桥式抓斗卸船机取料模式控制系统的设计
桥式抓斗卸船机卸料系统的研制和特点分析
桥式抓斗卸船机卸料系统的研制和特点分析张平【摘要】对卸船机卸料系统的各种形式进行了分析,提供了卸料系统设计的参考方案.【期刊名称】《港口装卸》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】4页(P4-7)【关键词】卸船机;卸料系统;分析【作者】张平【作者单位】泰富重装集团有限公司上海分公司【正文语种】中文散货装卸作业中，桥式抓斗卸船机是最常用的装卸机械之一，也是构造形式最为复杂的机型。
卸船机作业时，抓斗抓取船舱内的物料，提升至机内卸料漏斗的上方抛料。
物料通过卸料系统传送至地面皮带机转运至后方堆场，也可传送至车、船等其他运输工具转运他处。
卸船机处于整个物料转运系统的重要环节，卸料系统的设计必须适应系统整体布置的要求。
每个码头的皮带机及其廊道的布置各不相同，与之相适应的卸料系统也各不相同。
因此，在不同的码头上，几乎找不到完全相同的卸船机。
码头廊道布置中，根据系统转运物料的需要，通常安排1～2条皮带机，偶尔也有3条甚至4条皮带机。
笔者以2条皮带机布置作探讨对象。
卸船机的卸料系统通常由接料漏斗、接料板、侧挡风板、后挡风门、支承称重装置、振动给料机或皮带给料机、分叉漏斗、导料缓冲装置、除尘装置等组成(见图1)。
接料漏斗由漏斗结构、振动电机、斗门装置、耐磨衬板等组成。
1.1 漏斗结构漏斗结构的主体由钢板围成。
料斗容积一般为5～6倍抓斗容量。
斗体中部外侧设置不规则工字型支承梁，架设在支承装置上，也有把支承梁设置在斗体上部的(见图2)。
斗体上口根据抓斗打开时不洒料，抓斗晃动不会碰挡风板的原则决定具体尺寸。
斗口海侧设置接料板支座，陆侧根据需要设置固定或活动挡风板。
左右两侧设置固定的侧挡风板。
料斗内靠近斗口附件设有格栅。
格栅按物料的粒度决定其格栅孔的大小，既不能堵料又不能让大块物料进入输料系统。
格栅上可设活动人孔，方便维修人员进入。
格栅可以直接焊接在斗体结构上，增加斗体的刚度，也可以在斗体上另设工字梁，格栅架设在工字梁上，方便维修和更换。
桥式抓斗卸船机智能控制系统探究
桥式抓斗卸船机智能控制系统探究一、背景随着船舶和码头的不断发展和进步，抓斗卸船机在港口物流中起到了举足轻重的作用。
抓斗卸船机以其高效、快速、可靠的特点，成为大型港口装卸作业的主要设备之一。
而抓斗卸船机的操作，则是影响其性能和工作效率的重要因素之一。
传统的抓斗卸船机控制方式采用人工操作，容易导致作业效率低、持续时间长、作业质量差等问题，同时还存在人身安全风险。
而随着信息技术的不断发展和电气控制技术的不断成熟，已经可以实现抓斗卸船机的智能控制，提高作业效率和安全性。
二、技术探究桥式抓斗卸船机智能控制系统主要包括传感器、PLC控制器、执行机构等部分。
其中，传感器主要用于感知抓斗卸船机的状态，包括电动机转速、抓斗位置、恒流限制、减速长度等；PLC控制器则用于收集传感器信息，进行运算处理，并根据结果控制执行机构，完成抓斗卸船机的动作。
1. 传感器部分桥式抓斗卸船机智能控制系统中，传感器主要起到检测和感知抓斗卸船机状态的作用，包括电动机转速、抓斗位置、恒流限制、减速长度等。
其中，电动机转速传感器首先是检测抓斗卸船机的转速，其精度越高，则控制系统对电机控制越精准。
抓斗位置传感器检测抓斗当前的位置和高度，可根据位置信号反馈实现精准控制。
恒流限制传感器则用于感知电机的电流状态，一旦超过预设阈值即可发出报警或停止机器的信号。
另外，减速长度的控制是在抓斗接近货物时进行的，假如减速过早将会降低生产效率，减速过晚则有可能造成机器或工人的伤害，因此需要通过传感器来自动控制。
2. PLC控制器PLC控制器是桥式抓斗卸船机智能控制系统的核心控制部分，其作用是收集传感器信息，进行运算处理，并根据处理结果控制抓斗卸船机的动作。
PLC控制器具有计算速度快、运行稳定可靠、可编程、可扩展、对外部环境的干扰较小等优点。
在控制抓斗卸船机时，PLC可以根据传感器反馈的信息，自动调整抓斗的位置和动作，提高工作效率。
同时，PLC也可以通过预设的逻辑判断规则，对电机电流、位置等参数进行监测，发出警示信号并采取相应措施，提高安全性。
桥式抓斗卸船机振动给料控制系统节能降耗改造
桥式抓斗卸船机振动给料控制系统节能降耗改造摘要：卸船机振动给料系统作为重要的物料转接环节，如何实现更合理的控制，直接关系到生产效率和节能降耗工作，本论文重点介绍在PLC程序中对该设备控制的优化改造。
关键词：桥式卸船机振动给料系统S7-400PLC 技术改造节能降耗一、背景介绍我公司作为专业铁矿石码头，担负冀东及华北地区的大量铁矿石接卸作业。
公司一期目前建有两个25万吨级泊位，共6台由上海振华港机制造的桥式抓斗卸船机，单台设计卸船能力为2500t/h（四台）和2750t/h（两台），控制系统为西门子S7-400PLC系统。
由于本地区铁矿石需求量强劲，这六台卸船机的使用率和司机操作效率都达到国内的前列水平，单月作业量稳定在380万吨左右，最高达到500万吨。
在生产需求紧张的情况下，需要管理与维修设备方面做到结合实际，争先创优，提高效率，节能降耗。
