世界級的采煤裝備-來自貝加萊的X90控制器的支持

 

與時俱進的行業

采煤是一個傳統的產業，但也是一個與時俱進、緊跟科技前沿的行業，對于自動化的需求也更為迫切，越少的人工不僅意味著成本降低，更重要的是提升了安全性，越少人參與，讓危險的事情都讓機器去干，這是煤炭行業一直在發展的。

西安煤機是該領域的技術領先者，在采掘裝備領域有著七十余年的積淀，其裝備遍布全國各個煤炭基地。而隨著安全性、人員成本上升，他們也在不斷研發更為安全、高效、智能的采煤裝備。

2018年，他們計劃開發更智能、高效的采煤機，這款機器定位于世界級的水準，除了本身的控制，其數字化能力要支撐采煤工作面系統的整體管理。包括數據的存儲、傳輸能力，以及開放的接口與外部的定位系統、調度系統之間的銜接，另外，更為重要的任務，是實現機器控制系統軟件、通信與數據連接的標準化。

 

完美匹配的控制器-X90

在這個開發過程中，貝加萊的團隊將其在工程裝備領域的X90推薦給了他們，這使得他們眼前一亮。因為，這款看上去非常“皮實”的控制器完全適應采煤這個惡劣工況環境的需求，還有強算力、大存儲、豐富接口，這是一個再好不過的選擇，因此，他們決定基于X90開發這款采高達8.8米的機器的電氣控制系統，這是目前全球最大的采煤裝備。

圖1-采煤機結構

采煤機由搖臂、牽引部、行走機構、電控箱等構成。煤礦井下采煤機特殊的工作環境，需要控制器適應振動強、溫度高、粉塵多、濕度大的工作條件，這需要控制器具有特制的保護裝置。另外，還需要具有便捷的數字化診斷與維護的能力，以及在軟件方面具有模塊化設計的能力。

 

X90控制器裝甲兵

作為一款面向移動裝備的控制器，X90被稱為控制系統的“裝甲兵”，其本身對惡劣環境非常適應。這點在挖掘機、履帶吊、厘清攤鋪、旋挖鉆、鉆井平臺、農業機械等領域已經被廣泛證明。

圖2-X90為工程裝備而設計的硬件

控制系統采用分布式CAN總線架構，包括：接觸器控制、變頻器控制、傳感中心監測、數據遠程通訊、遙控接收等多條CAN總線，這些都需要應用豐富的CAN接口，X90標配了4個CAN接口，以及標準以太網和USB口。各接口可根據需要進行便捷的擴展。

 

數據能力是關鍵

圖3-采煤機整體系統架構

X90采用高性能處理器和大容量的存儲能力，這對于采煤機的現場數據存儲很關鍵，另外，它的以太網可以與無線設備連接，以實現數據的遠傳到中央調度室的智能分析系統。

在數據方面，包含采煤機的運行參數、操作狀態、故障信息、環境信息，這些數據反饋到智能化中心，可以為采煤工作的頂底板控制、煤層走向、工作面對齊控制等提供參考，這樣可以進一步提升整個采煤作業的工作效率、可靠性、安全性等，以獲得持續的優化。

另外一個重要的應用則是預測性維護，由于采煤機機械系統處于高負荷的運轉，對于生產作業端來說，預測性維護就變得非常必要，這影響作業的連續性和產出。而對于西安煤機本身而言，同樣意味著自身機器設計的技術迭代，以為用戶能夠提供長期的機器品質提升，以及服務的可預測性，降低宕機帶來的損失。

2020年11月13日，通過國家級驗收，贏得了評委專家的高度贊揚，成果整體達到國際領先水平。這也是西安煤機一個新的征程，包括機器的感測技術、控制技術、能源優化等方面的多個創新點，當然，控制器本身作為一個數據源提供了穩定可靠的保障。

圖4-該機型發布現場