“工業(yè)4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增強型控制的基本模式轉(zhuǎn)變，目標是建立一個高度靈活的個性化和數(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)域越來越多的市場逐步實現(xiàn)無人化，如機械臂在現(xiàn)代工廠里的不斷普及等，但對于細分市場移動設(shè)備如港口碼頭、電廠、核電站以及危險區(qū)域等，目前市場中未實現(xiàn)真正的無人化。

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

       斗輪機投入全自動運行后，可大大降低堆取料機司機的勞動強度，大大降低粉塵、有毒氣體帶來的損害，保護司機的職業(yè)健康；減少司機人員配置，減少每班作業(yè)時間；同樣可以減少輸煤程控運行人員的勞動強度。

       斗輪機全自動改造（無人值守改造）同時為下一步的智能燃料系統(tǒng)開發(fā)建設(shè)奠定堅實的基礎(chǔ)。

1、斗輪機人工作業(yè)的現(xiàn)存問題

       流量不穩(wěn)：天氣、照明及人為習慣等因素影響，取煤流量不穩(wěn)，易造成撒煤（夜間）和皮帶跑偏、堵煤。流量過大易造成過載保護，皮帶重載啟動，影響設(shè)備使用壽命。

       輸煤能耗高：取煤流量偏小，輸煤系統(tǒng)運行時間長，輸煤單耗高，加劇皮帶和托輥等轉(zhuǎn)動設(shè)備磨損，增加維護和人工成本。

       配煤比例難控：斗輪機配煤比例難以控制，配煤摻燒優(yōu)勢不能充分發(fā)揮。

       庫容浪費：堆煤過程憑目測調(diào)整煤垛位置和高度，易造成煤垛波峰過大、缺角等。

       安全事故：堆煤過程單一操作，移動間隙時間長，容易產(chǎn)生疲勞，造成超寬、超高問題。

       堆場預(yù)測難：來煤數(shù)量與堆煤場地預(yù)測不準，易造成加堆或少量余煤或場地浪費。

       煤垛辨別難：受場地限制，多煤種接近堆放時，難以區(qū)分，不利摻配燒。

2、斗輪機自動控制系統(tǒng)改造的必要性與目標

       減少手動操作，實現(xiàn)一鍵斗輪機啟動（包括所有輔助機構(gòu)的控制）。

       開始作業(yè)后，不再需要手動操作，實現(xiàn)全流程全自動控制。

       回轉(zhuǎn)速度實現(xiàn)無極全范圍調(diào)速。

       提高懸臂皮帶瞬時流量實時監(jiān)測的性。

       實現(xiàn)取料流量的穩(wěn)定控制（采用PID閉環(huán)控制）。

       采用大功率雷達料位計來實時監(jiān)測堆料的煤堆高度。

       堆料、分流不停機勿擾動切換，全自動控制聯(lián)鎖投入與解除。

       智能化煤堆識別，取料邊界角度實時動態(tài)調(diào)整，提高作業(yè)效率。

       斗輪機全自動定位程序，實現(xiàn)斗輪位置自動定位。

3、改造內(nèi)容

       斗輪機無人值守系統(tǒng)硬件由激光掃描系統(tǒng)、智能監(jiān)控系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、流量監(jiān)控系統(tǒng)、通訊及供電系統(tǒng)和服務(wù)器軟件平臺構(gòu)成。

       斗輪機無人值守系統(tǒng)服務(wù)器平臺是整個系統(tǒng)的心臟，所有控制邏輯、儲量算法、流量數(shù)據(jù)模型、安防策略均在軟件構(gòu)架中，現(xiàn)場只需要對現(xiàn)有的堆取料機設(shè)備的PLC系統(tǒng)進行閉環(huán)控制，軟件中綁定相應(yīng)的執(zhí)行信號，通過軟件平臺下發(fā)指令，控制堆取料機設(shè)備進行無人化、智能化操作。

4、實現(xiàn)效果 

       實現(xiàn)遠程全自動控制（無人值守）。

       降低操作人員的勞動強度，改善了工作環(huán)境。

       提高了斗輪機作業(yè)效率，減少了設(shè)備空跑時間，實現(xiàn)了斗輪機的節(jié)能。

       提高斗輪機的作業(yè)精度。

       降低設(shè)備運行故障率，減少機械沖擊。

       有效防止超載，提高系統(tǒng)的安全性。

       實現(xiàn)全自動運行，規(guī)避人為的事故。