在实际的生产和维修过程中，我们发现卸船机振动给料器（如图1）的运行控制系统存在改进和优化的需求。
振动给料器由第一司机室通过变频器调节控制，应当均匀地将物料转送到带电动挡板的分叉溜槽，再转卸至码头皮带上。
首先，作为矿石由卸船机到皮带线的中间环节，振动给料系统的稳定性和可靠性直接关系到本卸船机的作业效率，也关系到皮带线的总体流量控制与稳定；第二，给料器作为储料漏斗最下部的振动源，其振动时间，频率，与漏斗存料量，物料品种等有密切关系，如果运行不当，势必对漏斗钢结构，相关机械设备造成损害，甚至形成安全隐患；第三，作为一个耗电设备，其控制或者操作不合理，必然造成电能的浪费，不符合节能降耗的科学发展目标。
二、问题点结合实际作业情况，我们认真分析原控制系统，发现厂家编程时在漏斗给料控制的准许程序段已经串入了漏斗载重低时自动停止命令（一般为60吨），当该设置不满足时自动停止第一司机室的给料，而只能通过监护站第二司机室手动控制放空剩余物料。
（如图2）但是，由于现场情况复杂，例如矿石密度、粘性大小，含水量高低，是否有积水杂物，低温漏斗结冰，卸船作业速度，更换不同物料等等。
桥式抓斗卸船机分岔门控制程序的改造
1、现场观察实际作业情况，然后对限位进行位置调整，减小由于框量造成的影响；
2、在上述调整后，根据仍存在的少量位移问题，我们在PLC程序中加入延时程序，通过限位到位后再加0.4-0.8秒的延时断，使分岔门停止限位能更好的贴合；
3、为了防止意外事故，需要对该段PLC程序进行一定设置，避免延时程序妨碍正常的停止指令
实际效果
通过此项改造，基本避免了给料信号时断时续的情况，提高的生产效率和减轻操作者负担
注意事项
需要技术人员，监护人员认真点检设备，对于出现的较大变化及时汇报并进行处理
审批意见：
年月日
生产部卸船一队电气技术组技术改造汇报
实施部门
电气技术组
项目名称
分岔门控制程序的改造
改进或改造的部位
卸船机PLC程序改造Fra bibliotek因1、一期卸船机给料系统在大规模改造前为通过控制分岔门左右移动，实现在一、二线间放料选择
2、由于分岔门小车运行速度较慢，停止时无惯性运动，所以在碰到前后停止限位时立即停止，对应指示灯亮，可以作业，但是作业时，由于漏斗站周围振动频率大，分岔门会出现少量位移，造成限位信号断，卸船机不能给料，需要重新设置
800th桥式抓斗卸船机设备设计书
800t/h桥式抓斗卸船机设备设计书1．总则1.1它提出了设备的功能、性能、结构等设计、制造安装和试验等方面的技术要求。
1.2 本投标技术规格书中提出的是最低限度的技术要求，并未对所有的技术细节作出规定，投标方保证提供符合本技术规格书和相关的国际、国工业标准要求的高质量产品及其相应服务。
对国家有关安全、环保等强制性标准，投标方也将满足其要求。
1.3 投标方对招标文件规格书的差异，均在附表4“与招标技术规格书的差异”中体现，其他部分投标方完全接受和同意招标文件技术规格书的要求。
1.4 本规格书所使用的标准如遇与招标方所执行的标准发生矛盾时，按较高的标准执行。
2．投标项目名称及容为：公司码头工程2台800t/h桥式抓斗卸船机设备进行投标，容如下：2.1 800t/h桥式抓斗卸船机2台（包括抓斗2只）详见清单2.2 随机工具和易损件、备件、配件、附件，详见清单3．使用地点4．使用概况卸船机安装在码头单方向运行250米的轨道上，用于5000吨—10000吨级江驳船卸红土镍矿作业,卸船机外伸主梁可以收放，以满足海轮靠泊；作业能力在900～1100t/h。
卸船机的抓斗升降、开闭，小车牵引运行，大车行走机构可单独或联合动作。
为确保卸船机安全可靠地工作，设置各种安全保护和指示装置。
（大车运行为非工作状态）卸船机靠水侧门架上装有料斗，侧设抓斗洗槽，红土镍矿直接通过料斗给卡车装料。
设置防料撒落挡板、除尘、超负荷限制器、航空信号灯、测风仪、并采用拖铃曳的动力、通讯电缆、锚定装置、检修吊车等装置。
具有不需卸下抓斗也可吊运清舱机的功能。
为保证向码头码头上卡车平稳供料，单机作业时出料流量≤900t/h，并在料斗上装有可调节的斗门调节流量。
本机可在轨距为14米的轨道上运行，三相10KV电源从位于码头上的电源箱，通过电缆卷筒和上机电缆引至机上。
采用控制电缆卷筒的方式实现司机室与码头中控室的讯号联络和安全作业联锁。
电缆收放距离双向100米。
桥式抓斗卸船机振动给料控制系统节能降耗改造
桥式抓斗卸船机振动给料控制系统节能降耗改造作者：钱国栋来源：《价值工程》2011年第17期摘要：卸船机振动给料系统作为重要的物料转接环节，如何实现更合理的控制，直接关系到生产效率和节能降耗工作，文章将重点介绍在PLC程序中对该设备控制的优化改造。
