在火电厂中,斗轮堆取料机（以下简称斗轮机）是重要的煤场中转设备。长期以来,斗轮机的作业模式都是人工手动操作,人工投入大,自动化程度较低,作业质量得不到保证。因此,设计出一套无人操作的智能化控制系统对优化燃煤转运方式,降低人工成本,降低劳动强度,提高作业效率等方面有重大意义。本文以泰州电厂输煤系统#2斗轮机为研究对象,设计了一套智能化无人值守作业系统。该系统由激光扫描与三维建模系统、智能作业控制与取料恒流量系统、PLC控制系统以及人机界面控制系统等组成[1]。激光扫描与三维建模系统对煤堆轮廓进行扫描,将作业过程中实时采集到的煤堆轮廓信息、斗轮机作业过程中回转、俯仰、行走、抓取等关键动作数据和实时姿态,实时传送至服务器中。将斗轮机的作业数据与悬臂皮带的速度、煤堆的静态和动态堆积角以及煤堆的密度、皮带秤流量等信息进行计算分析,配合高清识别设备、定位设备、红外热成像设备等辅助系统,让煤堆点云数据实时转化为煤堆的三维模型。智能作业控制与取料恒流量系统使斗轮机能依据煤垛模型设计出最优俯仰、回转、行走路径,并将路径数据以作业指令的形式下达给斗轮机进行自动寻址,控制斗轮机运行,实现作业目标定位及作业过程的无人化和智能化。为提高斗轮机堆取物料流量的准确性,本系统还开发了一套取料恒定控制系统,该系统将积分分离式PID控制算法和取料轨迹控制算法相结合,设计PLC程序检测取料流量的期望值与实际值的偏差,通过不断调节悬臂的回转速度实现实时流量对设定流量的跟随,获得稳定的取料流量,提高了取料准确度和安全性。PLC控制系统以及人机界面控制系统的设计是为了实现斗轮机智能作业系统与输煤DCS系统进行数据交互。斗轮机作业指令由输煤DCS远程发送至PLC,PLC根据自身的智能化作业程序控制斗轮机开展作业,实现工业生产的“人-设备-环境-管理”闭环监控和条形煤场堆取料机的远程智能作业。经过泰州电厂近两年的成功应用,证明本系统实现了斗轮机的智能化无人值守作业,能够提高燃煤转运效率,节约人工成本,具有较好的推广价值。