FZ1—2A型翻车机PLC控制系统的改进
翻车机总线控制系统的升级改造
翻车机总线控制系统的升级改造摘要:翻车机系统是火车装载的散状物料自动翻卸的大型现代化专用手段,它广泛应用于火电厂、钢铁厂、焦化厂、化工厂、散货码头等场合,并且随着这些企业规模的扩大,现代化程度的提高而进一步体现其技术、质量和效率的优势。
随着控制、计算机、通信、网络技术的发展,翻车机总线控制系统要求不断提高,对翻车机系统进行了较彻底的改造,对总线网络结构进行重新调整,能够大大提高了系统的稳定性,因此进一步加强对其的研究非常有必要。
基于此本文分析了翻车机总线控制系统的升级改造。
关键词:翻车机;总线控制系统;升级改造1、翻车机系统概述翻车机是一种大型、高效率、机械化的卸车设备,广泛用于火力发电厂、钢铁厂、化工厂、港口等进行通用铁路敞车装载的煤、矿石、化工原料等散料卸车。
通常,根据各企业的地形、工艺作业流程的不同,可以组成多种不同形式的翻车机卸车线。
翻车机系统是以翻车机为主体,由夹轮器、重车调车机、空车调车机等辅助设备组成的一条作业线,用来翻卸装载有煤、焦炭、矿石、砂石、粮食等散粒货物的敞车。
我国安装使用的第一台翻车机——大连港原甘井子煤码头高架侧倾翻车机,是美国1931年的产品。
按此煤码头建设的年代,至今翻车机卸车系统在中国已有大个半世纪的历史。
这个期间翻车机卸车系统在中国、在世界上已经有很大的变化。
从车辆推送装置发展到自动卸车系统;从一次卸一辆车,到一次同时卸两辆、三辆车的翻车机大型化;以及现在的重载单元列车运输系统的列车不解体翻车卸载的翻车机卸车系统。
现在,转子式翻车机转子驱动均为齿轮传动。
为了提高驱动速度和改善起、制动条件,已将早期非调速型驱动改为调速驱动。
一般采用直流电机调速、交流变频调速和液压马达驱动;而夹车机构多为液压夹车装置。
此外,还根据翻卸物料种类以及使用地的具体条件,在翻车机上安装若干附加设备,如:加装车辆振动器,帮助将粘附在车帮上的物料卸净;设置喷水装置,用于作业时洒水除尘;北方地区为解决冻车卸车附设的装置等。
浅谈翻车机自动化系统的优化与创新
浅谈翻车机自动化系统的优化与创新作者:蔡宇来源:《科学与信息化》2019年第19期摘要翻车机系统是炼铁工艺的重要环节之一,本文旨在通过对实际生产中翻车机系统故障的量化分析,寻找出其中最能影响系统稳定运行的关键因子,从而针对性的加以解决,为实现系统稳定,降低系统故障率提供一种思路。
关键词翻车机自控;PLC控制;程序连锁翻车机系统是原料区域输入部分的重要环节,目前国内先进的是双翻车机技术。
翻车机系统一旦因故障停产,不仅料场内部的供料、配料以及输入部分受到影响,更影响到烧结机以及球团的供料,显而易见翻车机系统是炼铁工艺的重要环节之一。
在实际生产过程中通常采用一套PLC系统对翻车机整个系统进行集中控制,控制过程分为全自动、调试以及就低手动模式;双翻车机系统(以下简称为“双翻”)由一个主站通过DP 通讯协议采集和控制其下连接的9个远程站的数据,双翻系统投产以后,随着设备不间断运行,环境的不断转变,先期设计的通信模式以及程序连锁点无论是在设备本身,还是在自动控制调节上都不同程度地出现了各种问题,造成翻车机系统故障率很高,严重的甚至还可能会影响正常生产。
经过长期的观察以及数据统计分析的结果得出,在翻车机系统存在的故障中,尤其突出的问题是:翻车机因信号不稳定造成翻车机自停。
针对这一突出问题,分析其原因可以归纳为以下两点:(1)DP线路通讯信号干扰的原因。
由于翻车机系统的特殊工艺,在系统投用后长期的运行过程中可能会造成DP通讯线缆的破损、断裂。
(2)连锁点设计不合理,导致翻车机以及牵车台发生设备事故,从而导致系统停产[1]。
所以要想降低翻车机自动化系统的故障率,首先必须解决数据通信的稳定性,其次完善连锁程序的逻辑关系。
针对第一个DP线路通信的问题,解决的方案是将有线通讯改造成无线通信。
传统的双翻硬件系统由一个主站通过DP通讯连接其下各个子站(远程控制箱体),通常采用DP通讯和光纤通信的模式,现场环境比较恶劣, DP线缆通讯很不稳定甚至线缆会因为频繁挤压导致破损、断裂,这样就很容易导致信号丢失从而引起设备自停或者失控等故障。
FZ1-2A型转子式翻车机系统故障分析及处理
( ) 自动 。运 行 人 员可 在 上 位机 将 任 意设 备 3半
置 于 自动操作 状态 , 时 可对 任 一 设 备进 行 机 旁 手 同 动操 作或 上位 机手 动 操 作 , 现 手 动 与 自动相 结 合 实
的半 自动运行 状态 。 () 4 自动 。 由 P C控 制 设 备 运 行 , 个 过 程 由 L 整 运行 程序 自动 控制 , 运行 人 员 在 上 位 机上 监 控 设 备
(. 1 天津陈塘热 电有限公司 , 天津
摘
30 2 ; . 0 2 3 2 大连重工 ・ 起重集 团有 限公 司, 辽宁 大连
16 1 ) 10 3
要 : 绍 了 天 津 陈 塘 热 电 有 限 公 司 2套 翻 车 机 系 统 的 运 行 流 程 及 概 况 , 投 产 运 行 以来 出 现 的 主 要 问 题 进 行 了 分 析 介 对
2 2 翻车 机运行 方 式 .
