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摘要:煤礦企業生產環節復雜,占用人員多,安全性低,推廣自動化尤為必要。翟鎮煤礦近年來生產系統裝備大幅度提高,調度、通訊、信息、生產系統逐步實現自動化監控,減少了下井人員。
關鍵詞:自動化;改造;煤礦;生產
一、生產調度、通訊綜合信息平臺建設
翟鎮煤礦生產調度、工業電視、通訊綜合信息平臺包括生產檢測、工業電視系統、程控交換機和井下無線通訊、井下人員定位系統。
1.生產檢測及工業電視系統。
礦調度指揮中心設有KJ70生產監測系統主機,調度臺正前方設有監測系統的大屏顯示器,井下各地點設有監控分站和開停傳感器,通過大屏顯示器隨時顯示實時生產情況。工業電視由井上指揮中心16部監視器和井下16部攝像儀組成,通過光纜傳輸視頻信號,在重要崗位安裝生產檢測傳感器和攝像儀24小時監測監控,利用程控電話或無線通訊進行調度安排。
2.程控交換機及井下無線通訊系統。
礦調度指揮中心設有第六代新型數字交換機,觸摸屏顯示,具有會議、急呼、錄音查詢等功能。調度指揮中心四部直通電話與井下電話聯系,各要害生產場所及崗位均設防爆電話,確保井下各地點能夠及時將出現的事故反映到調度指揮中心,調度指揮中心將指令下達到各采區、地點,將事故控制在最小范圍。
井下無線通訊系統在井下設有一個基站控制器和26個基站發射器,通過光纜與井上無線通訊主機連接,無線通訊主機與地面程控交換機聯網,實現井上下直接通話,無需轉接。全礦無線通訊信號覆蓋井下90%范圍,滿足井下通訊要求。
3.人員定位系統。
人員定位系統主機設在調度指揮中心。井下在各采區大巷和各工作崗位、采掘工作面安設分站天線,下井人員隨身攜帶人員定位收發機,人員通過時分站天線自動記錄收發機的信號,傳送到主機和終端實現人員定位的目的,隨時查看人員在井下的位置。當井下發生緊急情況時,指揮中心值班調度員下達撤離命令,向井下收發機發出報警命令,收發機收到報警命令后,提示人員沿避災路線撤離。井下出現緊急情況時人員按求助按鈕向調度指揮中心發出求救信號,值班調度員及時調度人員前往救援。
通過生產調度、工業電視、通訊綜合信息平臺可有效掌握井下生產情況,實現高效調度,礦井一旦發生事故,及時掌握事故時間、地點、類型、人員傷亡等情況,便于值班調度員在第一時間發出撤離人員或救助等指令,將事故損失降到最低程度。
二、安全生產綜合管理三維可視化信息系統
電子信息技術的飛速發展推動了礦井生產信息化進程,但其礦井生產信息主要以表格與平面圖形信息,在三維可視化方面并沒有完全實現,建立安全生產綜合管理三維可視化信息系統,建成三維數字化礦山,把安全監測監控數據與井巷工程平面圖結合起來,可直觀了解安全監測地點及其監測結果。主要功能是在常規CAD軟件功能基礎上增加圖例庫、線型庫及元件庫,具有智能制圖功能,該系統通過三維立體圖將工程、生產、安全、地質等多方面信息直觀綜合地反映出來,在一個視圖上較全面地了解礦井安全與生產狀態,為安全生產管理、調度指揮、搶險救災提供綜合信息支持。
三、井下運輸大巷控制網絡綜合信息平臺建設
針對原信集閉dos系統易出現調度錯誤的實際情況,對信集閉系統進行升級改造,通過大巷運輸測速傳感器,監測大巷電機車運輸速度,實現與信集閉控制相結合,保證大巷運輸不超速;把大巷架線停送電裝置與信集閉結合起來,實現遠距離控制。針對信集閉、泄漏通訊系統調度指揮機車運行不直觀情況,安裝視頻監控系統,井下運輸現狀直觀的傳輸到地面。
大巷運輸監控實現了信集閉、視頻監控、泄漏通迅相結合的控制方式,通過視覺、聽覺、感覺相結合,提高了大巷運輸控制監控效果及大巷運輸效率。
四、生產系統設備自動化控制改造
翟鎮煤礦建成了井上下設備視頻監視、集中控制于一體的生產系統設備監控系統,通過光纜的反饋信號實現對設備的遠程控制,把原煤生產系統、壓風系統、高壓供電系統、井下排水系統、采區運輸系統等系統的運行狀況顯現出來,在地面通過工控主機對現場設備進行遠距離集中控制。當設備出現異常情況時,集控室人員通過語音報警或顯示器判斷故障,迅速采取措施,實現了現場無人值守、減員提效。
1.原煤運輸自動化控制系統。
實施原煤運輸系統自動化改造,在地面可直觀監視地面膠帶運輸機、井下采區膠帶運輸機和給煤機運行情況,通過監控電腦指令進行單臺啟停或連鎖啟停。連鎖啟車時設備按逆煤流順序自動啟動,連鎖停車時膠帶按順煤流順序停車,降低崗位人員操作不安全因素,減少人員投入,充分發揮了機控的功能。
2.高壓供電自動化控制系統。
翟鎮煤礦原配電系統采用電磁式繼電保護,手動分合閘送電,準確率低,無功補償采用電容補償,功率因數低。對其進行自動化控制改造,將高低壓配電設備運行狀態進行總體監控,采用永磁式真空斷路器,二次系統采用以CSR系列微機保護測控裝置為主的綜合自動化系統,改造后實現井下供配電系統電氣監測、信號監視、開關分合控制操作、定值設定等,實現變電所無人值守。
3.排水自動化控制系統。
排水系統進行自動化改造,地面值班人員可直觀監視井下泵房內排水泵運行情況,通過監控電腦指令進行單臺啟停或按程序啟停各臺排水泵。當設置為自動開泵時,根據水位控制原則,自動實現水泵的輪換運行,延長了水泵壽命,監控裝置根據水倉水位及電網負荷信息,以“移峰填谷”原則確定開停水泵時間,泵房實現無人值守。
4.壓風自動化控制系統。
壓風機房使用的單螺桿壓風機,在集控室上位機可顯示壓風機壓風量、出口壓力、溫度,電機電流及電壓等參數,根據需要隨時修改參數,可設定使用氣壓情況自動開停,高效節能,可靠性高,實現無人值守。
5.采區運輸自動化控制系統。
采區運輸系統由膠帶機和給煤機組成,均采用就地控制,安設崗位多,控制難度大,電費浪費,設備損耗大。按照“井上集中監控為主,井下多點監測為輔”原則,在采區皮帶機頭安裝可編程控制器,采集實時數據上傳到調度控制中心,地面工作人員遠程控制,可實時掌握各皮帶和給煤機的運行狀況,實現無人值守,避免了由于人為操作造成的失誤,實現自動化控制。
五、應用效果
1.可在地面實時獲取系統各種運行參數,實現設備動態管理,為安全生產、調度指揮、搶險救災提供綜合信息支持。
2.礦井自動化改造后,固定崗位實現了無人值守,運輸系統取消了崗位工,減少下井人員68人,達到了減人提效的目的。
參考文獻:
[1]楊奇遜;變電站綜合自動化技術發展趨勢[J];電力系統自動化;1995年10期。
現代社會是一個快速發展的社會,各種行業百花齊放,各種技術也應社會的需求而生成出來。而物聯網是新一代信息技術中的一種新型的技術,自從這項技術發展起來之后,它被運用于各種現實生活之中。其英文名稱是"The Internet of things"。顧名思義,"物聯網就是物與物相關連的互聯技術"。第一,物聯網的技術是在互聯網高速運營下發展出來的高科技技術,核心仍然不脫離互聯網,是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡;第二,是其用戶端和出品公司之間的一種交流的延伸和擴展,他們從事的交易是物品與物品之間的交易,進行信息交換和通信。物聯網能夠通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網相連接,以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理,再進行信息交換和通信的一種網絡。