Abstract: The vibration feeding system of ship unloader serves as an important part of the material transit. The way to achieve better control is directly related to the production efficiency, energy-saving and lower consumption. This paper focuses on the optimization transformation of this device in the PLC program.关键词：桥式抓斗卸船机；振动给料系统；S7-400PLC；技术改造；节能降耗Key words: bridge-type grab ship unloader；vibration feeding system；S7-400PLC；technological transformation；energy-saving and lower consumption中图分类号：TH6文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）17-0052-011背景介绍我公司一期建有两个铁矿石泊位，6台由上海振华制造的桥式抓斗卸船机，控制系统为S7-400PLC系统。
六台卸船机的作业效率达到国内的前列，单月最高达到500万吨。
因此，管理设备方面需要做到结合实际，提高效率。
我们发现卸船机振动给料系统（如图1）的控制存在改进和优化需求。
振动给料器由第一司机室调节控制，应均匀地将物料转卸至码头皮带上。
散货抓斗卸船机同时卸装料系统的研制
散货抓斗卸船机同时卸装料系统的研制刘丁瑞;林金栋【期刊名称】《起重运输机械》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】2页(P19-20)【作者】刘丁瑞;林金栋【作者单位】杭州华新机电工程有限公司杭州 310030;杭州华新机电工程有限公司杭州 310030【正文语种】中文通常，散货抓斗卸船机带式输送系统的工艺流程是:料斗中的物料通过料斗出料口下方的振动给料机输送到分叉落料管中，再经分叉落料管进入布置在码头上的带式输送系统，最终流入后方的堆场或工作面。
由于只能进行卸料操作，如需进行物料的转驳装船作业，只能在料场和码头之间另建一套由斗轮取料机、带式输送机、装船机组成的输料系统，加大了设备、土建工程投资。
本文结合传统散货抓斗卸船机工艺流程，对其进行了改进，研制、设计出了一种新型散货抓斗卸船机带式输送系统，满足了卸料的同时进行转驳装料的作业要求。
1 传统散货抓斗卸船机带式输送系统工作原理如图1所示，系统由料斗、振动给料机、分叉落料管组成。
振动给料机将物料输送到分叉落料管中，通过分叉落料管的调整挡板实现带式输送机工艺流程切换。
在使用中，该带式输送系统存在以下不足:图1 传统散货抓斗卸船机带式输送系统1)只能实现将物料输送到A或B带式输送系统上，亦即只能将物料直接输送到后方堆场或诸如炼钢炉、磨煤机中。
2)物料的转驳运输必须由后方的斗轮取料机实现，系统设备、土建工程投入加大，不能满足客户的多种需求。
2 新型散货抓斗卸船机带式输送系统结构及原理2.1 带式输送系统结构如图2所示，新型散货抓斗卸船机带式输送系统由料斗、振动给料机、分叉落料管、倾斜带式输送机、装船带式输送机组成。
在码头带式输送机A与分叉落料管之间加装一倾斜带式输送机，其可双向输送物料。
倾斜带式输送机沿爬坡方向伸出卸船机主钢结构外侧，在其落料下方布设一条水平的装船带式输送机，其装船方向为卸船机后轨方向。
图2 新型散货抓斗卸船机带式输送系统结构装船带式输送机结构如图3所示，由支撑悬臂梁、梭动机构、支撑轮、机架、溜筒机构、挂缆机构、张紧装置以及托辊、滚筒等组成。
50立方抓斗式挖泥船抓斗液压驱动控制系统分析设计
摘要中国江河湖泊众多，海岸线长，航运历来是交通运输的重要方式，因此中国疏浚业对于挖泥船工作性能的要求日益增长，不仅要求生产率高，而且对于特定的工作环境，对于挖泥船也有特殊的性能要求，比如港珠澳大桥所用抓斗式挖泥船，就有自动平挖的功能要求。
为了实现挖泥船疏浚航道、挖泥清污的功能，液压控驱动控制系统则是必须有的。
本文通过对各种挖泥船的学习和分析，依据抓斗挖泥船施工运行功能和操控要求，设计出了一种50立方抓斗式挖泥船抓斗液压驱动控制系统，该系统能实现抓斗的开闭，以及抓斗各种工位下的起升与下降，以及可靠制动，并具有缓冲措施；能实现回转台左右旋回以及起重臂的变幅运动；具有单独的液压马达与卷筒制动回路。
起升、回转以及变幅回路均采用闭式液压系统，执行元件都选用液压马达。
本设计考虑了抓斗式挖泥船工作过程中的各种工况，根据其工作要求，通过设计计算完成系统的设计选型。
关键词：抓斗式挖泥船；液压驱动控制，闭式液压系统。