( ) 旁 。各 设 备 均 设 有 机 旁 操 作 箱 , 行 人 1机 运 员 可在 任意 一设 备 机 旁 操作 箱 操 作 该设 备 , 备运 设 行 状态 可反 馈 到上位 机操 作软 件上 。 () 2 手动 。运 行人 员 在 位 于翻 车 机操 作 室 内 的 操 作 台上操 作计 算 机 的 鼠标 , 翻 车机 系 统 的各 个 对
前 面空 车后 , 空舌 闭 ) 拨 车机 行 走 到 “ 车机 内定 一 翻
位 ” 自然 停 ( 码 器 显 示 值 大 约 9 0 ) 提 重 钩 处 编 0一 0
销一 低速 牵 车 ( 行进 后重 舌 开 ) 拨 车 机行 走 到 “ 一 翻
车机 出 口位 ” ( 时 编码 器 显 示值 大 约 9 0 ) 开 始 压 50 , 车靠 车 ( 车靠 车 终 点 信 号 反 馈 ) 拨 车 机 行 走 到 压 一 “ 车 台 内定 位 ”时 自然 停 ( 码 器 显 示 值 大 约 迁 编
翻车机电控系统的改善性维修
Ab s t r a c t :T h e p a p e r a n a l y z e s f a c t o r s c a u s i n g i n t e r f e r e n c e f a i l u r e o f d u mp e r ’ S e l e c t r i c a l c o n t r o l s y s t e m. T h e i mp r o v e — me n t ma i n t e n a n c e s t r a t e g y i s a d o p t e d t o r e p a i r t h e t r o u b l e d p a r t s ,w h i c h e f f e c t i v e l y e l i mi n a t e s t h e i n t e r f e r e n c e a n d i mp r o v e s t h e o p e r a t i n g e f f i c i e n c y o f t h e d u mp e r .
安 阳钢铁集 团公 司 自 2 0 0 5年 第 一 台 翻 车机 投
传感 器 、P L C及 变 频 器 组 成 ,根 据 生 产 流 程 对 机 械 、液压设 备 实行单 点顺 序 控 制 、多 点并 行 控 制 , 通过 P L C集 中控 制 ,实 现 翻 车 机 本 体 、重 调 机 、
FZ1-2A型“C”形翻车机系统问题分析及改进
目前 , 唐 山 佳 华 煤 化 工 有 限 公 司 备 煤
合 闸按 钮 , S T 4 0 l 为 配 电室 变 频 器 配 电柜 上 单 节 重 车 、 单 节空 车的 牵 引 和 定 位 工作 , 在
变频 器分闸按钮 。 K4 0 7 为变 频 器 合 闸 条 件继 电器 的 常 开
分 厂 两 套 翻 车 机 系 统 肩负 着 公 司所 有 火 车
整 个 系 统 联 锁 运 转 过 程 中 起 到 枢 纽 的 作 用, 它的每一步动 作都影响到 其它设备 的 运转 。 通 过 对 现 场 设 备 进 行 考 察分 析 发 现 问题 产 生 原 因 主要 有 以 下 几 方 面 : ①翻 车 程度 高 , 但 是 却 无 法 识 别 钩 头 的 好 坏 与 位 置的 高 低 , 因此 , 对 于时 常 的 出 现 与 车 皮 连
少 及 一 些 其 它 因 素 造 成 间 歇 时 间 长 短 不
系统 的运 行 5 ~1 0 ai r n 让 工 作 人 员清 理煤 篦 子, 甚 至 有 时 要 卸 一 车 就 要 请 一 次篦 子 。 而 此时变频 器不能暂停 工作 , 同时 在 卸 车 完
以拨 车 机 在 推 翻 卸 完 地 空 车 皮 时 , 轻 钩 舌 的限位及其底 板容易被撞坏 。 ③ 钩 舌 和 钩 体之 间间隙过大 , 而 限 位 的检 测 距 离 有 限 距离 挡 铁 较 近 , 限 位 底 板过 于 靠 前 , 所以当 拨车 机 接 重 车 和 空 车 时 , 由 于 震 动 使 得 钩
工 业 技 术
S C J E N C E&T E C H N O L O G Y
臣圆
F : Z 1 -2 A型 “ C” 形 翻车 机 系统 问题分 析 及改 进
选煤厂FZ1-2A型“C”形转子式翻车机使用和维护方法论述
机械与设备2017年1期︱241︱选煤厂FZ1-2A 型“C ”形转子式翻车机使用和维护方法论述刘永龙中煤能源集团大屯公司选煤中心,江苏 徐州 221611摘要:通过对“C ”形转子式翻车机在选煤厂生产实际中的使用和运行状况进行论述分析,对设备结构及维护方法出现的问题,提出解决方案。
关键词:翻车机;使用;维护;故障分析;操作;论述中图分类号:TH237+.3 文献标识码:B 文章编号:1006-8465(2017)01-0241-01中煤大屯公司选煤中心使用的翻车机是由大连通达矿冶机械有限公司生产的, 主要由转子、托辊、靠板、夹紧系统、导料板、传动系统、振动器,液压装置等组成。
是洗选煤炭卸车的关键设备, 可用于 C62、C62A 、C63A(高3446)、C64、C65、C70等标准铁路敞车。
该设备于2013年在选煤中心投入使用,经过近几年操作运行,结合翻车机的使用和维护方面积累的部分心得体会,提出处理方法和建议。
1 “C”形翻车机概述及结构组成 翻车机采用变频电机调速。
单节重车被重调牵入翻车机平台就位后,在翻车机的压车、靠车梁作用下,牢固地固定在翻车机平台上,由变频电机驱动翻车机作低速、高速正翻、回翻的半圆周运动,把物料翻卸于料仓下。
FZ1-2A 型“C”形翻车机卸车系统型式为折返式;安装型式为右、左装;控制方式为自动,手动及机侧手动 ;最大翻转质量110t;每小时额定翻卸次数20~25次;回转驱动功率:2×55KW。
1.1 转子 转子主要转子主要由两个“C”形环箱、前侧梁、后侧梁、和运转平台组成。