1.煤礦安全概述
(1)煤炭是我國重要能源儲備,既是國家能源的主要支柱,同時也是我國工礦企業中的高危行業。我國的煤礦95%左右都是井工煤礦進行開采的,井工礦煤炭埋藏深、環境差,存在水、火、瓦斯、煤塵、頂板、沖擊地壓導致坍塌等危險,露天煤礦存在著滑坡危險,困擾著煤礦工人和煤炭工業的健康發展。
(2)煤礦井下的空間相當狹窄、環境惡劣,集中了各種重型的機電設備。如采煤系統、掘進系統、機電系統、運輸系統、通風系統、排水系統,缺乏可靠的定位與管理系統。
(3)露天煤礦生產使用大量的卡車來運行,以800M無線通信方式為主。在定位系統方面沒有達到世界先進技術的水平,這就產生了技術、成本、現場環境方面的限制。導致只能在道岔、裝車站等局部地方實現定位,而在卡車運行途中不能實現全方位的精確定位;同樣井工煤礦礦井上、下也缺乏可靠的定位與管理系統。
(4)對于露天煤礦的開采,往往要借助于大量炸藥爆破來完成土方剝離,但是這樣會存在一個嚴重的危害--爆破后可能造成露天礦坑邊坡不穩定,發生滑坡造成人員傷亡及設備損失,怎樣安全的爆破及進行邊坡穩定預警都應采用相應的高技術手段。
(5)我國將在全國井工煤礦建立完善監測監控、人員定位、緊急避險、壓風自救、供水施救和通信聯絡等井下安全避險六大系統,在現有通信設備的環境中,煤礦井下通信系統需要更高的要求。
(6)煤礦工人要嚴格遵守安全規章制度,設備和人一定要嚴格按照規定的流程進行操作,而目前煤礦在這方面實行的措施遠遠不夠,光靠人的自覺性,沒有可靠的高科技監控手段肯定是不夠的。
(7)根據前階段新聞報道,國內發生了多起井下事故,多起人員傷亡,資產損失慘重,國家重視程度很高。煤礦事故的發生有很多種因素構成:安全預警措施不夠、人員的分布和作業的情況不明確。一旦在煤礦事故發生的時候,處理突況的及時性就會大大降低,搜救的效果也會降低。
2.物聯網在煤礦行業起到的作用
(1)2008年后,為了在找到一個新的技術點,也便于產生新的經濟增長點,人們便把眼光投向了物聯網的行業中來。物聯網在技術上有著革命性的創新,將各種技術的整合提升到了一個新的高度。物聯網是對各種物與物之間的聯接,對煤礦行業也產生了巨大的作用。
(2)自從有了物聯網技術后,這種技術就在煤礦業中廣泛的被應用了。"智慧礦山"由此而生,"智慧礦山"是指在采礦企業的發展中,運用一些高科技的信息通信技術,主要運用于煤礦的建設、生產、經營、安全管理方面,創造安全、高效的礦山。"智慧礦山"由幾方面的核心系統組成的:智能生產、智能安全、智能物流。智能生產在原有的基礎上提高了速度,將企業生產與自動化技術與計算機信息化技術相結合的模式來完成任務。主要是以自動化技術、計算機信息與網絡技術的方式為主;智能安全方面就是對企業內部的安全檢測與安全治理,以射頻傳感技術為主;智能物流是包含了人員的定位與物的定位與整個流向的管理,主要是采用定位技術和識別技術。以露天礦為例:GPS車輛智能調度系統,是通過采用先進的電子技術、信息技術、通信技術、計算機技術、優化技術等高新技術,對傳統的人工調度系統及管理體制進行改造,通過采集生產設備動態信息,實時監控和優化調度卡車、電鏟等設備的運行,從而形成一種信息化、智能化的新型現代調度控制系統和全方位的采礦生產管理控制自動化決策平臺。露天礦卡車防撞預警系統,綜合采用GPS定位,藍牙、射頻無線通訊,電子羅盤和語音報警技術,在礦區生產和輔助車輛中加裝了輔以車輛預警算法的車載終端,消除了重型卡車駕駛盲區和障礙物的影響,從而提高卡車平均運行速度和出動率,保障運輸安全,降低成本,提高生產效率。滑坡雷達監測預警系統,將步進頻率連續波技術、差分相位干涉測量技術、合成孔徑雷達技術和永久散射體技術等四項國際領先的技術相結合,用于礦山邊坡、礦區山體、地表以及礦區建筑等微小位移變化的監測,實現邊坡滑移預報,為安全生產提供了保障。
(3)物聯網不僅有著上面的功能,它還能將有線/無線一體化靈活的調度。通信系統是 "智慧礦山"中一項重要的功能,也是實現其重要保障的手段。無線/有線一體化的調度通信已經成為今后的發展趨勢。例如:井下人員定位系統采用無線射頻技術,在煤礦井下各個人員出入井口、重點區域出/入口、限制區域等地點設置分站,監測井下人員位置,具有對攜卡人員出/入井時刻、重點區域出/入時刻、限制區域出/入時刻、工作時間、井下和重點區域人員數量、井下人員活動路線等監測、顯示、打印、儲存、查詢、報警、管理等功能,實現煤礦入井人員的可視化管理,提高安全生產技術水平、保證安全生產。
(4)智慧礦山"的好處。"智慧"是以系統的協調、合作、相通的方式進行相互式的鏈接的,目的是為了相互之間的促進,相互之間的保障,高效率的促進煤礦執行力與高效性的達成,將高效煤礦達到一個新的高度。每一種技術的背后都有好多種子技術支持。而"智慧礦山"的技術則是由計算機方面的功能與信息處理的功能、云計算算法、物聯網技術、通信與工業自動化技 術相結合而生的。
物聯網技術上新型的突破對煤礦業有著不可忽視的影響。它打破了原有的系統、技術和一些傳統性中已經生成的看法,讓煤礦工業在技術的革新上產生了跳躍性的飛躍,質的提高也使煤礦工業取得了一個新的高度。中國是一個產煤大國,行業健康的發展至關重要,在安全生產方面一定要達到行業規定的標準。"智慧礦山"是一個重大且很好的技術高峰,它的理念的提出是將幾方面的技術結合起來的:智能生產、智能安全、智能物流三方面。將人力、機械設備與自然環境相互融合在一起,將煤礦里面的一些主管單位相融合,將煤礦企業與城市相互融合在一起。用來創造出一個安全、高效、智慧的礦山,讓整個礦山都采用自動化技術,減輕煤礦中存在的誤區與不足。也希望通過本文拋磚引玉,引發更多關于物聯網 "智慧礦山"的探索,再有新的突破。
參考文獻:
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[2] 張夏林;吳沖龍;翁正平;田宜平;劉剛;何珍文;綦廣;李章林;孫卡;陳國旭;;數字礦山軟件架構與關鍵技術研究[A];第八屆全國采礦學術會議論文集[C];2009年
隨著電子技術的發展,各種大功率電器和設備廣泛應用于生活之中,使得電網非線性負載的成分越來越多,導致電網諧波污染日益增多,嚴重威脅著設備和電網的正常運行。因此,對電網中諧波的測量也就成為研究的一個熱門的課題。
本論文以HD807電能檢測儀作為硬件平臺,以MATLAB和C++為軟件平臺對含有21次諧波的信號進行了實際測量。
1.FFT變換
FFT是離散傅立葉變換的一種快速算法,它減少了大量的運算,使得更適合在嵌入式系統中實現,又稱為快速傅立葉變換,其計算公式為:
在實際測量中,所處理的數據都是經過采樣和A/D轉換得到的數字信號。在眾多的研究報告中表明,影響諧波測量準確度的主要是兩方面:1)非同步采樣和2)柵欄效應(這里不詳述)。
為了解決非同步采樣帶來的誤差,我們采用插值算法對信號進行進一步處理。目前插值算法有線性插值算法、雙線性插值算法、樣條插值算法、加窗線性插值算法等等。本文選取了線性算法對信號進行論述和分析。
2.信號模型
選取含有21次諧波的電力信號作為實驗模型,即:
由于一般諧波以奇次諧波為主,因此該模型去掉了偶次諧波部分,信號頻率f1為49.8Hz,An和φn為:
3.信號周期的處理
首先根據模型,找到第一個過零點前后的2個點,滿足條件x(n)>0,x(n+1)
