本報通訊員 康怡
隨著新余鋼鐵集團公司智能制造工作的深入推進，6座全封閉大棚陸續(xù)投產(chǎn)，被喻為“智慧大腦”的新鋼智能環(huán)保綜合料場聯(lián)合主控室，于2020年8月開始發(fā)揮作用，新鋼公司綜合料場于2020年10月底正式投運。
1月8日，筆者從新鋼了解到，在這個“智慧大腦”的高速運轉(zhuǎn)下，借助全新信息化操控模式及手段，綜合料場正在逐步實現(xiàn)遠(yuǎn)程操控、智能管理等設(shè)計目標(biāo)。在不久的將來，綜合料場現(xiàn)場操作人員將逐步回歸主控室，老料場傳統(tǒng)的現(xiàn)場機旁操作將成為歷史，朝著無人操作數(shù)字料場的方向邁進。
基礎(chǔ)自動化輔助生產(chǎn)智能化
關(guān)鍵詞：380臺高清攝像機 54塊液晶拼接屏
為解決物料輸送過程中產(chǎn)生的無組織排放，2018年，新鋼綜合料場智能環(huán)保易地改造項目應(yīng)運而生。全封閉、智能化的綜合料場投運后，滿足了燒結(jié)、煉鐵、焦化過程中含鐵原料存儲、混勻的需要，塊礦、球團、外購焦煤和焦炭等的存儲需要。
因此，在設(shè)計之初，該公司就將新建的綜合料場定位為智能化的綜合料場。智能化系統(tǒng)范圍主要包括智能流程控制及物料運輸管理系統(tǒng)、智能混勻配料系統(tǒng)、數(shù)字化料場系統(tǒng)和各大機無人化系統(tǒng)。其中，堆取料機無人化系統(tǒng)是指根據(jù)現(xiàn)場自動化輔助設(shè)施檢測結(jié)果，經(jīng)過一系列模型計算分析，自動給出堆取料機大車走行速度、大車目標(biāo)位置、大臂回旋目標(biāo)角度等控制參數(shù)，即根據(jù)控制參數(shù)對設(shè)備進行控制。
那么，偌大的綜合料場，究竟是如何做到智能化運作呢？在綜合料場聯(lián)合主控室，筆者找到了答案——基礎(chǔ)自動化。
若要達到根據(jù)控制參數(shù)對設(shè)備進行控制的目的，前提就必須達到基礎(chǔ)自動化。在綜合料場，基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場各檢測設(shè)備的信號，通過匯總采集的信息，流程控制就可進行順啟、順停、一齊停止等操作，并且可以切換合流作業(yè)。
值得一提的是，在流程控制下還有一項畫面監(jiān)控功能。新鋼綜合料場因為具有區(qū)域面積廣大、設(shè)備位置分散、操作室距離遙遠(yuǎn)的特點，所以在料場區(qū)域共設(shè)置了380多臺的高清攝像機，用于監(jiān)視設(shè)備及生產(chǎn)區(qū)域的生產(chǎn)狀況，在聯(lián)合主控室內(nèi)設(shè)置了由54塊液晶拼接屏組成的大屏幕顯示系統(tǒng)。目前，高清攝像機的架設(shè)工作還在持續(xù)進行，未來將達到全方位監(jiān)控覆蓋。
如今走進聯(lián)合主控室，首先映入眼簾的是液晶大屏幕上從現(xiàn)場傳來的一幀幀高清畫面，操作人員在主控室里就可實現(xiàn)料場設(shè)備運轉(zhuǎn)監(jiān)控及流程選擇，對參數(shù)進行設(shè)定，實時掌握設(shè)備運轉(zhuǎn)狀態(tài)和進行故障處理等一系列操作。
生產(chǎn)智能化助力料場無人化
關(guān)鍵詞：三維模型遠(yuǎn)程操控
對綜合料場來說，最佳的生產(chǎn)模式不僅僅是生產(chǎn)智能化，而是實現(xiàn)料場無人化，使之真正成為一座智能化的綜合料場。
據(jù)新鋼綜合料場項目部有關(guān)人員介紹，綜合料場采用了基礎(chǔ)自動化及計算機智能化管控系統(tǒng)，可對料場進行生產(chǎn)控制和自動化管理，從而達到控制自動化、料場信息動態(tài)管理、作業(yè)計劃指導(dǎo)、生產(chǎn)決策指導(dǎo)、設(shè)備監(jiān)測等功能。
為實現(xiàn)料機無人化的目標(biāo)，新鋼綜合料場建立了料場模型，采取了高精度的設(shè)備檢測和控制以及可靠的安全防護、全方位的視頻監(jiān)控等措施，構(gòu)建了堆取料機、半門架取料機、重型卸料車無人化控制系統(tǒng)。
作為綜合料場中的“大家伙”，堆取料機的無人化控制系統(tǒng)是實現(xiàn)料場無人化的關(guān)鍵一步，無人化控制系統(tǒng)主要包括三維料場模型、自動控制系統(tǒng)、安全防護系統(tǒng)和視頻監(jiān)視系統(tǒng)。
——三維料場模型負(fù)責(zé)提供料場所有物料料堆的輪廓、體積、重量等數(shù)據(jù)，為作業(yè)計劃的制訂和執(zhí)行提供數(shù)據(jù)支持；
——自動控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)作業(yè)任務(wù)的執(zhí)行，包括大車行走定位、懸臂旋轉(zhuǎn)俯仰定位、按照相應(yīng)的策略完成堆取料作業(yè)；
——安全防護系統(tǒng)負(fù)責(zé)設(shè)備的防碰撞演算，保證設(shè)備安全運行；
——視頻監(jiān)視系統(tǒng)輔助操作人員遠(yuǎn)程操作，并對整個料場關(guān)鍵位置的運行狀態(tài)進行視頻監(jiān)控；
堆取料機在遠(yuǎn)程集中控制的同時，保留了機上就地操作功能，控制方式包括本地手動、本地半自動、遠(yuǎn)程手動、遠(yuǎn)程半自動和遠(yuǎn)程全自動等5種方式。每種方式下，分別對應(yīng)不同的堆取料機行走定位、懸臂定位、連續(xù)作業(yè)方式，并且可以根據(jù)不同的作業(yè)需求進行切換。
在遠(yuǎn)程全自動控制方式下，堆取料機無人化控制系統(tǒng)接收到作業(yè)任務(wù)指令后，經(jīng)過分析計算，最終將作業(yè)任務(wù)轉(zhuǎn)化為目標(biāo)位置、運動速度等控制參數(shù)，堆取料機可自動完成行走定位、懸臂旋轉(zhuǎn)和俯仰定位，并按照合適的控制策略自動完成作業(yè)任務(wù)。
目前，新鋼綜合料場正在完善智能化管理系統(tǒng)，以更好對接公司基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)、MES（制造企業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng)）。在不久的將來，老料場傳統(tǒng)的現(xiàn)場機旁操作將成為歷史，新料場將全部改為聯(lián)合主控室遠(yuǎn)程電腦操控，料場人員工作方式將發(fā)生根本性改變，朝著無人操作數(shù)字料場的方向邁進。
《中國冶金報》（2021年1月12日 04版四版）