其作用是承载待卸车辆,并与车辆一起翻转、卸料。
工作翻转角度165°;最大翻转角度175°。
1.2 夹紧系统 夹紧装置由夹紧支架、液压系统等组成,其作用是上下夹紧车辆,在翻车机翻转卸料过程中支撑车辆避免被冲击损坏。
倾翻与非倾翻两侧各有两个夹紧装置,每个夹紧装置各由两个液压缸驱动,夹紧面与车帮接触部位安装橡胶缓冲垫,使车帮受力平均,降低损伤。
翻车机控制系统升级与稳定性提升
翻车机控制系统升级与稳定性提升摘要:随着我国经济在快速发展,社会在不断进步,科学技术发展十分迅速,为解决一、二期翻车机变频器和PLC控制系统老化问题,设计并实施翻车机系统整体升级改造,对6SE70系列变频器和PLC控制系统进行整体升级换代。
采用基于S120变频器的双冗余整流单元、一拖一逆变单元控制模式,翻车机驱动增加备用逆变模块,定位车、推车机逆变器采用非主从控制模式,由PLC直接给定速度控制,实现了整流单元的互备功能和逆变单元的投/切功能。
同时,PLC系统升级为罗克韦尔RSLogix5000系列,以太网采用环形网络拓扑结构,实现信息传输的快速性和可靠性。
相对于原系统,改造后翻车机系统运行更加平稳、可靠、高效,且便于维护。
关键词:翻车机;定位车;整流;逆变;PLC升级改造引言翻车机是一种卸载装有散料的铁路敞车的高效大型专业设备,在港口、钢厂和电厂中应用较为广泛。
翻车机的主要作用是将定位准确的火车车皮,通过压车装置、靠车装置固定,将车皮内的物料翻卸到底部的漏斗内。
早在20世纪50年代,翻车机已在国外的大中型电厂、港口等普及应用,从单台翻车机作业线发展到双线两台或三台翻车机同时作业,每小时翻卸能力高达54节车厢。
20世纪50年代末60年代初,翻车机在我国某些钢厂和电厂开始应用,但进展缓慢,直到80年代采用卸车自动线后才广泛应用于钢厂、煤炭、化工、港口等行业,单车翻车机的效率一般20~25节车厢/h。
1系统简介翻车机卸车系统是用于电厂、港口、冶金、煤炭、焦化等企业的大型自动卸车系统,可翻卸50t~70t铁路敞车所装载的散粒物料。
该系统卸车作业能力大约为每小时22节重车。
卸车系统为全线自动运行(除人工摘钩),如需要可调整为单机自动运行或就地操作。
该系统由翻车机、重调机及轨道装置、空调机及轨道装置、迁车台、夹轮器、洒水除尘装置、止挡器组成。
翻车机控制系统为SIEMENS公司S7-300,上位软件WINCC。
翻车机变频器和PLC控制系统升级改造
0引言神华黄骅港务有限责任公司(以下简称“黄骅港务”)一、二期翻车机系统从投产运行至今已有15a之久。
随着设备使用时间的增加,变频器老化现象加剧,主要表现为I G B T功率单元、控制电路板、通信板、电容器单元等元器件故障率较高,严重影响翻车机系统的正常运行。
黄骅港务一、二期翻车机驱动系统采用西门子6S E70系列装机装柜型矢量变频器,该系列变频器结构复杂、维修难度大。
通过查询黄骅港务翻车机维修记录发现,近3a来翻车机变频器已进入故障高发期,每次变频器故障处理时间均超过10h。
相关资料表明,西门子公司已于2011年停止生产该系列变频器,并逐年减少配件供应,目前黄骅港务现存的6S E70系列变频器配件已无法保证该变频器的正常维护。
黄骅港务一、二期翻车机PL C控制系统采用罗克韦尔公司早期产品L o gix5(PL C5)系列可编程控制器,其性能已无法满足翻车机变频器升级改造的需要。
为了保证翻车机系统运行的稳定性和可靠性,保障生产顺利进行,必须对现有翻车机变频器和PL C控制系统进行升级改造。
1原翻车机系统黄骅港务一、二期翻车机采用C型转子式结构,主要用于翻卸C64、C70、C80、C80B型铁路敞车散料。
翻车机系统主要由定位车、推车机、翻车机、压/靠装置、夹轮器、漏斗和其他附属设备等构成,采用可编程控制器PL C5集中控制,具有就地操作、远程手动操作和远程自动操作等3种操作模式,拥有完整的人机交互式操作界面,能够实现设备的控制、监视、状态显示、故障诊断等功能。
由于翻车机系统设备庞大、运行环境比较恶劣,且对调速和控制精度要求较高,翻车机系统采用西门子6S E70系列矢量控制变频器,实现翻车机、定位车、推车机的变频调速控制。
翻车机变频器和PLC控制系统升级改造韩士红1,李雷2,陈国亮1(1.神华黄骅港务有限责任公司,河北沧州061113;2.河北港口集团港口机械有限公司,河北秦皇岛066000)摘要:为解决神华黄骅港务有限责任公司一、二期翻车机系统变频器和PLC控制系统老化导致作业效率低下的问题,采用西门子S120系列变频器和罗克韦尔公司L ogix5000系列可编程控制器对原有6S E70系列变频器和PLC5控制系统进行整体改造和升级。
翻车机PLC控制系统误翻转技术分析
在压车梁、靠车板均未压靠紧的情况下而 自由
翻转 的重大恶性事故。
3 . 2控 制措 施
增加 机械 防翻 销, 能有效 地 防止误 翻 的 事故发生 ,保证翻车机能安全稳 定的运 行。增 加机械防翻销 ,由电动推杆控制 ,在翻 车机停 用时插入 ,作业时拔 出,同时在推杆 的控 制回
2 . 2控制措施
在 原 来 进 出 口光 电开 关 处 下 方 各 增 加 一
销才能完成缩 回控制 ,否则缩回不动作 。 ( 2 )只有 在防翻销 缩 回到位 后,翻车机 才能正翻控制 ,否则正翻不动作 。
通 过 上 述 改 进 , 翻 车 机 到 目前 为 止 没 有
个光 电开关 ,形成 冗余配 置,把两个开关的接 点就地 串接 后上传 至 P L C输 入模 块。通 过冗 余配置开关 , 确保检测信号万无一失正确上传 。
偏 心 力 的 作 用 下 突 然 快 速 正 翻 , 造 成 火 车 车 厢
2翻车机进出 口光电开关没有冗余配置
2 . 1原 因分析 翻 车机进 出 口光 电开关 是用 来检 测火 车
箱 体 是 否 定 位 在 翻 转 本 体 内 ,如 检 测 到箱 体 超
闸松开 指令 时, 翻车机将发生在偏心力作用 下,
( 此 改 进 已经 实施 ) 。
