“工業(yè)4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增強(qiáng)型控制的基本模式轉(zhuǎn)變，目標(biāo)是建立一個(gè)高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式。目前工業(yè)4.0已經(jīng)在工業(yè)領(lǐng)域越來(lái)越多的市場(chǎng)逐步實(shí)現(xiàn)無(wú)人化，如機(jī)械臂在現(xiàn)代工廠里的不斷普及等，但對(duì)于細(xì)分市場(chǎng)移動(dòng)設(shè)備如港口碼頭、電廠、核電站以及危險(xiǎn)區(qū)域等，目前市場(chǎng)中未實(shí)現(xiàn)真正的無(wú)人化。

       斗輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系到輸煤系統(tǒng)的作業(yè)效率，堆取料機(jī)全自動(dòng)改造后可以大幅度降低設(shè)備運(yùn)行電耗，增強(qiáng)堆取料機(jī)運(yùn)行安全性，減少設(shè)備檢修周期，提高設(shè)備利用率。

       斗輪機(jī)投入全自動(dòng)運(yùn)行后，可大大降低堆取料機(jī)司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度，大大降低粉塵、有毒氣體帶來(lái)的損害，保護(hù)司機(jī)的職業(yè)健康；減少司機(jī)人員配置，減少每班作業(yè)時(shí)間；同樣可以減少輸煤程控運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

       斗輪機(jī)全自動(dòng)改造（無(wú)人值守改造）同時(shí)為下一步的智能燃料系統(tǒng)開(kāi)發(fā)建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

 1.系統(tǒng)概述

隨著自動(dòng)化控制和通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)自動(dòng)化程度也越來(lái)也高。運(yùn)輸市場(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)要求企業(yè)不斷提升自身的綜合競(jìng)爭(zhēng)能力。一方面通過(guò)企業(yè)流程再造規(guī)范管理， 另一方面改變傳統(tǒng)的工藝模式，提高自動(dòng)化程度，降低勞動(dòng)成本，提高企業(yè)效率。在這樣的背景下， 礦石散貨料場(chǎng)中，通過(guò)改變以往人工堆取料作業(yè)的做法，引入自動(dòng)化的手段，實(shí)現(xiàn)堆、取料作業(yè)全 過(guò)程的自動(dòng)化，提高港口的自動(dòng)化水平，將會(huì)提高企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)能力。
自動(dòng)化作業(yè)系統(tǒng)是散貨運(yùn)輸行業(yè)的一項(xiàng)全新技術(shù)，它實(shí)現(xiàn)了散貨堆場(chǎng)內(nèi)堆取料機(jī)的自動(dòng)堆、取料作業(yè)。通過(guò)使用先進(jìn)的工業(yè)自動(dòng)化、檢測(cè)、測(cè)繪、計(jì)算機(jī)圖像圖形技術(shù)以及通訊技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)堆取料機(jī)的自動(dòng)化堆取料作業(yè)。在本系統(tǒng)中，利用激光掃描技術(shù)對(duì)料堆進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)掃描，并進(jìn)行仿真處理，形成三維圖像及料堆信息數(shù)據(jù)庫(kù)；將堆料、取料作業(yè)計(jì)劃自動(dòng)轉(zhuǎn)化為PLC控制指令，控制堆取料機(jī)自動(dòng)尋址；然后根據(jù)設(shè)定的數(shù)據(jù)，如堆形、堆寬、堆高等，進(jìn)行自動(dòng)堆料；或者根據(jù)的料堆，自動(dòng)尋找料堆切入點(diǎn)，進(jìn)行自動(dòng)取料。
國(guó)際上的料場(chǎng)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展至今，可以概括地分為三個(gè)發(fā)展階段：第一階段：是實(shí)現(xiàn)堆取料設(shè)備的遠(yuǎn)程手動(dòng)以達(dá)到料場(chǎng)作業(yè)自動(dòng)；第二階段：在第一階段的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了堆取料設(shè)備的半自動(dòng)作業(yè)；第三階段：在前兩個(gè)階段的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了堆取料設(shè)備的全自動(dòng)作業(yè)。


2.系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：
一周7天，1天24時(shí)全自動(dòng)作業(yè)
全自動(dòng)作業(yè)的效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人工作業(yè)的效率
全自動(dòng)作業(yè)避免了人工作業(yè)時(shí)誤動(dòng)作導(dǎo)致停機(jī)的情況
構(gòu)建了全新的工作環(huán)境，降低操作人員的工作強(qiáng)度
低運(yùn)營(yíng)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益，獲取人工作業(yè)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的高附加產(chǎn)值（如：高精度混配作業(yè)）
提高料場(chǎng)管理的自動(dòng)化及信息化,使料場(chǎng)管理水平進(jìn)一步提升
立新型的數(shù)字化、智能化堆場(chǎng)信息，為管理人員進(jìn)行決策提供真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)支持服務(wù)。


3.遠(yuǎn)程全自動(dòng)操作系統(tǒng)
我們的全自動(dòng)無(wú)人值守系統(tǒng)可以提供遠(yuǎn)程全自動(dòng)操作功能，同時(shí)在中央控制室內(nèi)配置專(zhuān)業(yè)操作人員控制臺(tái)（包括操縱桿、按鈕、選擇開(kāi)關(guān)……），使操作人員能夠在需要時(shí)遠(yuǎn)程人工接管起重機(jī)。


4.遠(yuǎn)程操作站PLC
我們?cè)谶h(yuǎn)程操作站安裝PLC站。這個(gè)控制站包括PLC模塊、通訊單元、電源、開(kāi)關(guān)、斷路器等。


從遠(yuǎn)程操作臺(tái)顯示器上看到的視頻畫(huà)面


5.高精度3D成像服務(wù)器
成像服務(wù)器用來(lái)收集、處理點(diǎn)云數(shù)據(jù)并生成3D圖像。把料堆的切入點(diǎn)及特征點(diǎn)發(fā)給PLC，同時(shí)實(shí)時(shí)更新、計(jì)算各機(jī)構(gòu)位置。 把計(jì)算好的位置及3D圖像的基本信息發(fā)給PLC，為全自動(dòng)控制提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。




6.設(shè)備作業(yè)過(guò)程中料堆三維輪廓實(shí)時(shí)更新圖
實(shí)時(shí)取料斗輪從內(nèi)邊取料一個(gè)回合完整的過(guò)程如圖：
1）斗輪從內(nèi)邊往外邊取料開(kāi)始階段。斗輪位置1
2）斗輪從內(nèi)邊往外邊取料中間階段。斗輪位置2
3）斗輪從內(nèi)邊往外邊取料外邊階段。斗輪位置3。




7.操作及管理人員可以通過(guò)CMS查看設(shè)備各機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀況。


8.混配兩機(jī)取料瞬時(shí)流量曲線(xiàn)圖
以下為混配作業(yè)兩機(jī)瞬時(shí)流量歷史曲線(xiàn)截圖，兩機(jī)瞬時(shí)流量滿(mǎn)足對(duì)恒流量精度的要求。
歷史曲線(xiàn)截圖：




9.單機(jī)流量曲線(xiàn)圖
紅色曲線(xiàn)為懸臂皮帶流量曲線(xiàn)