設Ts為非同步采樣時間間隔,則Ts=1/3200 (本文的采樣頻率fs=3200,采樣點數N=64),估算出信號實際周期后,可以求得一周期內同步采樣64個點的時間間隔Ts1=T/64,它與非同步采樣時間間隔誤差為Ts’=Ts-Ts1,所以若以第一個點為同步采樣的起點,則第k個點的采樣時刻偏移(k-1)Ts’。所以可以計算出一個周期同步采樣64點時最大偏移量小于Ts,即第k個同步采樣點應在非同步采樣點的左右,具置可以根據T的大小判斷:T0.02,即采樣頻率小于50HZ,在采樣點的右側,對算出的同步采樣點進行FFT運算,就可以實現諧波的檢測。
我們分別對原始采樣信號、理想采樣信號和線性插值采樣信號進行了FFT變換處理。
圖1中的標準信號為matlab仿真中所用的理論信號,處理后的信號為經過線性插值處理后的信號,由此,我們可以看出,線性插值處理方法可以很好的體現原始信號的各種時域特征。
對線性插值后的信號進行FFT變換的結果如圖2所示:
由圖2可知,線性插值處理方法也可以很好的體現信號的頻域信息。說明我們用線性插值FFT變換來處理各次諧波的頻域信息和時域信息是正確的。
對含有21次諧波的信號進行線性插值FFT變換處理后的結果如表2所示。
從實驗結果可以看出,對于含有9次以內的諧波信號,線性插值分析方法是有效的,但是對于含有9次以上的諧波信號,出現的偏差就比較大,因此,有必要采取更高精度的算法來處理。例如雙峰插值算法、加漢寧窗或者是兩者相結合的方法等來進一步處理。
參考文獻
中圖分類號:TP273 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)04-0027-03
在生產領域中,產品的質量以及生產過程的穩定性與原料的配比精度有著最為直接的關系,而PLC的稱重給料控制系統的設計,不僅可滿足其精度要求,而且有利于生產效率的提高和產品質量的提高,從根本上實現企業的效益。因此,對PLC的稱重給料控制系統的設計進行探討有其重要的價值和意義。
1 系統的設計原理
基于PLC的稱重給料控制系統,其所用到的方法和原理相對簡單,而且具有很強的適應性。在設計時,其主要通過模擬調節器來進行,結合相關的數字運算,確定其相關的給定值,具體的計算方法如下:
式中:PVnf為當前濾波輸入值;Dn為微分運算值;EVn為當前偏差;EVn-1為前一次偏差;KP為比例常數;Dn-1為上一次微分運算值;SV為設定值;PVn為當前采樣值;α為輸入濾波常數。
根據以上的程序設定,當系統發出指令時,若是輸入值PVnf比設定值大時,那么就要通過正作用執行PID算法,反之,則通過反作用執行PID算法。
2 系統設計
基于PLC的稱重給料控制系統是一種用于工農業(如水泥、鋼鐵、玻璃、煤礦、制藥、飼料等行業)自動化稱重配料設備的控制系統,通常是由帶有自動配料算法軟件的計算機(微機)組成,該系統的應用,既可以節省大量的勞動力,提高企業生產效率,而且可以為企業的生產帶來巨大的效益。另外,在實際生產與應用中,還可以根據不同物料的配料,定制和設計相應的控制系統,為企業發展提供完善的解決方案,滿足企業的發展需求,具體的設計如圖1所示:
圖1 系統設計圖
2.1 系統操作程序
在工礦企業中經常遇到這樣的原料入庫配料系統,工藝流程圖如圖1所示,系統中所用原料分別是粉礦巖、鐵粉、石灰石,它們均來自各自的原料堆場;混合料來自預配料系統,混合料實際上是石灰石和粉砂巖按一定比例混合得到的。在實際運行中,粉砂巖、石灰石、鐵粉三種原料均由皮帶輸送機1從各自的堆場送到分叉溜子2,再由可逆皮帶機3將物料分別送至4、7、10號料倉中。可逆皮帶機正轉(向右),且分叉溜子2在右邊下料,則石灰石物料送入料倉10中,若可逆皮帶機反轉(向左),且分叉溜子在左邊下料,則粉砂巖或鐵粉進入料倉4或7中。混合料單獨由皮帶機21直接送入混合料倉22中。料倉下設備5、8、23為出料皮帶機,該皮帶機的轉速可調,從而調節入庫的喂料量,即調節物料的下料量。
出料皮帶機下設備6、9、12、24為稱重喂料機,稱重喂料機的稱重信號經質量自動控制系統來調節出料皮帶機的轉速,從而自動調節入庫喂料量及幾種喂料量之間的比例。稱重喂料機下為入庫皮帶機25,經過可逆皮帶機31,再經回轉閥32,物料喂入粉庫內。可逆皮帶機25正轉(向右),使物料喂入粉庫,可逆皮帶機反轉(向左),物料流入裝料汽車。正常情況下,喂料輸送系統運行時,混合喂料裝置21、23、24及鐵粉喂料設備1、3、8、9工作。下料皮帶機23與稱重皮帶機24組成閉環系統,保持混合料下料恒定。下料皮帶機8與稱重皮帶機9組成閉環系統,保持鐵粉下料恒定。
物料在分庫內混合時,其成分為細度和化學成分合格的生料粉。對生料粉取樣化驗,若符合要求,則系統穩定運行。若化學成分不滿足要求,系統必須調整,偏差較小時,可改變混合料或鐵粉的下料量,偏差較大時,可增加一定數量的石灰石或粉砂巖,此時,石灰石或粉砂巖系統投入運行,使出庫生粉達到規定值。
2.2 監測系統
在設計監測系統時,需要結合以下控制要求來完成:
2.2.1 物料流程要求:各個設備之間聯鎖,起動順序逆著物料流向,各設備的起動有一定的時間間隔。停止順序順物料流向,相互之間也有一定的時間間隔,停車時,前后兩個設備的時間間隔由一個設備的運行速度及設備長度決定。總之,在正常停車后,希望各設備上的物料全部輸送完畢。
2.2.2 正常運行時,入庫物料為混合料及鐵粉,此時設備21-25、1-3、8-9、31-32運行,分叉溜子打開左邊,皮帶機3反轉。
2.2.3 當需要調整物料配料時,若設備5、6運行,粉砂巖原料入料,設備11、12運行,高品位石灰石原料入庫。
2.2.4 粉砂巖、鐵粉、石灰石是否需要,根據選擇開關而定,可逆皮帶機31的運行方向也需選擇而定。
另外,在具體的設計時,第一,要根據控制要求,進行原料入庫系統的PLC控制系統設計,
I/O連線圖以及PLC硬件配置電路;第二,要根據控制要求,編制原料入庫系統PLC控制應用程序;第三,編寫設計說明書,內容包括:設計過程和有關說明;基于PLC的原料入庫系統的I/O連線圖;PLC控制程序(梯形圖和指令表),并調試直至符合要求;另外,其他需要說明的問題,例如操作說明書、程序的調試過程、遇到的問題以及解決方法、對本次設計的認識和建議等。5、8、11、23――下料皮帶機;6、9、12、24――稱重喂料機;1、21、3――入料倉皮帶機;25――入庫皮帶機;31――可逆皮帶機;33、34――喂料皮帶機;35――密封風機;2――分叉溜子;36――庫分傳動;32――回轉閥。
2.3 電氣控制系統
初始狀態:初始狀態各閥門關閉,傳感器H.I.L為OFF啟動操作:按下啟動按鈕SB1定時器開始計時,同時閥門X1打開,3s后液體到達液面L,低液面顯示L1亮(傳感器L=ON),3s后液體到達液面I,中液面顯示L2亮(傳感器L=ON),控制閥門X1關閉,閥門X2打開注入液體B,在經過3s后,到達液面H,高液面顯示L3亮(傳感器H=ON),控制閥門X2關閉,攪拌機開始工作,顯示燈L5閃爍3s后,攪拌結束,控制閥門X3打開,液面下降,7s后液體放空,控制閥門X3關閉,一周工作結束,控制閥門X1打開繼續循環工作。停止操作:按下停止按鈕SB2后,在當前的混合液操作處理完畢后才停止操作。
3 優化系統設計
3.1 優化程序設置