转。 ( 己实施 )
再次发生误翻转事 因没有 设计机 械 合理可行和全面 的,彻底提 高了翻 车机 整体可
防翻 装置
3 . 1原 因分 析
靠性 ,为 公司挽 回 了不必 要的经 济损 失,为
路 中 加 入 电气 闭锁 程 序 。 ( 已完 成 ) 控制逻辑如 图 l 。 ( 1 ) 只 有 在 翻 车 机 变 频 器 合 闸后 , 防 翻
翻车机变频器及PLC升级改造工艺
翻车机变频器及PLC升级改造工艺作为北煤南运的重要通道,目前黄骅港的煤炭下水能力逐年增加,但所使用的翻车机的接卸能力已不能满足煤炭接卸要求。
文章通过对一期CD3翻车机变频器、PLC系统的改造升级,大大提高了翻车机作业的稳定性和作业效率,为保证煤炭接卸提供有力支撑。
标签:翻车机;变频器1、工程概况黄骅港一期工程中翻车机采用的是变频调速系统,主体设备的变频器为西门子6SE70系列产品,由于运行时间已达10年以上,设备严重老化,变频器内部元件損坏频繁,每次维修时间较长,严重影响了黄骅港一期的翻车机的生产效率及设备完好率。
为了确保设备安全可靠,提高设备的运行效率及稳定性,对现有黄骅港一期工程翻车机变频器及控制系统进行升级改造。
同时为了适应变频器控制要求,对控制系统优化升级。
2、国内外现状我国采用翻车机卸煤起步相对较晚,其自动化控制程度及稳定性与德国等国家先进港口相比存在一定差距。
随着国民经济的快速增长,黄骅港作为北煤南运重要通道,其自动化水平近几年有了较大提高。
通过对翻车机变频系统的改造,现有翻车机设备的翻车效率将有更大提高。
3、施工内容3.1、变频器改造3.1.1设备现状现有一期翻车机的变频器为6SE70系列,使用交直交变频,每台翻车机需改造两套变频系统,分别是:定位车变频系统:现有定位车控制由一台AFE单元,拖动两台逆变器(每台逆变器拖动三台110KW电机),目前控制方式为不带编码器的开环控制方式。
推车机变频系统:现有推车机控制由一台AFE(主电源接触器-一滤波回路等)供电至一台SIEMENS6SE7137-0EG80-2BA0-Z变频器整流,并通过三套“预接触回路”分别控制翻车机两台200KW的电机及推车机3台110KW的电机。
推车机控制采用不带编码器的开环控制方式,翻车机采用带编码器的转矩控制方式。
3.1.2改造方案将目前西门子6SE70系列变频器进行更新,采用具有伺服控制的髙性能新一代西门子S120系列变频器替换老一代Masterdrives产品。
FZ1-2A
块 ,用来 实现复杂 的控制功能 。内部虚拟的中 间变量和功能块取代了中间继 电器和数字逻辑
电路 ,使 得 P L C外部控 制系统 变得 简单,对 P L C进行编程可 以很容易的实现复杂 的 自动控 制和联锁保 护功 能。 程序具有很强的可修 改性 。
( 9 9 9 9 )停 。
( 9 )拨车机大臂抬起 ,同时翻车机翻转 , 在输入输 出点不变的情况下可通过修 改程序 实 迁车 台向空车线行进,并与空车线对位 。 现 不 同的 功 能 。P L C各 种 变 量 的 状 态 可 通过 上 ( 1 0 )拨车 机大 臂抬 到九 十度 位,然 后
表 1 :翻 车 机 系 统 组 成
出点采 用 O MR 0 N 中间 继 电器 隔离 ,输入及 输 出采用 D C 2 4 V模块 ,上位机与 P L C之间通
过光纤进行通 讯。就地设备 的状态经过 中间继
4翻 车机系统的工作过程
为 了方 便叙 述翻车 机及 调车设 备 的一个
【 关键词 】翻车机 P L C拨 车机 迁车台 控制
( 7 )拨车机与 l 车 自动摘钩 。
( 8 )拨车机接 车行走 到 “ 抬 臂返 回位 ”
( 9 5 8 0 )停 。
2 某 电 厂 控 制 系 统概 况
某 电厂设 计控 制 的终 端设 备是 由大连 重 工・ 起重 集团有 限公司生 产的 F Z1 — 2 A 型折返 式翻车机 ,翻车机系统组成见表 l 。 程控 机 由上位机 和 P L C控 制系 统组成 。
自动化控制 ・ A u t o ma t i c C o n t r o l
F Z 1 - 2 A型翻车机 P L C控制 系统的改进
翻车机系统工业编程器及PLC网络技术改造
2 可行性分析
工业编程器的特点是工况较恶劣,抗干扰能力
强 ,稳定性较高 ,带有厂家所赋予的特殊 的通讯接 口与通讯 协议 ,可直接与 P C处理器 连接。其 他 L 的大部分器件与普通商用机通用 。根据对翻车机现 场的考察 ,我们认为:工况方面 ,该设备的电气室 密封 性 较 好 ;抗 干 扰 方 面 ,采 用 U S电 源 ,液 晶 P 显示屏;稳定性方面,国产品牌机的稳定性相对较 好。唯一的困难在通讯接 口上,而我们在对 A B公 司 PC系列 的研究 中发现 IM A / T兼容机带通 L B TX 讯卡 18 74一K ,配 18 T 74一C P通 讯 电缆 可实 现与
()液压缸常选用多级伸缩缸 ,因而只能用在 1 车厢倾角小于 4。 5的场合。 ()液压缸 为单作用缸 ,需 要靠车厢 自重 回 2
程。
()若倾角需达到 o 。 ()若倾角需达到 6。 0时 ,则不能实现 回 3 0 7o
,
则 不 能 实现 回
4 结论
’
程。
系统改 进后,避免 了只靠 自重实 现 回程 的问 题 ,可以实现 车厢较大倾 角 的倾斜 ,方便 自卸货 物。改进后 的系统 回路 由于液控单 向阀的密封性 好 ,泄漏少 ,锁紧精度主要取决于液压缸 的泄漏, 精度高 ,被广泛用于工程机械起重运输机械等有锁
紧要求的场合,具有很高的实用价值 。
参 业 出版社 ,20 03 考 文 献
1 周世 昌主编 . 压系统 设计 图集 [ 液 M]. 北京 :机 械工 2 沈兴 全 ,吴 秀玲 主 编 . 压传 动 与控 制 [ 液 M]. 京 : 北
国防工业 出版社 ,20 05
3 薛金林 . 农用运输车液压 自 卸系统 的使用 维护与故障分
F21-2A型“c”形翻车机系统问题分析及改进
