新开发的受煤坑控制装置运用先进的SCANLANCE无线以太网通讯技术和可编程控制技术，以计算机控制取代人工操作，实现了受煤坑卸煤操作的自动化控制。

一、系统简介

      某焦化厂三煤、四煤受煤坑处于地下约10米，长度100米左右的通廊里，主要任务是将外来煤原料均匀地卸到皮带上，再通过皮带将煤原料运输到煤场。由于受煤坑处于地下约10米、长150米的通廊里，现场潮湿、通风不畅，噪音大，落煤时煤粉飞扬。操作人员在现场操作时受煤粉污染严重，而且全手动操作，操作人员的劳动强度很大，工作环境十分恶劣。为了改善工作环境，提高设备自动化水平，决定对受煤坑卸煤操作系统进行PLC改造。

二、系统工艺改造

      焦化厂现有相同工况的三煤、四煤两个受煤坑，每个受煤坑拥有24个煤仓。每个煤仓下面出煤口安装有一台电液推杆，用以控制煤仓卸煤量；安装有电感式接近开关，用于受煤小车上的往复给料机对位。两台相同工况的给煤小车在皮带上方来回移动，两台往复给料机安装在给煤小车上，主要是将煤仓里的煤均匀地卸到皮带上，小车的移动和往复给料机的启停都是由操作人员通过小车上电气控制箱面板上的控制按钮来操作的。需要受煤车下煤到皮带上时，操作人员在小车旁操作小车的移动及控制煤仓下煤斗门开度的大小。受煤坑卸煤工作时，操作人员必须跟在每台小车旁，随小车依次将24个煤斗内的媒卸到皮带上。两台小车上的电气设备由小车上方的三根滑线提供三相380V 50Hz交流电源，小车上的设备无法与地面设备进行有线通讯，只能采取无线通讯方式。由于受煤坑在距地平面10米的地下，无线信号衰减大，无法采用常规的通讯方法。针对这种现状，经过与无线数字电台通讯方案比较，我们决定采用SIEMENS SCALANCE无线通讯解决方案。考虑到无线网络处于下场的通廊内，为了提高网络的覆盖效果和通讯的可靠性，本方案采用SIEMENS同轴电缆型长距离漏波电缆天线，来实现W788与W744之间的无线以太网通讯。漏波电缆天线全长150米，沿通廊墙壁敷设，可保证整个通廊中网络信号稳定可靠。对1#、2#給煤车系统进行全面的监控管理。由监控中心（计算机）和一台CPU315-2PN/DP PLC、2个无线分站（两个行走小车，两台往复给料机）组成。各分站实现设备数据采集、存储、上传及启停控制。两个小车分站对各煤仓仓门关到位、对仓位置反馈、电液推杆控制回路输入信号、电液推杆机旁手动/自动切换输入信号、往复给料机工作输入信号、往复给料机机旁手动/自动切换输入信号等信号进行采集及处理，两个小车分站数据通过无线以太网通讯方式传送到主站，操作人员在监控中心（主站）可以看到1#-24#煤仓的各项数据。对1#、2#受煤车设备实现自动操作，借助于工业视频电视的帮助，操作人员按照生产要求用鼠标即可控制两台给煤小车的移动、两台往复给料机的启停、24个煤仓仓门开度的大小，保证不断煤、不超流量下煤。极大的改善了操作人员的工作环境。

三、系统组成

      本系统采用集散式结构，系统由监控中心（主站接收机）、分站、通讯系统（PROFINET网络、漏波电缆、无线数传网络）三部分组成。

      监控系统由工程机、S7-300 PLC CPU315-2PN/DP、工业以太网交换机EDS305、W788-1PRO无线以太网接入模块、UPS、监控软件WINCC 6.0 SP3、RCOAX漏波电缆、w744-1PRO无线以太网客户端模块、ET200S接口模块以及扩展的DI/DO模块等组成。主站威图柜内由S7-300 PLC、中间继电器、空气开关、工业以太网交换机、W788-1PRO无线以太网接入模块、RCOAX漏波电缆、辅材等组成。1#、2#小车分站由隔离变压器（380V/220V）、UPS电源、W744-1PRO无线以太网客户端模块、ET200S接口模块以及扩展的DI/DO模块、车载天线、中间继电器、空气开关、现场控制箱、福彩等组成。

      控制器：SIEMENS S7-300 PLC CPU315-2PN/DP

      DI：经中间继电器隔离，开关量输入信号为干接点

      DO：经中间继电器隔离，开关量输出信号为干接点

      控制柜：威图柜体

      安装形式：固定安装

      防护等级：IP54

      现场控制箱2个

安装形式：在小车上固定安装

防护等级：IP54

      网络配置

1.无线网络

      W788-1PRO无线以太网接入模块

      RCOAX漏波电缆

      W744-1PRO无线以太网客户端模块

      ET200S接口模块IM151-3PN

      车载天线

      电源：UPS 500W SANTAK

2.PROFINE网络

      工业以太网交换机

      计算机以太网网卡

      监控中心

      计算机：SIEMENS PC840 PIV 2.8G、硬盘160G、1GDDR内存

      显示器：DELL 22英寸液晶显示器

      UPS电源：1KVA在线式(SANTAK)

      为了方便操作人员掌握配煤坑小车的实际工作情况，我们在小车上增加了一台摄像机，将视频信号通过天线传输到操作时计算机屏幕上，这样操作人员就可以通过视频画面来操作小车的卸煤工作了。

      结论：

      该监控系统自2006年11月投运以来，通讯稳定，运行可靠。系统通讯网络较其他无线通讯方式可靠、数据传输率高，具有扩展功能。系统具有良好的人机界面，操作简便，显示直观形象。深受操作人员欢迎。在环境恶劣、无法采用有线方式通讯的地下室、井下巷道等工业场合，SCANLANCE无线系统具有独树一帜的优势。