由于PLC的運行主要通過程序來實現,并且與各種傳感器結合,全面完成整個系統的監控,一旦系統出現故障時,需要仔細確定輸入點和正常時的區別與不同,或者使用編程軟件進行監視,以此確定不能配料,PLC正常運行,上位機對數據可以讀/寫,PLC輸出點有輸出。
3.2 優化系統模塊
首先,系統重量檢測模塊的設計需要采用壓力傳感器來檢測,要求其主要的輸出電壓范圍在0~21.6mV之間,采用A/D變換模式,將輸出電阻控制在351,并且通過AD623芯片,將系統所需要的信號放大50倍。其次,數據轉換功能模塊的設計要通過變頻器將PLC計算得到的數據進行轉換,使其成為模擬信號,控制下料電機的轉速。最后,參數檢測模塊在電機運行時經過485接口,將相關的功率、電流以及效率等數據進行轉換,并且傳送給上位機以及PLC。
4 結語
總而言之,基于PLC的稱重給料控制系統主要是以PLC為控制中心,配置相關的操作程序,保證系統的自動運行,實現系統的自動監測。一般而言,整體系統屬于一個閉環控制,利用編程方法,結合功能擴展,優化流程設計與接口設計。
參考文獻
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隨著我國鋼鐵工業的快速發展,鋼鐵產能迅速擴大,年產鋼量從2000年的1.29億噸,躍升至2010年的6.27億噸。本文旨在通過分析本鋼集團采購庫存管理現狀、供應商選擇、業務流程設計等方面存在的問題,以集成化供應鏈模式的構建、庫存管理戰略實施、信息系統完善等方面為著眼點,為本鋼集團改進管理效率、提高競爭力提供一些思路和參考。
1.本鋼集團采購與庫存管理現狀
1.1 采購管理現狀
本鋼集團采購中心作為實施專業化采購管理的機構,負責大宗原燃料、輔料、消耗性資材、工程設備、備件、合金件和服務性物資的采購。本鋼集團采購物料按采購種類可分為戰略性采購和服務性采購。戰略性采購是指大宗原燃料、資材、工程設備和備件等的采購;服務性采購主要指辦公器材、勞保品等的采購。其中,戰略性采購占股份公司總采購資金的82%左右,服務性采購占18%。
1.2 庫存管理現狀
本鋼集團的原料主要包括鐵礦石、焦炭、煤、廢鋼、各種合金、輔助材料和備件,分布在物流中心、焦化、原料、二鐵、特鋼等單位。其中大宗原燃料由采購中心下設的煤焦采購室、廢鋼采購室、合金料采購室、工礦一室負責采購,并與物流中心聯合負責日常管理,其他單位的原材料為從物流中心領用后未完全使用剩余及各單位零星采購形成。上述原材料、燃料和廢鋼的特點是品種多,數量大,周轉快。
輔助材料主要是油脂、五金電器等,其特點是品種多、數量少、價值低,周轉快。其庫存主要由物流中心和一二級庫負責管理。
備品備件主要包括設備備件、機修備件和大型工具等,其庫存主要由物流中心、一二級庫和生產使用單位負責管理。
本鋼集團主要產品為棒材、線材、生鐵、熱軋板卷、冷軋板卷、球磨鑄管和特殊鋼產品,庫存分為原材料、材料采購、委托加工物資、產成品。全集團每年要耗費20%—40%的利潤來維持其所有的庫存,其中原料庫存占據了總庫存量的絕大部分。
2.本鋼集團采購與庫存管理存在問題分析
2.1 采購管理存在問題分析
本鋼集團的供應商管理經過十多年的學習和實踐,已經比較規范,但與供應商管理的先進實踐來比還是有差距的,主要表現在以下幾個方面:(1)本鋼集團供應商的評估只是集中在一定期限內與本鋼集團有業務往來的少數供應商身上,而不是所有的供應商都能得到評估。(2)本鋼集團盡管有供應商評估標準,卻沒有統一的,只是手工打分操作,沒有建立標準的自動化進程。(3)對供應商分類較粗糙,沒有針對不同類別的供應商制定不同的管理策略和協作計劃,這些都應該得到改進。(4)信息的不透明、不共享。企業內部的采購部門與其他相關部門之間信息不透明。企業與上游供應商沒有信息共享,與下游的客戶之間信息傳遞和交換緩慢,不能及時收集客戶需求信息,為客戶提供良好的服務。
2.2 庫存管理存在問題分析
(1)庫房管理分屬不同部門和法人,使用單位很難及時了解整個庫存狀況,庫存采購計劃和實際消耗存在一定差距;(2)庫存信息無法共享,一級庫無法確切知道二級庫的庫存現有量,庫存臺帳和財務帳存在一定的差異,制約了采購決策能力和監控只能的有效發揮;(3)大宗原燃料的出入庫計量標準不一致,造成庫存賬面數據和實際數據的人為差異,難以對庫存數量進行管理和控制。
3.基于供應鏈的本鋼集團采購與庫存管理對策研究
我們認為本鋼集團應認識到其作為鋼鐵供應鏈上的一環,必須從整個鋼鐵供應鏈的角度出發,與上下游企業結成戰略聯盟,樹立共同的戰略目標確立長期合作策略,將本身的生產經營活動與上游鐵礦、煤礦供應商,下游造船、汽車、房地產等企業的經營情況綜合考慮,構建集成化供應鏈管理模型;以聯合庫存管理來解決本鋼集團原材料采購不均衡、庫存與生產不同步的問題;本著合作共贏的精神與上游的供應商建立供需協調機制,協調雙方利益,解決運行過程中出現的問題;不論是在本鋼集團的內部還是外部,都要強調信息的共享,在集團內部可以通過公司的SAP系統以及OA(Office Automation)網,實現各種信息在各部門間的無障礙流轉。與供應商和客戶之間,本鋼集團則可借助Internet建立起信息溝通的渠道,以建立公共的網站等方式搭建起信息集成的平臺,來實現信息的傳遞與共享。甚至還可將雙方的協議條件、享受的權利、承擔的風險和義務、業務操作流程、資金結算、糾紛仲裁和責任追究等問題以標準化的信息資源固化于網絡中。這樣既可以安全快速的獲得信息,又可以提供更好的用戶服務和加強客戶聯系,并提高本鋼集團供應鏈運行能力。
通過上述本鋼集團供應鏈的構建,以及相應管理策略的實施,保障原材料的穩定供應,消除本鋼集團采購、庫存管理信息不同步、滯后現象,達到產、供、銷的同步穩定運行,提高本鋼集團乃至整個供應鏈的競爭優勢。
參考文獻:
1 概述
現在的膠帶輸送機系統多數采用單片機控制,運行穩定性不高,智能化不強,尤其是綜合保護裝置穩定性差,各種保護傳感器故障發生頻繁,而且主機控制模塊化,插件易損壞,更換頻率高。由于采用模塊化設計,小部分模塊壞時,企業往往就要更換整個大模塊,從而造成資源浪費,加大了煤礦生產成本投入。而采用plc可編程控制程序的綜合保護裝置,它能夠為自動化控制應用提供安全可靠和比較完善的解決方案,適合于當前工業企業對自動化的需要。它的主要優點包括:
1.1可靠性高,抗干擾能力強
高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。plc控制系統由于采用現代大規模集成電路技術,內部電路具有先進的抗干擾技術,為使無故障工作時間更長,采用可編程二重容錯處理技術。此外,plc控制系統帶有硬件故障自我檢測功能,出現故障時可及時發出警報信息。在應用軟件中,應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序,使系統中除plc以外的電路及設備也獲得故障自診斷保護。
1.2配套齊全,功能完善,適用性強
plc發展到今天,可以用于各種規模的工業控制場合。隨著plc的不斷發展, plc在位置控制、溫度控制、cnc等各種工業控制中的技術應用已相當成熟。
1.3易學易用,維護方便
plc作為通用工業控制計算機,是面向工礦企業的工控設備。它接口容易,編程語言易于為工程技術人員接受。plc用存儲邏輯代替接線邏輯,大大減少了控制設備外部的接線,使控制系統設計及建造的周期大為縮短,同時維護也變得容易起來。