F21-2A型“c”形翻车机系统问题分析及改进【摘要】唐山佳华煤化工有限公司两套FZ1-2A型”C”形翻车机系统在投入使用后遇到的几个问题,影响了使用效果。
本文分析了产生问题原因并进行了技术改进,通过改进整套设备的功能更为全面,使用寿命延长,创造了良好的效益。
【关键字】拨车机、钩舌、限位、改造1、前言目前,唐山佳华煤化工有限公司备煤分厂两套翻车机系统肩负着公司所有火车来煤的翻卸。
翻车机是大型卸车设备,用来翻卸铁路敞车装载的炼焦用原料煤。
翻车机自动卸车线的铁路线为折返式布置。
自动卸车线调车系统为自动控制,采用一整套辅助设备代替机车调车作业。
这一整套辅助设备主要有:翻车机、拨车机、迁车台、推车机、夹轮器及单向逆止器等。
翻车机系统自投产至今已有两年的时间,在日常使用中暴露出一些问题,一定程度上影响了卸车速度,同时由于设计安装的缺陷造成一些设备部件的损坏率较高,电能的浪费等问题。
针对这些问题,通过对设备进行一些改进,延长了使用寿命,获得了良好的经济效益。
2、部分电器运行方式改造2.1问题原因分析两台翻车机系统进入调试阶段后,发现所有车的变频器在机旁或操作台手动启动后,再给停止信号时,电脑显示变频器停止运行,但是配电室内变频器仍处于运行状态,只能通过操作台手动切断控制电源或者在配电室内使用柜门按钮才能停止变频器运行。
但是只有在翻车机系统不作业时操作员才可切断控制电源,而配电室内用柜门按钮是不允许操作工进行操作的。
图一所示为翻车机对于倾翻电机变频器控制的电气原理图,图中:4L1、4L2分别为交流220V火线和零线;SS401为配电室变频器配电柜上变频器合闸按钮,ST401为配电室变频器配电柜上变频器分闸按钮;K407为变频器合闸条件继电器的常开触点;K431为自锁继电器;K408为上位机(操作室电脑)合闸、分闸中间继电器的开点、闭点。
问题所在:当合闸条件满足(K407闭合)时,上位机控制变频器合闸(K408开点闭合,同时闭点打开),继电器K431得电,其开点闭合。
翻车机使用中的问题与液压及PLC技术改造方案
3 液压控制系统设计 是翻车机推车机工作描述和液压系统设计说 明:电机车将列 车顶入 到车场前 部,机车摘钩掉头 ,前部推车机 向翻车机滚筒 中推 入列车 ,翻车机 滚筒 前后矿 车被翻车机前后阻车器阻住 ,以前后矿 车连接销轴为 中心 ,在传动轮驱动作用下 ,翻车机翻转 1 8 0度,之 后停 留和 卸载 ,完成卸载工序之后 ,翻车机 同向翻转 1 8 0度之 后, 就会转 正,打开 阻车器 ,推车 机除了将 一辆重 载矿车 推入进 来之后 , 将空车 推出来,这样一次卸载过程就完成 了。整列车 的卸载要 想完 成,只 需要对 这个过程进行重复即可。 因为翻车机推车机是 交替工 作的,将 M机 能作 为三位 四通 阀,它们互相 串联 工作 。通过上 文的 计算,因为翻 车机的静不平衡力矩较大 ,因此 ,就对双 向平衡 回路 进 行 设 置 , 它 是 由液 控 单 向 阀组 成 的 。为 了更 加 准 确 的控 制位 置 和 速度,我们将可调节流阀设置于回油路 ,这样就可 以更好 的进 行调 整。另外,具体到煤矿井下生产 中,还需要对手 动控制 回路以及备 用 液压 泵 进 行 设 置 。 结 合 具 体 的 工 作 要 求 ,我 们 将 定 量 齿轮 泵 作 为 液压泵 ,将大扭矩径 向多作用 柱塞 马达作 为马达 。 二是 P L C控制说 明:为 了促使 P L C控制得 到实现 ,我们 将磁性 接近开关装设于翻车机滚筒入 口,以便有效检测 列车位 置,为 了满 足矿车计数的要求,我们对光 电开关合理设置 。将磁性 体设置于滚 筒端面 l 7 7度和 3 5 7度位 置,滚 筒圆周位 置是通 过磁力 传感器 来检 测的,经过调整之后 ,得 出准确的翻车机停位 。为了能够彻底 的卸 载,滚筒 翻转 1 8 0度之后,需要 经过三秒 的停 留。通过 实践研 究表 明,利用现代液压技术以及 P L C技术来改造翻 车机,可 以促使三种 工作方式得到实现,分别是联动工况 、手动工况 以及 维修工况 ,需 要注意的是,在任何工况之下 ,翻车机翻转不 能出现 于推 车机 推车 过程中,推车机推车不能够 出现于翻车机滚动过程 中,翻 车之前, 需要关闭阻车器 ,而只 有打 开了阻车 器,方 可以推 车。 翻车机经 过液压技术和 P L C技术的改造之后, 在具体的实践中 , 发现在各个工况之下都能够稳定 的工作 ,每分钟 可以实现三辆矿车 卸载,促使生产量的要求得到满足 ,维修起来没 有较 大的工作量 ,
翻车机工业编程器及PLC网络改造
床监控 功能 ; 上换 向点
调 整 ;下 换 向点调整 ; 上 减速点 调整 ; 下减 速
产品进行精加工 , 提高了产 品的质量 。系统参 数设定 简单 , 大大 提高 了工作效率 。 W0 , 一 4 61 1 o
点调整 ; 滑枕速度调整 、 置监控 ; 位 松闸时间调整。
文献标识码 B
靠性 。详细介绍 了改造前的状 况, 可行性分析及改造过程 。 关键词 翻车机
中图分类号 T23 U7. P 7 2 2 6
青岛港 务集团前 港分公 司煤 系统 翻车机采用 的工业 编程 器, 经过长期运行 , 能下降 , 性 因此 , 用 P C原有 的网络通信 利 L 接 口, 采用商业用微 机替代之 , 取得 了良好的效果 。
问题就在通信接 口上 。对 AB公司 P C的分 析发现 ,B TX L I MA / T 特点是任意两组相临码之间只有一位不同 ,因此可防止发生转 换时 的瞬时错码 , 从编码 的形式上杜绝 了出现错误 的可能性 ) 输 出信号经编程转换为二进制码后供位置判断使用 。旋转编码器 可以将滑枕 的位置 ( 数字 信号 ) 准确地传送 到 P C, 过计算把 L 经 数字 信号转换成模 拟信号 传送到 6 A 0直 流调速 系统进 行调 R7 速 。当断 电后 , 枕的位置仍可 以记忆 , 滑 送电后可根据原来的设
4行程开关改进 .