ABSTRACTChina, which country has many rivers, lakes and long coastline, that is also the reason why shipping has been the mainly transport mode. Thus, demand of dredger working performance is gradually increased in China dredge section, it includes not only the high productivity, but also requires special performance in given work environment. For instance, the grab dredger, which was used to construct Hong Kong-Zhuhai-Macau Bridge demands automatic surface digging. In order to achieve the function of dredge mud and dredging trash-removal, that hydraulic drive control system is definitely the necessary condition,This paper according to studying and analysis of various dredger, in terms of dredger’s working function and operating requirement, this paper designs one 50 Stere Grab Dredger hydraulic drive control systems in order to operate and lift it, reliability of braking with impact mitigation; turning around of rotary table and variable traverse motion of cargo boom; individual hydraulic motor and brake circuit of coiling block. Lifting, rotation and trolleying loop recommend closed type hydraulic system, actuator uses hydraulic motor.This system design and model selection was finished by had taking all working condition of dredger into consideration, according to the working requirement and calculation.Keywords: Grab dredger; hydraulic drive control system; Closed hydraulic system目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1绪论 (1)1.1挖泥船的发展现状及其前景 (1)1.1.1挖泥船的应用 (1)1.1.2挖泥船的分类 (2)1.2 本文主要内容和结构 (5)2 液压系统设计 (6)2.1工况分析及功能要求 (6)2.2液压系统的主要设计参数 (6)2.4制定系统原理图 (7)2.4.1起升机构与回转机构液压原理图设计 (7)2.4.2变幅机构液压原理图的设计 (8)2.4.3液压马达与卷动制动回路的设计 (9)2.4.4油源部分 (10)2.4.5整体系统原理图 (10)2.5选择的液压系统类型 (12)2.6调压方式的选择 (12)2.7顺序动作的选择 (13)2.8调速方式的选择 (13)2.9执行元件的选择 (13)3液压系统设计计算及元件选型 (14)3.1起升回路的设计计算 (14)3.2回转回路的设计计算 (17)3.3变幅回路的设计计算 (19)3.3补油回路的设计计算 (22)3.4选择联轴器型号 (23)3.5液压控制阀的选型 (24)3.6液压辅件的计算及选型 (29)3.7油箱设计 (33)3.8液压控制装置的设计 (37)3.9 液压泵的安装形式 (37)4系统性能验算 (38)4.1液压系统压力损失验算 (38)4.2系统温升的验算 (40)5集成块设计 (43)5.1块体结构 (43)5.2集成块结构尺寸的确定 (43)5.2.1抓斗起升回路集成块设计 (43)5.2.2抓斗开闭及液压马达制动集成块设计 (46)6结束语 (48)6.1总结 (48)6.2展望 (48)6.3心得体会 (48)参考文献 (50)致谢 (51)1绪论1.1挖泥船的发展现状及其前景1.1.1挖泥船的应用中国江河湖泊众多，海岸线长，水资源南多北少，水土流失严重，航运历来是交通运输的重要方式，同时就人口现状与增长而言，已无法再论地大物博，沿海地带吹填造地及治理、向海洋发展亦势在必行。
桥式抓斗卸船机接料系统改造
桥式抓斗卸船机接料系统改造字数：3399 字号:大中小摘要：推荐一种用于桥式抓斗卸船机的新型接料系统，方便地实现对装卸过程中洒落物料的回收，提高了经济效益，避免了物料对水资源的污染，保护了环境，本方案成本低廉、简单实用，值得在散货装卸码头上广泛推广。
关键词：落料回收；接料系统；卸船机1引言。