1.4經濟合算
盡管使用plc首次投資要大些,但它的體積小、所占空間小,輔助設施的投入少;工作可靠,停工損失少;維修簡單,維修費少;還可再次使用以及能帶來附加價值等等,從中可得更大的回報。
通過以上分析,采用plc控制系統,能大大改善膠帶輸送機運行穩定差,設備易損害,成本投入高等缺點。它在綜合保護裝置技術中的應用十分廣泛,可行性強。
2 plc控制程序在膠帶輸送機綜合保護裝置的應用
膠帶輸送機綜合保護裝置主要包括主機、防滑保護、堆煤保護和防跑偏保護、溫度保護、煙霧保護和自動灑水裝置,以及沿線緊停開關和全巷道語音報警信號等,現就plc可編程控制系統在綜合保護裝置中的應用做如下介紹:
2.1主機
主機可采用plc多重處理器,并行處理技術,多重抗干擾技術,軟件采用模塊化設計。使配置應用靈活,便于擴展維護,易于編程,可實時顯示工作狀態及故障性質,同時選用可靠性高的連接器件,使其布局合理、體積小、重量輕,本安電路經防潮防水處理,避免出現受潮。同時設計啟動預告、啟動、停止、緊急停車、聯鎖等功能的開關量輸出。包括煙霧保護、溫度保護、超溫灑水等。
針對膠帶輸送機的頻繁啟動,輸送帶容易出現斷帶、撕帶事故的弊端,設計膠帶點動啟動系統。同時可設有實驗、集控、工作3種操作方式。可根據生產,維修需要任意轉換,并可實時監測各種傳感器狀況及沿線緊停開關信號。
1)在實驗操作方式下,可以對任意一種傳感器進行實驗,并確認是否完好運轉正常;
2)在集控操作方式下,可以對某種故障傳感器進行解除和投入。因某種傳感器突然故障或其他原因等,仍使系統繼續運轉;
3)在工作操作方式下,可以根據點動啟動方式,先讓輸送帶得到緩沖,然后第二次按啟動按鈕使輸送機正常運轉,既減輕了膠帶撕帶接頭的緩沖壓力,避免了膠帶斷帶撕帶現象,有效地遏止了事故的發生。
2.2煙霧傳感器
采用專用煙霧集成電路,傳感器輸出與煙霧信號成正比的電壓信號,經電壓比較器及數字電路處理輸出煙霧超限報警信號。特別適合于礦井防火灑水,起到高溫報警的作用。
2.3速度傳感器
速度傳感器具有發光管和光電接收管,通過接收滾筒上的磁脈沖,通過在標準時間內計數脈沖次數得到輪的轉速,從而得到軸轉速。實現檢測低速打滑、斷帶和超速保護。穩定性、抗干擾能力強。
2.4防跑偏裝置
可由接線箱和傳動桿兩部分組成,導桿采用高速軸承接觸與皮帶同步運動,減少了皮帶磨損,選用行程開關,傳動導臂大于設定時停機。
2.5堆煤傳感器
采用萬向推桿方式,當皮帶煤倉、煤流超限時,煤流推動導桿大于設定角度時,延時0s~4s主機動作,皮帶停機。
2.6溫度傳感器
采用專用溫度集成電路和高精度轉換器、v/v轉換、電壓比較器、報警器及輸出電路。具有精度高,免校準,工作穩定可靠,設定容易等優點。
2.7急停開關
作為沿線維修及系統異常事故的安全鎖定,復位后方可開機。可采用行程開關設計。輸送機巷道每個緊停開關用拉繩進行連接,信號接入帶式輸送機控制開關,實現在輸送機巷道內任何一點都能緊急停車的功能。
2.8語音信號器
語音報警信號裝置集信號傳遞、發光顯示、通話為一體。通過電壓放大器與輸送機綜合保護裝置主機相連接。在全巷道內安設多個該裝置,并通過電纜串聯連接,從而在全巷道內實現了報警功能。當輸送帶要啟動時,它與膠帶綜合保護裝置主機啟動信號同步響起,在全巷道內發出啟動預警信號,提醒周圍職工遠離輸送帶,確保人員安全。
2.9自動灑水裝置
灑水裝置應安裝在輸送機驅動裝置兩側,其灑水能夠起到對驅動膠帶和驅動滾筒同時灑水降溫滅火的效果。它與溫度保護、煙霧保護裝置的作用是當輸送帶在驅動滾筒上打滑,使輸送帶與驅動滾筒摩擦,驅動滾筒與輸送帶的溫度升高,熱量積聚,產生煙霧時,監測溫度信號、煙霧信號,實現自動停機,并自動灑水,把事故消滅在萌芽狀態。
3 結論
膠帶輸送機保護裝置中plc可編程程序控制技術的應用,方便實現了整條輸送機的邏輯控制,主要技術參數的在線監測,大大提高了文明生產與科學管理的水平,實現其速度、堆煤、跑偏的自動檢測與溫度、煙霧動作時的自動灑水,可使膠帶輸送機司機心中有數,這對減員增效,降低工作的維修工作量,提高工人素質,改善其工作環境均有一定的現實意義。
關鍵詞:
通信技術;煤礦生產;系統;運用
煤炭在我國國民生產中占據舉足輕重的地位,提高煤炭的生產調度技術管理的水準,成為保障煤炭產業發展的基石。雖然通信技術已經在我國的煤礦生產過程中得到了比較好的應用,但是在整個生產調度管理系統上仍然存在分散性、不連貫、不系統等缺點,不能通過運用通信技術獲取相關生產信息,從根本上解決煤礦生產過程中所衍生的各項問題。因此,目前亟需將通信技術運用于我國煤炭生產調度管理系統中去。
1通信技術在我國煤礦生產調度管理系統中的運用前景探析
據國家安全生產監督管理總局數據顯示,2014年煤礦等重點行業領域安全生產狀況進一步好轉,煤礦事故起數和死亡人數同比分別下降16.3%和14.3%,重特大事故同比分別下降12.5%和10.5%,連續21個多月沒有發生特別重大事故。說明目前我國煤炭安全生產的形式呈現逐年好轉趨勢,但是,當與世界上其他國家的煤炭主產國相比較,我國仍有10倍的差距。深究其原因,一方面,我國煤炭地下開采量占比高達95%之多,小煤礦占比多,災害頻發,另一方面,煤礦生產調度管理系統信息化程度不夠完善[1]。因此,我國亟需利用通信技術實現這一目標。隨著通信技術領域的快速發展,我國社會生產的各個領域都受益良多,我國煤礦生產調度管理中的運用起到不可忽視的作用。在煤礦的安全生產中,煤礦生產調度是核心工作。傳統管理模式中,電話是獲取各種生產動態的主要途徑,日常各資料統計匯總工作是以手工記錄為主,存在著工作瑣碎、信息傳遞不及時、誤差大、記錄方式不統一、不規范等缺點。基于通信技術構建一個煤炭生產調度管理平臺則可以從根本上杜絕以上問題。
1.1煤炭生產調度管理系統利用VPN構建一個煤炭企業的內部加密網絡,廠礦領導通過對整個VPN網絡的控制來實現整個內部網絡的有效運行[1]。在內部網絡中,各生產部門或者科室是相互連接,相互監督的關系。在煤礦生產過程中,計劃科、安監科、通風調度、綜采隊、掘進隊和其他有關部門通過內部網絡有機地連接起來,實現信息共享,完成生產調度信息的各部門采集,獲取產量、掘進進尺、外運、瓦斯抽采、煤炭洗選、安全情況通報等信息。其通信連接方式如下頁圖1所示[2]。
1.2系統功能簡介
1.2.1實現數據的分布式上傳在保障煤礦日常安全生產、作業人員自身安全上,煤礦重大災害預警技術的研發與推廣具有重要意義[3]。普遍應用于各煤礦安全生產中的瓦斯實時監測、報警與斷電系統等,在預警方面不能及時預警,不能滿足煤礦在生產過程中對安全性的保障。因此,提高煤礦生產的安全性非常迫切。而基于通信技術構建的生產調度系統平臺可以通過檢測,掌握各項安全信息,并匯總上報,以備管理人員及時作出反應。各班次的生產開采情況由采煤隊和掘進隊通過系統本隊組上報數據;生產計劃由生產計劃科組織信息上傳;礦井安全動態、通風情況、瓦斯情況由安監科統計上傳。
1.2.2優化數據統計分析方式按照一定的時間段如日、周、旬、月、年生成煤炭產量、掘進進尺、安全情況等數據,使各生產管理部門及時地掌握各項生產信息,對已經存在的生產問題進行改善,同時也可以根據已有數據,及時對煤礦生產過程進行不斷完善。