用欧姆龙 E C 6 P绝对型旋转编码器 代替原 自整角机 ,经减 速机连接后产生位置检测信号送至 P c L 。8位格 雷码 ( 格雷码的
造 厂机动科
作者通联 :中国铝业股份有限公 司山东分公 司恒成机械制 山东淄博市张店 区 2 5 6 50 1
翻车机控制系统升级与稳定性提升
整流单元
3
3
1# AFE 3
630kW
985A
2
2
整流单元双路冗余输出 1260kW
3
3
2# AFE 3
630kW
985A
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
250kW 490A 3
3
2
250kW
关键词: 翻车机 定位车 整流 逆变 PLC 升级改造
中图分类号:TH237+.3
文献标识码:B
文章编号:2096-7691(2020)02-082-06
1引言
黄骅港务公司一期、二期翻车机设备从投产至今 已运行 15 年[1],随着使用年限的增加,变频器老化现 象越来越严重,主要表现为 IGBT 功率单元、控制电路 板、通讯板以及电容器单元等元器件故障率较高,严 重影响翻车机系统的正常运行。黄骅港务公司一期、 二期翻车机驱动系统采用西门子 6SE70 系列装机装 柜型矢量变频器,6SE70 系列变频器结构复杂、维修 难度较大。查询 6SE70 变频器维修记录,平均故障处 理时间大于 10h/次,而且西门子公司已于 2011 年底 停止该系列变频器的生产,同时逐步减少配件供应, 目前购买可供维修的备品备件极为困难。同时,黄骅 港务公司一期、二期翻车机控制系统采用 RockwellAB 公司 Logix5(PLC5)系列可编程控制器,是罗克韦 尔早期产品,PLC5 系列产品已经停产,且 PLC5 性能 无法满足翻车机变频器升级改造的需要。所以,为了 保证翻车机设备运行的稳定性和可靠性,保障生产顺 利进行,必须对现有翻车机变频器系统和 PLC 控制系 统进行升级改造[2]。
浅析翻车机控制系统改进
浅析翻车机控制系统改进对翻车机原控制系统进行了改进,增加联锁保护逻辑、优化自动控制程序、控制系统硬件改造、现场仪表设备升级,降低了系统设备的故障率,降低设备运行风险,减少维护成本及维护工作量,从而提高设备运行效率。
标签:翻车机;控制系统;联锁保护;PLC1 系统简介翻车机卸车系统是用于电厂、港口、冶金、煤炭、焦化等企业的大型自动卸车系统,可翻卸50t~70t铁路敞车所装载的散粒物料。
该系统卸车作业能力大约为每小时22节重车。
卸车系统为全线自动运行(除人工摘钩),如需要可调整为单机自动运行或就地操作。
该系统由翻车机、重调机及轨道装置、空调机及轨道装置、迁车台、夹轮器、洒水除尘装置、止挡器组成。
翻车机控制系统为SIEMENS 公司S7-300,上位软件WINCC。
2 存在问题自开车运行以来,本单位系统运行问题较多,前期无法实现自动翻车,后期在自动翻车过程中故障频发,其中发生两次较大事故,一次为翻车机在翻车过程中重车脱落,造成车体、翻车机压梁等设备损坏,另一次在迁车台发生两台空车相撞,造成车体、控制盘及配电间等设备设施损坏,类似故障对设备及人员安全造成极大威胁。
3 改进方案为整改翻车机卸车系统翻车机自动翻车困难及翻车过程故障频发的问题,从系统软硬件四个方面进行改进:3.1 增加联锁保护逻辑原联锁保护逻辑设置简略,仅对涉及人身安全方面进行设置,但对迁车、车辆调动等联锁逻辑设置不完善,由此发生较多重大事故,增加以下三个方面保护逻辑:(1)在迁车台上加装了一台反射板型光电开关,光电开关与反射板分别位于铁轨的两侧。
增加空车检测光电开关,并做了光电开关长时间被遮挡报警联锁,当迁车台上空车放置时间超过3min,自动程序停止,实现了对空车自动监测的双重保护,避免空车相撞事故。
(2)将“迁车台无车皮”条件中两台四计轴计数器串联改为并联,原逻辑中“迁车台无车皮”成立条件为两台四计轴计数器均检测车轮数量为零,改为任意一台四计轴计数器检测车轮数量为零,防止因一台计数器故障引起两车相撞事故。
浅谈FZ1-2A“C”型翻车机压车机构液压系统改造
浅谈FZ1-2A“C”型翻车机压车机构液压系统改造摘要:针对某电厂翻车机卸车线不能翻卸铁路敞车C63车型存在的问题进行了分析,并将翻车机本体压车油缸由原来的125/70-430油缸改为125/70-460油缸,从根本上解决了原翻车机卸车线不能翻卸铁路敞车C63车型的不足,提高了翻车机卸车线的工作效率,成功的解决了影响安全生产且不能翻卸铁路敞车C63车型的问题。
关键词:翻车;机压车机构;液压系统改造1引言某电厂装机容量为2×165MW+2X300MW燃煤机组,燃煤主要为火车来煤,由翻车机卸车线来完成整个接卸车任务,电厂翻车机卸车线由大连重工起重集团有限公司设计制造,该翻车机卸车线由翻车机本体、拨车机及轨道装置、推车机及轨道装置、迁车台、夹轮器、单项逆止器等组成。
翻车机本体由转子、夹紧装置、靠车装置、托辊装置、端部止挡、振动器、导料装置、传动装置组成。