桥式抓斗卸船机是一种成熟、高效、安全的卸船设备，广泛应用于电力、港口、冶金、建材等行业。
卸船机安装在沿江或沿海码头上，通过抓斗将船舱内的散装物料（煤炭、矿石、矿粉、水泥、焦炭、灰渣、粮食等）抓取后移动到机上料斗上面，打开抓斗将物料卸至料斗内，通过料斗下部给料设备将物料运送到码头系统皮带机上，再通过系统皮带机将物料输送到储料场。
目前在散货码头上，间歇式卸船机以带斗门机和抓斗桥式卸船机为主，桥式抓斗卸船机由于其对物料和船舶的适应性、营运成本以及避免波浪引起的船舶颠簸对卸船机的损伤等方面具有明显优势，因而在近年形成的卸船机使用中尤以抓斗桥式卸船机应用最为广泛。
抓斗桥式卸船机具有运行可靠、故障率低、维修保养方便等诸多优点，但是同连续式卸船机相比，其物料易洒落的缺点亦很突出。
本文通过对江苏沙钢海力码头2台1000t抓斗桥式卸船机落料回收装置的成功改造，并通过与目前常用的几种接料系统进行分析比较，重点推荐介绍一种简易实用的落料回收装置--电动葫芦驱动的下固定式接料系统。
2改造原因江苏沙钢集团海力6＃码头有两台1000t的桥式抓斗卸船机，接料板采用的是上固定液压推杆式接料板，由于接料板设计不合理，经常发生以下情况：液压系统可靠性较差，故障频繁，无法正常使用；接料板系钢性结构，在与船体相碰撞后，相互损坏多次，造成较大经济损失；当对4万吨以上的散货船进行作业时，由于大轮船体超过接料板高度，接料板无法使用，原料滑落长江造成较大经济损失及环境污染；接料板故障后，使抓斗中撒落的原料滑落长江。
因此急需对接料系统进行彻底改造。
粗略计算如下：按国际惯例散货码头装卸卸作业允许损耗5-7‰计算，如果通过改造降低2‰的损耗，我公司一年从卸船机上卸原料2400万吨，可降低损耗为4.8万吨，如果铁矿石价格按650元/t计算，那么每年可节约成本近3000多万元，数额相当可观，而目前铁矿石价格节节攀升，由此节省的原材料费用将更为巨大。
桥式抓斗卸船机的自动化技术研发与应用
桥式抓斗卸船机的自动化技术研发与应用桥式抓斗卸船机是一种广泛应用于港口、码头等物流枢纽的重要设备，主要用于将散装货物从船只卸下并输送至储料场或装车装置。
随着自动化技术的不断发展，桥式抓斗卸船机的自动化技术研发与应用也逐渐成为趋势。
以下是对桥式抓斗卸船机自动化技术研发与应用的详细介绍：1. 自动化控制系统：桥式抓斗卸船机的自动化控制系统是实现卸船过程自动化的关键。
该系统主要包括控制柜、PLC（可编程逻辑控制器）、传感器、操作台等组成部分。
其中，控制柜主要负责接收操作台指令，并控制抓斗的升降、开合、旋转等动作；PLC则负责监控整个卸船过程的运行状态，并通过传感器获取相关数据，如抓斗内物料的重量、抓斗的位置、设备的运行状态等，从而实现自动化控制。
2. 智能识别与调度系统：智能识别与调度系统是桥式抓斗卸船机自动化的重要组成部分，主要用于识别和调度船只、货物和设备。
该系统主要包括图像识别、目标跟踪、路径规划、任务调度等模块。
通过摄像头等传感器获取船只、货物和设备的图像信息，并通过图像识别技术对货物进行分类和定位。
同时，通过目标跟踪技术对船只、货物和设备进行实时监控，实现动态调度。
此外，路径规划和任务调度模块还能根据现场环境和运行状态，自动规划设备运行路径和调度任务，提高卸船效率。
3. 自动纠偏与防摇系统：桥式抓斗卸船机在卸船过程中容易受到风浪、船只晃动等因素的影响，导致设备发生偏移或摇摆。
为了解决这一问题，自动纠偏与防摇系统被广泛应用于桥式抓斗卸船机的自动化技术中。
该系统主要包括传感器、控制器、执行器等组成部分。
通过传感器获取设备的位置、姿态等信息，并通过控制器计算出设备实际位置与设定位置之间的偏差，进而控制执行器进行纠偏和防摇操作。
此外，自动纠偏与防摇系统还能根据现场环境和运行状态，自动调整设备的工作模式，提高卸船稳定性和安全性。
4. 智能故障诊断与维护系统：智能故障诊断与维护系统是桥式抓斗卸船机自动化的重要保障措施，主要用于检测和诊断设备故障，并实现自动维护。
桥式卸船机
500T/h 桥式卸船机电气控制系统《方案说明书》2006年11月1 总则 (3)2 标准规范 (3)3 电气系统设计原则 (3)3.1 高效安全的自动运行功能设计 (3)3.2 可靠的测量与保护手段 (4)3.3 控制系统的基本功能 (4)4 电气系统主要控制功能描述 (5)4．1操作站功能与选择 (5)4．2操作模式 (6)4．3运行机构的通用逻辑控制功能 (6)4．4支持、开闭电机的起停顺序 (7)4．4．1支持、开闭电机的起停顺序 (7)4．4．2检测元件 (8)4．5小车机构运行控制 (8)4．6变幅机构运行控制 (9)4．7大车电机运行控制 (9)4．7．1检测元件 (9)4．8自动抓斗控制 (10)4．8．1抓斗初始化 (10)4．8．2自动开闭斗 (10)4．8．3位置同步 (10)4．8．4负载平衡 (11)4．8．5最大抓取量控制（深挖） (11)4．9半自动工作流程 (11)4．10急停操作 (12)4．11超速保护与超速复位按钮 (12)4．12故障蜂鸣器（位于联动台上） (12)4．13故障确认/故障复位/故障指示灯 (12)4．14位置编码器校正 (13)1 总则本方案适用于桥式卸船机电气设备技术要求，符合原《技术规格书》，原则上不改动电控系统的硬件结构，尽最大的可能满足业主的要求。