1.2.3合理分配各項資源煤礦生產調度管理系統可對作業勞動力,設備、雷管、炸藥的使用進行合理調配,既保障了供應,也實現了節約生產,同時可保障煤礦生產作業的安全性。
1.3煤礦生產調度信息的生成系統平臺可以根據各個單位填報的調度信息日報表,全面系統地顯示出全礦的生產情況,相比傳統的記錄方式而言,查找方便,錯誤率也大大降低[4]。各項數據清晰明了,對于有關部門和領導及時掌握相關的生產信息非常有意義,極大減少了信息處理者的工作量,也有助于對數據的分析和上報。
2利用通信技術構建煤炭生產調度管理系統的應用實例解析
2.1生產管理調度系統中全礦井安全生產信息調用目前,通信技術在全礦井安全生產調度、避險和應急救援中得到較好的運用。如,基于礦井無限傳輸衰減大、發射功率受限制、設備體積小、抗干擾能力強、防護性能好、電氣防爆、電源電壓波動適應能力強等特點,提出多基站礦井移動通信系統網絡結構,礦井移動通信與應急通信系統性能要求和方法,研制成功了基于WIFI的礦井移動通信系統等。這種技術的應用,提高了井下人員與地面溝通聯系,及時解決生產等相關問題。該信息可由安監科進行報送,保障礦井安全信息的及時通報、共享。
2.2生產管理調度系統中井下人員位置的監測通信技術在全礦井安全生產調度中發揮著重要作用,不僅可以防止工作人員靠近危險區域,對事故采取應急救援,而且可以考察作業人員的出勤率等,為煤礦的安全生產調度提供了保障。基于GPS信號無法覆蓋全礦井,以及無線傳輸在礦井巷道的傳輸過程中衰減大等,通信技術已經在煤礦井下人員位置探測系統中得到運用。其技術要求體現在:識別卡與分站之間的無線傳輸距離應大于10m;識別卡位移速度要大于5m/s;識別卡并發數量要大于80個;系統漏讀率要小于10-4;識別卡數量要大于8000個等等。其裝備要求體現在:將分站安置于每個人員出入井口、開采重點區域出入口,以及以下盲巷等限制區域;為了準確監測持卡人員的移動情況,需設置2臺以上的分站或者天線,并且在巷道分支處設置分站或者天線。這種技術的應用可以保障礦井的安全生產,利用生產管理部門和廠礦領導及時跟進人員位置信息,做到人員監管實時監測,心中有數。
2.3通信技術在煤炭安全生產遠程監控系統中的運用目前,在煤礦生產過程中被使用的煤礦供電、排水檢測系統,膠輪車運輸監控系統,軌道運輸監控系統等,充分保障了井下作業人員的人身安全,有效減少和避免了安全事故的發生,在減少事故發生率、生產工人死亡率、百萬噸死亡率等方面發揮著重要作用。各項信息的及時報送提高了生產效率,有助于相關管理人員根據實時信息進行合理判斷和決策,保障廠礦生產的安全進行。
參考文獻
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關鍵詞:應用型本科,;自動化專業;人才培養
蘭州工業學院是普通本科院校,畢業后直接面向社會就業的學生占多數,畢業生一般到工礦企業、科研院所從事設計、生產、運行、維護、管理等工作。我院的自動化專業人才培養定位于應用技術主導型型人才的培養,要求培養的學生具有較扎實的基礎理論和專業基礎知識、寬闊的專業知識、較強的實踐動手能力、一定的創新意識和獨立分析解決的能力,畢業后能較快地適應和勝任工作崗位。根據我院實際情況、區域經濟特點和社會需求,提出了自動化專業應用型人才的培養目標、知識結構、實踐能力培養模式、自動化專業發展的幾點建議等。 [2]
1.人才培養目標
自動化本科培養適應社會主義現代化建設和甘肅地方經濟發展需要,德、智、體、美全面發展,具備電工技術、電子技術、控制理論、自動檢測與儀表、信息處理、計算機技術與應用和網絡技術等領域的工程技術基礎和專業知識,具有較強的解決實際工程問題的能力,能在運動控制、工業過程控制、電力電子技術、檢測與自動化儀表、電子與計算機技術、信息處理等領域從事系統分析、設計、運行、科技開發及研究等方面工作的工程應用型人才。
2.理論課程體系
人才培養總體上體現知識、能力、素質協調發展的原則;課程體系遵循“實基礎、適口徑、強能力、善應用、高素質”;課程設置遵循“反映科技進展、突出工程需要、注重技術應用”的原則。
課程設置采用“兩模塊、四平臺、多方向”課程體系。 “兩模塊”為“學科基礎模塊”和“專業方向模塊”。在“學科基礎模塊”上設置“公共課程”和“學科課程”兩個平臺;在“專業方向模塊”上設置“專業理論課程”與“實踐課程”兩個平臺。課程體系結構及學分分配表見表1。
2.1公共課程平臺
以培養學生的綜合素養為目的,是學生學習學科專業基礎課和專業課的基礎。包括公共必修課、公共選修課及實踐環節等三個部分。公共選修課包括綜合類、理工類、管理類、人文藝術類四個類別,要求學生跨類別選修。
2.2學科課程平臺
以學生掌握學科專業基礎知識和能力為目的。按本科專業目錄中的專業類設置各專業方向必需的基礎理論與知識和基本技能系列課程,解決多個專業方向發展的需要,同時還要滿足學生不同層次發展和進一步提高的需要,為學生適應社會多變的需要打下堅實的基礎。
表1 課程體系結構及學分分配表
課程模塊課程平臺課程類別總學時理論學時實踐學時學分占總學分比例
學科基礎模塊
公共課程學科課程
必修課7485781703620%
選修課969663.3%
公共實踐64064(6周)42.2%
小計9086742344625.5%
必修課132211681548145%
專業方向模塊
專業理論課程實踐課程
必修課13612888.54.7%
選修課646442.2%
小計2102028137.2%
創新實踐646442.2%
集中實踐5765763620%
小計6406404022.2%
總計308020441036180100%
總學分180各課程課內外實驗(實踐)、公共實踐、創新實踐和集中實踐學分之和為64.75,占總學分的36%。
2.3專業理論課程平臺
以學生掌握專業知識和專業能力為目的,使學生在某個領域(方向)具有比較深入的專門知識和技能。自動化專業設置2個專業方向。每一方向的課程包括專業必修課和專業選修課;每個方向設置兩組(每組4學分)專業選修課供學生選修。
2.4實踐課程平臺
以培養學生的工程意識、實踐動手能力和創新意識為目的。由課程課內外實驗(實踐)、創新實踐和集中性實踐環節組成。
3.培養計劃實施中的幾點改革建議
3.1深化課程教學改革,加強課程群建設
自動化專業課程的設置并不是簡單的羅列,而是存在著一定的系統性和連續性。每門課程都有前續課和后續課,研究課程內在的聯系,形成條理清晰而又相互融合的專業體系是必需的。
因此,建議我校深化課程教學改革,提倡課程群建設。根據自動化專業特點,專業課程可劃分為四個課程群:(1)電工電子技術課程群,主要包括電路基礎、模擬電子技術和數字電子技術等;(2)計算機應用課程群,主要包括計算機文化基礎、C語言程序設計、微機原理及應用、單片機與接口技術、計算機控制技術、嵌入式系統開發技術和計算機網絡與通信等;(3)自動控制課程群,主要包括自動控制原理、現代控制理論、傳感器原理與檢測技術、自動化儀表與過程控制、智能控制等;(4)電機與供電系統課程群,主要包括電力電子技術、電機與拖動基礎、電氣控制與 PLC、運動控制系統和工廠供電等。
3.2實踐教學模式改革
構建應用型實踐教學體系,使實踐教學貫穿于教學全過程,在保證基本專業規格的前提下,根據不同專業類別、人才培養規格特點、專業辦學歷史、區位優勢和資源條件等,結合行業、區域經濟發展需求和國家卓越人才培養等要求,突出人才培養的專業特色和行業特色。