主要作用是将翻车机本体平台定位准确的铁路敞车,通过压车装置、靠车装置压紧和靠住铁路敞车,将铁路敞车内的燃煤翻卸到翻车机底部的煤斗内,压车、靠车的动作过程是靠液压系统来实现的。
压车液压系统由八个液压缸并联组成一个液压回路,当压车梁油缸无干枪进油时,压车梁抬起,有杆枪进油时,压车梁压车动作,八个液压锁(液控单向阀)起到了系统保压作用。
2系统的组成及工作原理翻车机液压系统是专为“C”型翻车机设计的,由电机带动油泵工作提供压力源,通过液压阀件等驱动装置进行方向、压力、流量的调节和控制,能满足翻车机所需液压传动靠车机构和压车机构的动作要求,该液压系统使用的阀件、液压油缸等主要由大连重工起重集团所配套的德国力士乐、小冶公司生产制造,此类液压阀件、液压油缸安装尺寸符合国际标准,结构紧凑,通流能力大,体积小等特点。
对液压系统的合理使用、正确操作、精心保养,就可以得到满意的工作效率并提高其使用寿命。
否则将会得到其相反的效果。
翻车机液压系统主要由液压站、阀站、液压油缸等组成。
翻车机PLC控制及典型故障分析
翻车机PLC控制及典型故障分析摘要:翻车机是一种重要的运输装备,对于煤炭、电厂、冶金等行业具有重要作用。
本文对翻车机系统做了简单的概述,对翻车机的PLC自动控制系统原理做了详细介绍,并针对运行中常见的故障进行了分析,提出有效解决方案,以为专业人士提供参考。
关键词:翻车机;PLC控制;原理;典型故障翻车机是一种适用于电厂、港口、冶金、煤炭、化工等企业的大型机械设备,对企业物料的运输起着至关重要的作用。
由于翻车机一般会工作在不良环境中,为此其安全性能非常重要。
可编程逻辑控制器(PLC)是八十年代发展起来的新一代工业控制装置,是自动控制、计算机和通信技术相结合的产物,是一种专门用于工业生产过程控制的现场设备。
由于控制对象的复杂性,使用环境的特殊性和运行的长期连续性,使 PLC 在设计上有自己明显的特点:可靠性高,抗干扰能力强;编程方便,结构模块化;通用性强,控制程序可变,使用方便。
一、翻车机系统概述我公司翻车机为武汉电力设备制造厂制造的C型转子型,由四大部套组成:翻车机、重车调车机、迁车台、空车调车机。
这四大部套通过 PLC(可编程序控制器)集中控制,将其连为一个有机的整体,按设定程序运行。
PLC(可编程序控制器)采用 MODICON 公司 Concept 编程软件。
上位机采用的软件为iFIX,大大地加速了工厂控制系统的标准化,可使用各种视窗工具开发软件,而且视窗支持软件将提高从系统设计到调试、维护和操作的整个过程的效率。
并且支持柔性化的网络,通过自由组合网络,创建传送信息的网络,使工厂信息应用更加方便。
控制方式严格说来有四种,其中:不常用的一种,即调试操作;常用的为三种,即:就地手动、集中手动和自动。
二、翻车机系统自动控制原理该系统由机车牵引一列重车送至重车线夹轮器附近,这时用重调机牵挂重车退至原位,用夹轮器将第一节夹住,然后将夹轮器投入自动,同时空调机、迁车台也相继投入自动方式,接着将重调机投入自动方式并按下自动运行按钮,这时通过外部信号输入,由 PLC自动控制系统的运行。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
FZ1—2A型翻车机PLC控制系统的改进
作者:侯桂友
来源:《电子技术与软件工程》2015年第17期
摘要
介绍了某电厂FZ1-2A型翻车机的系统组成、运行流程及控制系统概况,对PLC控制系统存在的问题进行了分析并介绍了改进措施。
【关键词】翻车机 PLC 拨车机迁车台控制
1 翻车机系统简介
翻车机卸车系统是一种采用机械的力量将车辆翻转,卸出物料的安全、高效的现代化大型卸车设备,以翻车机本体为主,配有拨车机、推车机、迁车台、夹轮器、安全止挡器、单向止挡器等设备在内的翻车机卸车线,卸车效率高,环保性能好,对车辆损伤少,单翻式翻车机综合卸车能力可达1200t/h(合20-25节/h),整个作业过程可实现全自动,并有可靠的监控及故障诊断功能和综合管理功能。
2 某电厂控制系统概况
某电厂设计控制的终端设备是由大连重工·起重集团有限公司生产的FZ1-2A型折返式翻车机,翻车机系统组成见表1。
程控机由上位机和PLC控制系统组成。
上位机采用台湾研华的工业控制机,CPU主频2.4GHz,上位机控制软件采用IFIX4.0开发版,PLC采用Modicon昆腾系列,编程软件采用CONCEPT2.6SR4,PLC所有的输入及输出点采用OMRON中间继电器隔离,输入及输出采用DC24V模块,上位机与PLC之间通过光纤进行通讯。
就地设备的状态经过中间继电器的隔离后进入到DI模块中,经过PLC判断之后通过DO模块实现对现场设备的控制。
每台翻车机有一台上位机,采用IFIX4.0与PLC进行通讯。
上位机同时兼有工程师站和操作员站的功能,由不同权限的账户来控制。
3 PLC在翻车机系统中的应用
PLC采用梯形图语言(LD)和功能模块图语言(FBD)进行编程。
对翻车机来说,只需要提供“输入(DI)”“输出(DO)”给PLC就可以了,自动控制及连锁保护都可以通过PLC编程来实现。
