉筋的位置数据（本方案涉及甲方所用车辆无拉筋），通过RFID读卡器识别出车辆的信息，通过图像处理定位技术、超声波检测车厢区域、激光测距定位采样点的运行，采样系统中的大小行车驱动螺旋钻采样机准确到达计算机中随机生成的采样点，下钻采样之前，语音提示司机确认该点是否有异物，司机在采样系统旁边的控制箱上按“确认”按钮，系统即可自动采样，如果下方有异物，司机按“异常”按钮，这时系统会抓拍当前的采样点下方图像，并通知管理人员确认，判断是否因为司机不希望在该点采样而选择按“异常”按钮，还是确实下方有异物，如果是下方有异物，管理员确认后,系统会自动换一个采样点采样。在该车采样完成后，拦车器抬起，红灯灭，绿灯亮，语音喇叭发出“采样完成”提示音，司机开车离开，系统进行下一车的采样。从而真正实现无人值守