圖1 自動化專業實踐教學體系圖
進行實踐教學模式改革,首先是要充分重視實踐教學,把實踐能力培養看成與理論知識教育同等重要。自動化專業具有為理論性和實踐性緊密結合的特征,創新源于實踐,從培養學生的創新精神著眼,實踐教學比理論教學更為有效,更能激發學生的創造潛能。其二,針對諸如電路、模擬電子技術、數字電子技術、電機與拖動基礎等電類基礎課程的驗證性實驗,需要求學生熟練掌握,以積累實踐經驗,夯實基本技能 ;其三,在中高年級階段,
在掌握一些專業及專業基礎知識的基礎上,開設一些技能應用型試驗,使學生能夠自行完成從設計、制作、調試、測試的全部過程以鍛煉學生。其四,設置一些開放性實驗室,讓學生自我設計一些綜合的、與工程實際問題結合緊密的、具有一定研究性質的大型試驗,這類實驗并不依附于某一門具體的課程,而是多門課程知識的融合,依據學生選題的不同、興趣側重的不同具有鮮明的獨立性,可以活躍學生的創新思維,提高科研技能。其五,鼓勵和支持學生積極參加學校“第二課堂”活動,如:大學生挑戰杯大賽、電子設計大賽等,從而鍛煉他們的動手能力、創新能力以及團隊協作意識。
3.3 教學評測機制的改革
自動化專業是實踐性較強的專業,其教學評測機制要多樣性,除傳統的閉卷和開卷考試形式外,還應增加課程設計、口頭答辯、實踐操作和論文撰寫等形式,具體選擇可以根據不同課程的特點而決定。在評測的內容上,既要包含基本理論、基本知識和基本技能,更要涉及對實際問題的分析與解決 ;在評測的形式上,少一些死記硬背的客觀題,多一些主觀性、綜合性的論述題,以充分發揮學生的主觀能動性 ;在測評時間上,不要集中在課程結束時一次進行,而是在教學的中間、章節的結束之時,分期分批地進行。這樣,既可反映學生的真實水平,又能體現學生的創新能力。
4.結語
總之,設置本專業的宗旨就是要培養在自動控制產品和設備及信息技術應用領域具有本科水平的理論基礎和較強的專業操作技能,具有“思想品質好、基礎知識扎實、動手能力強”的特點,能進行自動化行業技術開發,能解決現場技術問題,能實現設計方案的大學本科層次的高級應用技術人才和管理人才。
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鐵煤集團自1986年開始推行設備租賃管理,當時開展的租賃業務僅限于綜采、綜掘設備。隨著礦井生產的發展,對設備的需求不斷加大,設備租賃業務范圍逐步擴大到采掘移動設備、8t以上載重汽車、工程機械、單體液壓支柱、“一通三防”設備、10t以上運輸礦車等。到目前,公司擁有各類租賃設備9313臺(套),設備原值26. 2億元。多年來,鐵煤集團結合本企業的具體情況,不斷完善設備租賃管理體制,加大設備檢修的投人,在充分發揮設備的最佳效能方面,做了積極有效的改革和探索,設備的更新與管理步人良性發展的軌道,采煤機械化程度一直保持在98%以上,為鐵煤集團生產的發展發揮了裝備保障作用。
1依靠技術裝備進步,加大投入,推進鐵煤集團裝備水平的穩步提高
鐵煤集團設備租賃管理是從1986年開始,當時成立設備租賃站,隸屬鐵法礦務局機電處。設備原值不足1.8億元,設備僅200()臺左右,主要設備有:ZY35系列液壓支架,采煤機為MLS3一170系列有鏈牽引采煤機,最大裝機功率320KW。工作面運輸機主要以SGZ一764/320型為主,最大輸送長度150m。整個設備裝備水平還比較低。
1994年成立租賃公司,業務相對獨立。設備原值達到7. 5億元,設備總數近4001)臺。企業的設備投人逐步加大,逐步形成了液壓支架以226400-24/47型中厚煤層支架為主,最大工作阻力為6400kN。采煤機全部為無鏈牽引的MG300W系列、MG2 x 400W系列采煤機,最大采高4. 5m。工作面運輸機發展到SGZ一764/630W, SGZ一880/800W型,最大運輸長度200m,實現了放頂煤和中厚煤層一次采全高開采,裝備檔次居國內先進水平。
2002年以后,租賃公司設備原值達到11億元,設備總數達到660()臺。設備逐步向自動化、智能化、大功率、高電壓等級裝備發展。由微電子技術、變頻調速技術裝備的電牽引采煤機逐步取代傳統的液壓采煤機。由德國引進的全自動化刨煤機設備已在薄煤層生產中發揮了作用,并實現工作面內無人操作。到目前為止,集團公司已從德國引進了四套自動化刨煤機,是全國引進和使用刨煤機數量最多,使用效果最好的。由電腦芯片為控制核心的新型綜采工作面通訊控制裝置和智能化的控制開關也在全集團公司使用。3300V電壓等級的運輸機、采煤機正在逐步推廣應用。設備裝備水平達到國際先進水平。
2結合實際,逐步探索形成企業特有的設備租賃管理運行模式
租賃公司開展的設備租賃業務包括:綜機設備、工礦設備、運輸及工程機械三大類,近90個品種。租賃公司對租賃設備的選型、計劃、購置、租賃、檢修(改造)、驗收、結算、監督使用、封存、轉讓、報廢和回收實行全過程管理。使用單位(礦井)根據現場條件提出租用計劃,租賃公司統一安排設備,雙方簽訂租賃合同,按日收取租金。為了有效地配合設備租賃管理,全集團公司機電設備的配件,也由租賃公司實行統一采購管理。
2.1設備的采購
設備的采購工作要根據下列因素確定:(1)集團公司的煤炭生產對設備需求;(2)國內外設備發展的趨勢;(3)集團公司制定的設備更新規劃;(4)現有設備狀況。每年十月份租賃公司就要做出下年設備采購計劃,計劃批準下達后,租賃公司根據設備緩急程度,分批次進行招標采購。設備采購之前很重要的一項工作就是設備的選型設計。鐵法礦區的煤炭覆存情況比較復雜,可采煤層的厚度從0. 8m到12m不等,煤層頂底板比壓差異較大,這就決定了所選設備既要分別適應不同的地質條件,又要兼顧設備的通用性。
2. 2租賃費標準的確定
設備租賃費用由折舊費、檢修費和管理費三部分構成,并考慮設備出租率、設備新舊程度和租期長短等因素。
月租賃費Fm =〔原值Ve x(折舊率Rd+檢修費率Rr+管理費率Rm)〕/(出租率81x12)
Fm—月租賃費(Fee of lease for monthly ) ,是設備收費的標準,確定后由集團公司以文件形式下發執行。
Ve—設備原值(Value of equipment),以設備采購人賬時財務數據為準。
Rd—折舊率(Rate of depreciation ),按國家或企業相關規定執行。
Rr-一一檢修費率(Rate of repair一cost ),以管理部門統計數據為依據計算。
Rm一管理費率(Rate of manage一。ost),以管理部門統計數據為依據計算。
Rl-出租率(Rate of lease ),以管理部門統計數據為準。
租賃費實行:“優質”加價的原則,新設備第一、第二年租用的,租賃費分別上浮20% ,10%。鼓勵使用單位長期租用設備,降低設備檢修費用。租用期在三個月以內的,租賃費上浮30%;租用期一年以上的,租賃費下浮15%。
2.3設備檢修與改造
設備使用結束后,由租賃公司根據設備的損壞、磨損狀態委托檢修單位進行檢修。檢修費用按實際發生額度進行結算,按修理費的10%預留質保金,質保期為三個月。對功能落后、不適合井下使用要求的設備,進行必要的技術改造,但改造工作一定要在充分論證、保證互換性的基礎上進行,并且要先進行樣機試驗,成功后再進行批量改造,保證設備改造工作符合現場實際。
2.4設備報廢