梯形图语言与电气原理图相对应,编程人员可以很方便的根据设计要求来进行编程。
PLC还提供了一些标准功能块,用来实现复杂的控制功能。
内部虚拟的中间变量和功能块取代了中间继电器和数字逻辑电路,使得PLC外部控制系统变得简单,对PLC进行编程可以很容易的实现复杂的自动控制和联锁保护功能。
程序具有很强的可修改性。
在输入输出点不变
的情况下可通过修改程序实现不同的功能。
PLC各种变量的状态可通过上位机软件反映在操作员站上,方便运行人员监控翻车机系统的运行。
处理缺陷时,检修人员可通过下位机软件监视PLC的各个输入输出及中间变量的状态,大大提高了检修效率。
4 翻车机系统的工作过程
为了方便叙述翻车机及调车设备的一个工作循环操作顺序,将前一个工作循环中停放在翻车机内的空车编为1#车,即将翻卸的为2#车,与2#车联挂的为3#车。
操作过程如下:
(1)拨车机在“原位”(4500)大臂下降到零位,然后接车与2#车联挂。
(2)拨车机牵引列车前进,到“摘钩光电处”(6800)停止。
(3)人工摘钩使2#、3#车车钩脱开,如果是自动操作,在摘钩后操作人员点“循环启动”按钮,拨车机前行。
(4)拨车机与1#车联挂继续牵引2#车在“翻车机内定位”(8900)停。
(5)拨车机与2#车自动摘钩。
(6)拨车机推送1#车至“迁车台内定位”(9999)停。
(7)拨车机与1#车自动摘钩。
(8)拨车机接车行走到“抬臂返回位”(9580)停。
(9)拨车机大臂抬起,同时翻车机翻转,迁车台向空车线行进,并与空车线对位。
(10)拨车机大臂抬到九十度位,然后高速返回至原位。
(11)推车机将空车推出迁车台,停止在推车机“停止位”。
(12)迁车台返回重车线。
(13)同时推车机返回原位。
(14)拨车机大臂下降,然后后退与下一个车皮联挂,一个工作循环完成。
5 翻车机PLC控制系统存在的问题及改进措施
5.1 翻车机系统存在的问题分析
翻车机现场各设备动作由接近开关控制,接近开关受周围温度、湿度的影响,及周围物体、电磁感应的影响会发生误感应或感应失效的情况。
同时由于翻车机在作业时产生较大的煤尘飞扬等因素致使现场环境对设备污染更为严重,各设备及接近开关难免会发生误感应或失效的情况。
经过长期运行发现,由于迁车台上的车皮检测信号并未在拨车机牵车条件的连锁中,在限位开关误感应或失效的情况,以及由于煤斗堵煤、皮带倒路等意外情况暂停翻卸时,有时会发生在一个作业循环中迁车台停留在重车线未将其上的车皮迁车空车线。
此时拨车机依然可以进入下一循环正常牵车作业,如若发现不及时,则存在拨车机在正常牵车的情况下撞击迁车台上空车的安全隐患。
拨车机在驱动由电机带动减速机及传动齿轮动作,行星减速机的输出轴与传动齿轮主轴之间通过齿式联轴器联接,发生撞击时,外齿转矩传递瞬间增大,超出了内、外齿的许用强度,致使部分齿被打碎,整个联轴器报废,同时发生此类事故会造成迁车台拖缆及机架损坏、火车皮掉道、止挡器损坏。
5.2 改进措施
在A、B翻车机迁车台最南侧分别新增加一组车皮检测光电开关,并对PLC程序进行修改,将新增车皮检测光电开关加入拨车机大臂降的连锁条件中,即:当光电开关检测到迁车台上有车皮时,大臂无法降落,也就无法进行接车牵车的操作,从而避免撞击迁车台上空车的安全隐患。
当迁车台空车迁离重车线时,连锁条件自动解除。
由梯形图1中可以看出,当迁车台上空车未被迁走时,光电检测开光将会动作,程序中第二行的100227(T_ST_high_che_jiance)车皮检测的常开点将会闭合,从而使000970
(i_arm_j_che_liansuo)大臂降与迁车台连锁的线圈带电,使程序第四行中的000970
(i_arm_j_che_liansuo)的常闭点断开,从而使线圈000413(I_arm_J_yunxu)大臂降允许的线圈失电,从而使大臂降的条件不满足,大臂无法降落,翻车机系统就无法进行新的作业循环。
当迁车台上的空车被迁走时,光电检测开关将会失电,程序中第二行的100227
(T_ST_high_che_jiance)车皮检测的常开点将会断开,从而使000970(i_arm_j_che_liansuo)大臂降与迁车台连锁的线圈失电,使程序第四行中的000970(i_arm_j_che_liansuo)的常闭点闭合,从而使线圈000413(I_arm_J_yunxu)大臂降允许的线圈得电,从而使大臂降的条件满足,大臂可以降落,翻车机系统将可以进行新的作业循环。
6 结束语
改进后的翻车机PLC控制系统重新投入运行,使用状况良好,保障了翻车机系统运行的安全性和可靠性,完全达到了预期设想。
参考文献
[1]任芸.输煤系统和设备[M].北京:中国电力出版社,2008.
[2]张国德李红. PLC原理及应用[M]. 北京:机械工业出版社,2010.
[3]葛修军.PLC在电厂输煤程控系统中的应用[J]. 煤炭技术,2009.
作者简介
侯桂友(1987-),男,天津市人。
现为天津陈塘热电有限公司助理工程师,从事机电控制方面的工作。
作者单位
天津陈塘热电有限公司天津市 300223。