2 标准规范卸船机的设计、制造、安装和调试全部符合中华人民共和国国家标准及有关国际标准。
提供的图纸和文件均采用中文书写。
IEC 国际电工委员会标准；GBJ232 电气装置安装工程施工及验收规范；GB1497 低压电器基本标准；3 电气系统设计原则3.1 高效安全的自动运行功能设计系统基于国际先进且成熟可靠的系统设计，提供如下高效安全的自动运行功能：»抓斗自动开闭斗控制，实现软开斗及闭斗，消除手动开闭斗对电机和机械的冲击»抓斗自动深挖控制，实现最大抓取量控制，提高每次抓取物料的效率»最优半自动运行控制，自动实时构造半自动运行曲线，安全，高效»静态卸料和甩斗卸料方式选择，满足高效装卸不同状态物料的要求，提高卸料效率»位置同步控制，保证起升、开闭机构同步升降»负载力矩平衡控制，保证起升、开闭机构出力均衡，并有效防止洒料»精确定位控制，卸料不撒出料斗»自动防摇控制，根据随动控制理论和动力学分析建模，精确控制抓斗摇摆，保证机械安全及精确定位»变幅及其挂钩全自动联动，效率高，避免人工误操作可能产生的危害3.2 可靠的测量与保护手段采用德国施迈赛公司的专用高精度凸轮限位开关，具有重复定位精确，调整方便，安装检修容易等特点。
抓斗式卸船机电气控制系统研究与设计
—154—工装设计1、前言随着散货运输的发展和散货运输规模的扩大，卸船机面临着新的挑战。
我国港口为了提高效率，采用了各种高效桥式抓斗卸船机卸船。
抓斗卸船机的关键控制是抓斗，特别是经过变频器控制和无极调速控制后，控制系统会更加复杂，但控制精度和运行能力则更加优秀。
本文对抓斗卸船机作了简要介绍，研究了抓斗卸船机电气系统的设计方案。
2、抓斗式卸船机概述2.1抓斗式卸船机机械简述抓斗卸船机是用来将大量固态散装货物如矿石、煤炭等从船舱运至码头物料传送带上的机器。
卸船的方法是先用钢丝绳控制的机械抓斗掘起货物，之后通过小车运动将抓斗移动至卸船机的料斗上方进行卸料，再通过料斗将物料卸至码头的物料传送带上。
卸船机通常由一个司机在驾驶室进行所有必要的操作，司机室内会配置显示卸船机相关运行信息的触摸屏。
司机室通常设置在臂架大梁的司机室轨道上，通过托令电缆与电气房进行动力和通讯系统的连接,自带驱动系统。
半自动卸船机可以自动的进行重复的挖料、小车运行和卸料操作，司机可以不用时刻通过手动操纵杆控制卸船机抓斗作业，只须监视卸船过程即可。
2.2抓斗式卸船机电气系统抓斗卸船机控制系统分为驱动、控制、监控三个系统。
随着变频传动更新、电子仪表的不断更新和现代化的技术发展，变频传动装置得到了广泛的运用。
在IGBT 技术发展下，抓斗卸船机电气系统的可控性可靠性更强了，所需的成本也降低了，获取故障信息则更加及时。
3、抓斗卸船机电气控制系统设计3.1抓斗控制与设计优化抓斗控制是起升装置和开闭装置之间的相互作用。
当抓斗准备闭合时，直接简单的停止起升电机运行可能会导致抓斗无法完全捕获物料并降低负载。
快速释放起升制动器，可能会导致钢丝绳脱落。
因此，在设计过程中必须保证抓斗的稳定性，当起升机构在工作时，制动器的释放和起升开闭电机的运行需由电气系统控制，有助于控制抓斗和取料。
电流监测的主要目的是保证电动机的起升机构和开闭机构在负载平衡和输出平衡的闭合状态下工作，从而使抓斗在整体运行中不会出现散料现象。
桥式抓斗卸船机智能控制系统探究
关键词：桥式抓斗；卸船机；智能控制；编程技术随着信息时代的到来，设备控制的智能化将成为必然趋势。
作为码头卸船的主要器械，当前的桥式抓斗卸船机控制手段自动化程度不高，部分作业还需手动控制，无法适应信息时代的要求，其在卸货时往往存在3个问题：一是司机室对卸货系统不能正常控制；二是副司机室对放货不能准确操控；三是斗门开闭和角度调节尚需人工控制，亟需引入智能控制技术。
1桥式抓斗卸船机智能技术（1）自动定位技术。
桥式抓斗卸船机传统的定位技术通常是编码器定位，这种方式的误差概率较大，只有配合标定位置程序误差才能降低，但在应用中仍会影响定位的精度，不利于卸船作业效率提高。
智能定位技术能有效满足精度方面的要求，甚至能达到毫米或微米级别，定位的准确性相当高，在定位质量和效率上与传统技术形成鲜明对比。
（2）激光自动扫描技术。
主要原理是用距离检测飞行时间，即扫描仪射出激光到被扫货物表面光束再反射回扫描仪这一过程所用的时间，再计算扫描仪与反射点之间的距离，利用双轴驱动三维扫描相关货物。
桥式抓斗卸船机应采用3D扫描技术，在卸船过程中，3D扫描仪在舱内、舱口自动扫描，测出扫描仪与舱内、舱口货物表面之间的精确距离。
百米之内一般都能检测，且扫描频率高、数据更新快，能随着船舶的位置变化瞬时呈现出扫描图像，再通过计算机高速处理扫描信息，进而及时掌握桥式抓斗卸船机的工作情况。
（3）三维图像虚拟成像技术。
该技术主要是配合激光自动扫描系统使用，激光扫描数据获得后要传输到船舱内的图形处理器中，主要传输的是各种角度扫描物体收到的距离值。