設備達到使用年限或設備磨損超限,修復費用較高,性能達不到使用要求,由租賃公司統計上報集團公司有關部門進行鑒定核查后,進行報廢處理,由租賃公司辦理銷帳相關手續。設備殘體移交物資回收部門處理。
3實行租賃管理,提高企業經濟效益和社會效益
多年設備租賃管理實踐,得出設備實行集中租賃管理的主要優勢就在于:一是,減少備用設備的數量,可有效降低設備投人。如果不實行設備租賃,由每個礦井根據自身情況配備設備,以現在個別礦井在井下同時出現過三個工作面同時生產,地面至少要有兩套設備檢修、周轉,才能滿足本礦生產的需要來考慮:平均每個礦井需占用設備4套,集團公司共32套綜采設備。而現行的設備租賃管理,現有25套設備即可滿足集團公司生產的需要,節省了7套。平均每套設備需資金8000萬元,可為集團公司節約5. 6億元的投資。二是,充分發揮設備租賃費的經濟杠桿作用,有效地促使各生產礦井努力減少設備占用量,提高生產效率,縮短設備占用時間。三是,設備實行集中管理、集中檢修、統一調配、全盤考慮,最大限度發揮現有設備效能。實行集中管理,擴大了設備選擇的范圍,租賃公司可以根據采場條件和工作面參數,從現有的多種設備配置方案中進行優化選擇,實現效益最優;否則礦井本身不可能將所有類型的設備都準備齊全。同時,設備統一安排檢修,可以合理利用集團內部的檢修能力和資源,保證設備檢修質量。四是,設備使用權與所有權分離,減輕各生產礦井的負擔。
4做好租賃設備的修理工作是開展設備租賃管理的關鍵
設備修理的目的是恢復設備原有技術性能,使設備能夠重復使用,以實現下一周期租賃循環。近幾年鐵煤集團特別重視設備的修理工作,每年都投人大量的資金用于設備的檢修,僅2003一2008六年間,就投人檢修資金96554萬元,檢修設備36406臺(套),其中綜機設備22185臺//73084萬元,工礦設備13963臺//20561萬元,車輛及工程機械258臺/2909萬元。設備檢修情況詳見附表。
為實現設備的循環使用,租賃公司仔細鑒定設備修前狀態,科學合理地控制檢修資金的投人,嚴格按照檢修標準檢修、驗收,再根據檢修的投人和檢修質量進行結算,有力的保證了設備租賃管理的良性循環。
4.1設備修前狀態的確定
現場,對生產設備的磨損程度、出煤量、使用時間等信息進行搜集,同時要對設備升井時間做出安排。
4. 2設備檢修單位的確定
設備檢修的首要任務是要確定檢修單位,鐵煤集團根據檢修單位的設備、人員素質、檢修能力,將檢修單位劃分為兩個等級進行管理。一級檢修單位即集團檢修中心,承擔重要設備的檢修;二級檢修單位為各設備使用單位及地面輔助單位,承擔一般設備的檢修。確定檢修單位的原則是:采煤機、掘進機、630KW以上的運輸機頭尾驅動部、大采高支架、1140V以上的電動機必須到一級檢修單位檢修;轉載機、破碎機、乳化液泵站、普通電氣設備、通訊控制裝置、綜合保護裝置可由二級單位檢修,一般是誰使用誰檢修,便于使用單位提高設備檢修質量。對于集團內部無能力檢修的進口設備或特種設備,由集團公司各業務部門逐級把關后外委修理。
4. 3設備檢修方案及檢修投入的初步確定
設備升井后,由租賃公司業務人員會同檢修單位、使用單位共同確定檢修方案。此方案要考慮使用工期要求、使用單位的現場條件、工作面原煤儲量(使用周期)等因素,再考慮設備的修前狀態,通過必要的現場實際測繪,合理地確定設備檢修的最佳方案,并制定檢修進度時間表。結合檢修方案和設備的修前狀態,業務人員對設備的檢修投人形成粗略概算,檢修單位據此辦理設備檢修的開工手續。
4. 4設備檢修過程管理
檢修單位依據設備檢修的開工手續和工期要求,對設備進行檢修。檢修的流程為:清洗、分解、預檢、修復或更換、組裝、試運轉、防腐處理、出廠驗收。不同類型的設備其檢修的流程也不盡相同,應視具體情況確定。業務人員要經常深人檢修現場,對設備檢修的過程跟蹤管理。跟蹤管理的目的有三:一是保證設備檢修的內在質量;二是掌握設備檢修時的投人,便于在費用結算時做到準確合理;三是及時協調處理方案之外的特殊部位的檢修。
對設備的出廠驗收是設備檢修的重要一環,驗收工作由租賃公司主管業務人員、使用單位、檢修單位相關人員三方共同完成,采取通電試運轉的方式進行現場檢查驗收,發現問題由檢修單位限期整改,整改后再進行復驗,目的是保證設備的檢修質量,為設備順利租賃使用提供保證。三方共同驗收合格后,共同簽字形成驗收報告單,作為費用結算的依據。
4. 5檢修費用結算
設備檢修費是構成設備租賃費用的一個重要組成部分,科學用好這部分資金,為使用單位提供安全可靠的設備,是維持設備循環租賃的重要保證。租賃公司在檢修資金的使用上非常嚴格,由分管業務人員按標準定額進行審批,逐級把關。檢修單位更換的舊件要建帳,統一按數回收,保證投人的真實性。為保證檢修質量,在結算檢修費的同時,預留檢修費總額10%的質量保證金,在設備投人使用三個月以后,確無質量問題,質保金如數退還。多年來,預留質保金在解決設備檢修質量問題上發揮了重要作用,促進了檢修單位提高質量。
5積極探索新形勢下設備租賃管理的新形式
根據多年來在設備租賃管理中的實踐,得出影響租賃經營效益的因素有以下幾個方面:
(1)設備采購成本。設備采購成本的大小將影響到設備取得固定資產后的原值的大小,進而影響設備折舊費,進而影響租賃費標準。
(2)設備租賃費標準。租賃費的標準是影響設備產權單位與租用(使用)單位之間利益關系的關鍵。因此,在制定租賃費標準時要做到科學合理。
(3)設備檢修費的投入。設備租賃經營能否持續開展,循環下去,關鍵是看檢修費的投人和效果。
(4)設備使用的強度。每臺設備都有其科學使用、保養技術要求,如果超強度使用,必然造成設備超常磨損,甚至損壞。不僅縮短設備的服務壽命,也增加下一循環的檢修成本。
(5)設備壽命周期費用(LCC一Life Cycle Cost )。設備的壽命周期費用是指設備的采購費用與設備報廢前的所需維護費用的總和。具有同種功能的設備,由于廠家不同、設計形式不同,其采購成本不同,更主要的是其后續維修維護成本不同,造成設備的壽命周期費用出現較大差異,影響噸煤生產成本。
為適應經濟社會發展的需要,設備租賃管理工作今后要在以下幾個方面進行探索和嘗試。
5.1創新和完善租賃管理體制
從體制、方法上不斷改革和完善設備租賃管理各環節的操作規范,不斷適應市場發展的要求。重點做好設備選型和配套工作,既要考慮設備先進性,又要兼顧設備投人資金和目前的實際使用需求狀況,使設備的技術先進性、生產能力、現場需求、租賃費價格幾方面符合市場化要求。在設備采購過程中,重大設備要在科學測算的基礎上,以設備壽命周期費用為依據,優先采購壽命周期費用低、免維護(或部分免維護)的設備。
5. 2完善檢測檢驗機制,確保投入使用設備安全
可靠,達到設計要求
積極完善設備制造全過程跟蹤檢驗辦法,加大設備檢測設施的投人,依靠科學的檢驗手段確保設備質量。集團公司在新購設備的監造跟蹤上投人了一定的人力,但由于目前各機型的業務管理人員較少,不可能做到設備檢修全過程跟蹤管理,下一步要探索配備一定數量的維修監理人員,常住檢修單位,全過程跟蹤管理,以保證檢修過程科學投人和檢修設備的內在質量。目前此項工作已在液壓支架的檢修中進行了嘗試,取得較好的效果,準備在其它設備的檢修中推廣。
5. 3面向社會租賃
根據目前生產形勢,尤其是各礦按一礦一面進行設計生產,在生產淡季,可以探索將富余設備或利用率低的設備面向社會進行租賃,實現設備資源的高效使用和資源配置的社會化。