快速装车系统结构分析及其plc控制技术的应用

快速装车系统结构分析及其plc控制技术的应用

武杰

(国家能源集团神东公司洗选中心大柳塔选煤厂陕西省榆林市神木县719315)

摘要：自动化快速装车系统是一种基于罗克韦尔PLC控制的一种新型列车装载系统。快速自动化装车系统的结构、性能、工作原理及工艺特点的阐述，并将其plc控制技术的应用在装车系统故障处理提供借鉴和指导。

关键字：装车系统plc集中控制技术应用

一、快速自动化装车系统结构组成

快速装车系统是一种基于罗克韦尔PLC控制的一种新型列车装载系统，从工艺流程特点上，分为给料运输全钢结构塔楼装车系统和无给料运输的混凝土结构塔楼装车系统，这两套系统所有主辅设备均可通过PLC控制系统和远程PLC控制系统进行集中控制，系统所有设备故障报警都可在计算机操作画面显示；装车系统主要包括液压控制系统、配料称重系统、缓冲仓、定量仓、配电系统和自动控制系统组成。装车系统是由一个缓冲仓、一个定量仓、一个装车溜槽以及相应的配料称重系统、液压控制系统、配电和自动控制系统组成。

二、装车系统设备技术改造及PLC控制技术应用

（一）解决胶带机经常压死的故障原因及解决方案

1、故障原因：

在自动化装车系统中，装车胶带机是装车系统中重要组成部分，因工作中胶带机过载停机，经常损坏液力偶合器，有时导致系统停电，影响正常装车作业。为了避免累似事故的发生，我们采取了以下方案，解决了这一难题。

2、采取的解决方案：

1）、在胶带机有配电上的过电流保护外，在胶带机控制系统中增加新的保护点。按照胶带机实际使用情况分析，胶带机正常使用负荷是额定负荷的85%-90%之间。我们以运销处榆家梁装车站526胶带机为例,控制软件RSLogix5。胶带机额定电流为66.5A，启动时间7-10秒，实际装车运行电流50-52A之间。

2）、在PLC控制程序中增加胶带机与给煤机的闭锁程序，来控制胶带机的小时运输量。控制胶带机的负荷不超额定负荷的85%。也就是胶带机运行电流不超过额定电流的85%。如超过85%，系统发出报警，并停止给煤机。当胶带机的运行电流低于额定电流的85%时，解除报警，允许重新启动给煤机。我们设定动作电流为55A，胶带机启动10秒后保护程序运行。当运行电流大于或等于设定电流值55A时，功能块中A≥B时系统发生报警并停给煤机。

3）、当系统发生过载报警时，系统自动闭锁停给煤机，同时操作台发出声光报警，计算机屏幕报警栏显示报警内容。

4）、当胶带机在运行中电流大于或等于额定电流66.5A时，系统发出报警，并急停胶带机。

5）、计算机监控上位操作：在软件RSView32Works-(TagDatabase)中加入过载报警，加入后计算机屏幕对话框显示过载保护报警内容。

3、性能特点：

1）、系统闭锁性较强，是胶带机保护中最简单最适用的一种保护。2）、避免了胶带机过负荷停车；3）、解决了事故后重负荷启车困难等问题；4）、保护了液力偶合器；5）、系统实现了自动报警和停机。6）、适用性强，适用于各种集中控制的胶带运输机。

（二）、CST设备网故障报警故障原因及分析、排除方法和注意事项

1、故障分析及排除

计算机工控报警画面出现CST设备网故障报警，CST的冷却风扇不运转，CST高压电动机不能运行，CST液压循环油泵不能运行。由于CST控制系统是整个装车工序的主要一环，该设备出现故障停机，检查后，ADN通讯模块损坏，造成全线设备停车，直接影响装车外运生产。

安装新ADN通讯模块后，进行现场试验和检查发现，设备运行一段时间，仍然出现CST设备网故障报警，断电复位后，一切恢复正常。检查并重新敷设新的通信电缆，再次进行试验，仍然出现类似故障，难以解决。再次对通信系统的设备和功能参数进行检查，并且更换了所有首终端通信设备，反复测试仍不能解决。调试中，出现次数最多的故障是“CST设备网故障”，就停止调试。决定对整个高压电气控制线路进行检查，检查中发现电动机综合保护仪过电流时间参数设置为0.45秒，有过电流报警，由于频繁的出现过电流，加之，通讯模块ADN供电电源是10KV/220V变压器提供，在高压电流的搏击下，供电电源不稳定，时间一长就会损坏模块，通过负载过电流验算，电机高速启动时，加速时间内过电流也就频繁了，于是更改了过电流时间参数为4.5秒。

根据此次故障分析，对综合保护装置的参数进行更改，有效的躲开了高压电机过电流时间差，没有受到冲击。多次试验，设备工作正常，没有出现上述类似故障。

（三）装车溜槽加热器制作安装及自动控制创新

1、安装目的：2006年12月,我站在装车过程中发生了一起装车溜槽冻结事故,导致溜槽不能正常工作,影响了装车外运,为防止发生类似事故，制作了溜槽加热器，并实现了自动控制，保证溜槽在冬季正常使用。

2、控制原理：根据现场操作需求,给溜槽旋转部位增加了加热器,并进入PLC自动控制,每隔一个小时自动加热,加热管的负载按照三项负载平衡的原理，分别加装了六套热阻性加热管，受热均匀，温度控制在20-40度之间，保证溜槽在冬季能正常使用。

3、效果：我站把溜槽加热器从投入使用到现在再没有发生冻溜槽现象，保证了整个冬季的装车外运，达到了预期目标。

（四）南、北部区装车系统缓冲仓闸板控制改造

1、原状：我站装车系统缓冲仓闸板限位开关原设计如果有一个信号不返回，或者,限位开关接触不良和损坏，就不会配煤或卸料，处理此故障，至少半个小时才能处理，严重影响装车生产。

2、目的和效果：将缓冲仓闸板限位开关控制在程序上按实际生产需要进行了更改，更改后缓冲仓闸板可以任意选择，任何一个闸板限位开关有问题，立即选择另外一个闸板，这样就做到了不影响生产，降低了检修强度，避免了故障判断失误率，提高了装车自动化控制水平，达到了预期目标。

三、结束语：基于plc控制快速装车系统的应用和技术改造，更好的掌握快速自动化装车系统结构、性能及工艺特点，为装车系统日常检修和处理故障提供借鉴和指导，为企业创造效益，减轻操作工的劳动强度，降低装车控制系统的故障频率，提高产品的质量和生产效益。

参考文献：

[1]牛志明，白云峰.自动化快速装车系统，2004，（2）