这些数据主要应用于控制系统完成某些控制工作，但应用前需利用三维图像虚拟成像技术对其重构，采用处理软件对舱内物料、甲板和船舱面等虚拟出三维轮廓图形，为保证图像虚拟的精度，再结合扫描数据加以修改和调整。
三维图像虚拟成像技术不但能监控扫描仪的工作状态，还能抓取扫描结果的关键信息点，以完善卸船机的智能系统。
（4）定位导航技术。
桥式抓斗卸船机给料系统存在问题及改进
桥式抓斗卸船机给料系统存在问题及改进摘要：江苏利电能源集团燃煤公用系统中共有两台卸船机，其给料系统为振动给料机。
卸船机自投运以来，给料系统存在许多设备问题。
通过对振动给料机和皮带给料机的优缺点进行分析，提出了改进思路，最终为设备改造提供了依据。
关键词：卸船机；振动给料机；皮带给料机Abstract: There are two ship unloaders in the coal-fired utility system of Jiangsu Lidian Energy Group. The feeding system is vibrating feeder. Since the ship unloader is put into operation, there are many equipment problems in the feeding system. Based on the analysis of the advantages and disadvantages of vibrating feeder and belt feeder, the improvement ideas are put forward, which provides the basis for equipment transformation.Keywords: ship unloader ; Vibrating Feeder; belt feeder江苏利电能源集团共有两座煤码头，分别为一期煤码头和三期煤码头，一期煤码头为3.5万吨级散货码头，配有两台1200T/h卸船机，1992年6月投入使用，其给料系统为皮带给料机，输送能力为500吨到1500吨。
三期煤码头为5万吨级散货码头，配有两台1800T/h卸船机，2006年8月投入使用。
其给料系统为振动给料机，输送能力为1000吨到2200吨，通过变频实现三档出力调节。
谈自动化控制在桥式抓斗卸船机上的应用
—266—设备管理1 前言码头生产的过程中需要使用到多种机械设备，而机械设备的运行质量是生产高效性的重要基础和前提。
当前对桥式抓斗卸船机的需求在不断增加,为此有关人员应当不断优化桥式抓斗卸船机的整体性能，从而有效提升桥式抓斗卸船机的运行效率。
2 卸船机的操作流程港口装卸设备是由系统自动控制的。
对比相对先进的技术，它可以控制卸船机抓斗的起升开闭，并不断优化抓斗运行路径。
它可以为卸船机操作人员提供五种操作模式:卸船就地操作模式，正常状态（司机室手动）操作模式，半自动操作模式，全自动操作模式以及完整的码头系统自动化智能模式。
操作人员在完成了各种模式的相关设定后，可以通过自动控制系统实现卸船机的操作；全自动模式下的船型设置以及舱口数据、物料信息、抓取返回点的更新均由自动控制系统完成。
在自动智能系统中，智能系统分为手动和自动两种，增加了船舱的物料扫描。
该系统可以自动完成船型设置等物料建模，大大缩短了自动智能卸料的准备时间，也可对船舱内物料进行最优抓取点的选择，实现系统自动卸料。
3 自动化控制在卸船机上的应用3.1港口散货卸船系统大部分散货装卸系统采用桥式抓斗装卸机。
全自动卸船机通常使用激光扫描仪等设备来识别船舶的位置，舱口的总高度和船底的宽度，通过实时扫描建模来实现自动监视和识别。
大港口散货卸货系统的工作流程：首先，通过船型扫描系统来实现系统识别舱口边缘及物料形状，计算中间位置并确定舱门的大小，然后将数据发送回码头中控系统，比较船型的综合数据与中控系统中的船舶卸料任务，以确定物料卸载工单及流程。
其次，使用卸船机臂架头部的激光扫描系统扫描并对货堆形状进行建模。
将数据综合分析并通过光纤或无线网络送回中央控制室之后，中控系统根据物料需要卸载的地点配置卸料工单。
第三，中控系统可以根据船型舱口和船舱内物料堆的形状来设置卸料流程，可以通过发送命令给卸船机进而改变卸船机的卸料流程、大车换舱、抓取频率等，使抓斗式卸船机实现自动卸船。
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悬 臂 俯 仰机 构 、悬 臂 固定 装 置 、 洒 水 除 尘 装置 、 绕 绳 系统 、抓 斗 、漏 斗 、振 动 给 料 机 、落 料 回收
装 置 、 自行 式 司机 室 、机 器 房 、 电气 室 、第 二 司
机 室 、 电 气 控 制 系统 、 监视 及 报 警 系统 、供 电、
０ 引言
桥 式 抓 斗 卸 船 机 是 专 业 的散 货 卸 船 设 备 ，可 以接 卸 矿 石 、煤 炭 等 。随 着 中 国港 口行 业 的 高 速
发 展 ， 接 卸 船 舶 吨 位 日益 增 大 ，港 机 的 设 计 能
２ 桥 式 抓 斗 卸船 机 取 料 模 式 的 控 制 要求
力 也 在 不 断 的 增 大 。在需 要 提 高 卸 船 效 率 的 情 况 下 ，很 多控 制 系 统 存 在 一 定 的缺 陷 ，或 者 抓 斗 抓
满 物 料 ，导 致 严 重 过 载 ； 或者 抓 斗无 法 抓 满 ，效 率 较 低 。另 外 ，接 卸 的物 料 具 有 多样 性 的 特 点 ，
有 的 粘 度 很 高 ， 有 的含 水 量 很 大 。 因此 ，针 对 不 同的 物 料 需 要 不 同 的 卸 料模 式 ，研 发 了桥 式 抓 斗 卸 船 机 的 浅 挖 、正 常 挖 和深 挖 功 能 以及 水 料 模 式
位置 连锁 符合 要求 的情 况下 ，Ｐ Ｌ Ｃ给变 频器 发 出命
照 明 、 防 尘 、 计 量 以 及机 器 房 内 的维 修 起 重 机 、 电 梯 、 防 火 装置 ， 另外 还 装 设 各 种 安 全 保 护 和 指
示 装 置 ， 如 超 负 荷 限 止 器 、 单 班 作 业 量 计 量 装
桥 式抓 斗 卸 船机 取 料模 式 的控 制 要 求如 图 ｌ 所 示 。 以曹 妃 甸 桥 式 抓 斗 卸 船机 设 计 接 卸铁 矿 矿 石 容 重２ ． ２ ｄ ｍ ～３ ． ２ ｔ ／ ｍｓ ，额定 ６ ４ 吨的抓 斗为 例 。 首 先 五种 取 料 模 式共 同 的控 制 要 求 。 司机 室 要求 有 主 令 手 柄 ，能 够 给 出抓 斗 起 升 、 下 降 、 打 开 、 闭 合 及 主 小 车 运 行 等 命 令 。 这 些 命 令 通 过 Ｐ ｒ ｏ ｆ ｉ ｂ ｕ ｓ 从 司机 室 传 输 ￣ Ｉ Ｉ Ｐ Ｌ Ｃ，在 各 种故 障 检 测 和
在 抓 取 物 料 方 面 ，设 深 挖 、正 常 挖 和 浅 挖 三 个 模 式 。在 司机 室 联 动 台上 设 置 一 个 四位 选择 开
关 ，分 别 对 应 三种 模 式 ，一 个 预 留 。设 置 深 挖 程
度增 减按 钮 各一 个 ，每按 一下按 钮 ，给Ｐ Ｌ Ｃ 传 送一
个 增 或 减 信 号 ，进 而 在程 序 中对 相 应 的增 减 量 进
令 ，进 而 驱动 相 应 的 电机 完 成 设 定 动 作 。针 对 放 料 ，要 求 司机 室 有 振 动 给 料 器 和 舱 壁 振 动 器控 制 按钮 ，其 信 号 通 过 远 程Ｅ Ｔ ２ ０ ０ Ｍ的Ｉ ／ Ｏ模 块 采 集 到 Ｐ Ｌ Ｃ中 ，通 过相 关连 锁 ，给舱 壁振 动 电机 和振动 给 料器 发 送 电机 运 行命令 。
Ｗ ＡＮＧ Ｈａ ｉ — ｑ ｕ ｎ’ ，ＺＨ ＡＯ Ｈｕ ａ ｎ — ｚ ｈ ａ ｎ ｇ ，ＸＵ Ｍｅｉ 。
（ １ ． 河北联合大学 电气工程学 院，唐 山 ０ ６ ３ ０ ０ ９ ；２ ． 曹妃甸实业港务有限公司 ，唐山 ０ ６ ３ ２ ０ ０ ） 摘 要 ：分析 了桥 式抓 斗卸 船机取料模 式系 统的控制要求 ， 设 计出由￥ ７ － ４ Ｏ Ｏ Ｐ Ｌ Ｃ 控制 的取 料模式的控 制系统 ， 就 系统的主 要硬件结 构、软件设 计做 了详细 阐述。该 系统极大程 度地提 高了卸船效 率 ，拓宽了港 口对特殊物料的适 应性。 关键 词 ：取料模式 ；物料密度 ；控制系统 ；Ｐ Ｌ Ｃ
中图分类号 ：Ｔ Ｐ ２ ７ ３ 文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１ ０ ０ ９ — ０ １ ３ ４ （ ２ Ｏ ｌ ４ ） ０ ２ （ 上） － Ｏ ｌ １ ６ 一Ｏ ３
Ｏ ｏ ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ｌ ／ ３ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ９ － ０ １ ３ ４ ． ２ ０ １ ４ ． ｏ ２ （ 上） ． ３ ３
Ｉ
匐 似
桥式抓斗卸船机取料模式控制系统的设计 ｐｅ ｇｒ ａｂ ｓｈｉ ｐ ｕｎｌ ｏａｄｅｒ ｒ ｅｃｌ ａｉ ｍｉ ｎｇ ｍ ｏｄｅ ｃｏｎｔ ｒ ｏｌ ｓ ｙ ｓｔ ｅｍ
王海群 ，赵焕章 ，徐 梅’
和 印 粉 模 式 的控 制 系统 ，将 极 大 程 度 地 提 高 卸 船 效率 ，拓 宽 了港 口对特 殊物 料的 适应性 。
１ 桥式抓 斗卸船机 系统概述
桥 式 抓 斗 卸 船 机 安 装 在 码头 轨 道 上 。卸 船 时 抓 斗从 船舱 内抓 取 矿 石 放 入 漏 斗 ，物 料 经 振 动 给 料 器 、分 叉 溜 槽 卸 至 码 头 皮 带 机 ， 然 后通 过 皮 带 机 系统 送 入堆 场 。桥 式 抓 斗 卸 船 机 设 置 了抓 斗起 升及 开 闭机 构 、小 车 运 行 机 构 、大 车 行 走机 构 、
行 处理 ，每 次 增减 对 应 总增 减 量 的５ ％。 同时 ，抓
斗深 挖量通 过 司机室Ｃ ＭＳ 显示 ，司机 可 以根据 显示 量 进行 方便 的调 节 。调 节完毕 进 行作业 时 ，若 选取 深 挖模 式 ，则 在 闭斗时 ，支 持绳 自动 下降 一定 的程 度，保 障抓斗 能够充 分下 沉 ，进而抓 满斗 。