地磅廠家淺談均衡裝載系統(tǒng)在盤南電廠的應(yīng)用

采用以 PLC 邏輯控制為樞紐、以工控機(jī)、觸摸屏、手柄等控制方式為手段的多系統(tǒng)集成方式，實現(xiàn)了針對 GF1MK 型罐車的自動化控制均衡裝載系統(tǒng)，能夠使電廠粉煤灰裝載、稱量實現(xiàn)了流水線的作業(yè)方式，提高了作業(yè)效率，降低了生產(chǎn)風(fēng)險和成本。

1 .概述

粉煤灰作為一種非常好的建筑材料已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于建筑行業(yè)，現(xiàn)在許多電廠都將粉煤灰對外銷售，并獲得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。但隨著這項工作的廣泛開展新的問題相應(yīng)產(chǎn)生，如盤南電廠罐車的稱重和裝車操作模式是首先將罐車空車拖至靜態(tài)衡稱重，再將稱重后的空車拖至粉煤灰儲灰?guī)爝M(jìn)行裝灰，然后將裝灰后的罐車拖至靜態(tài)衡稱重。這種工作方式需要大量的人力物理，裝載與稱重不能同時兼顧，效率低下。同時由于粉煤灰儲灰?guī)煜蚬捃噧?nèi)裝灰時，由于泄漏或過滿產(chǎn)生了大量的粉塵，嚴(yán)重影響現(xiàn)場的衛(wèi)生狀況及操做人員的身體健康。基于這種情況我公司與武漢利德公司聯(lián)合研制了粉煤灰自動均衡裝載系統(tǒng)。

該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)粉煤灰裝載與計量同時自動進(jìn)行，是集牽引控制、罐車定位、自動裝載、精確計量為一體的新型自動化裝載系統(tǒng)。

2.系統(tǒng)原理

系統(tǒng)基本原理是由 PLC 控制鐵牛牽引罐車到指定位置，散裝機(jī)按照指定重量裝灰，一輛罐車根據(jù)裝灰口分兩次裝灰，整車作業(yè)完成后由鐵牛牽引移出罐車。

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

均衡裝載系統(tǒng)按照功能可以分為稱重系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和定位系統(tǒng)三個部分。稱重系統(tǒng)主要用于實時煤灰裝載稱重計量，監(jiān)視和控制裝載狀態(tài)；稱重系統(tǒng)在標(biāo)定時可以調(diào)節(jié)個傳感器的參數(shù)，達(dá)到實時標(biāo)定。控制系統(tǒng)主要用于裝載的自動化控制，包括鐵牛牽引控制，散裝機(jī)控制及設(shè)備電流、電壓、風(fēng)干、互鎖等各狀態(tài)量的監(jiān)控。定位系統(tǒng)主要用于精確定位罐車位置及監(jiān)控列車運(yùn)行狀態(tài)。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 2、圖 3 所示：

2.2 系統(tǒng)流程

首先由鐵路機(jī)頭將空罐車推到裝載作業(yè)軌道上，將鐵牛牽引機(jī)頭與罐車連接，啟動自動裝載按鈕，自動裝載系統(tǒng)啟動報警系統(tǒng)提醒作業(yè)開始，罐車在牽引機(jī)車的作用下，開始向裝載設(shè)備移動，在定位系統(tǒng)的指示下，指定將罐車 1# 裝灰口運(yùn)行至筒倉散裝機(jī)，到位系統(tǒng)記下罐車皮重，啟動散裝機(jī)開始裝灰，當(dāng)罐車裝車重量到達(dá)設(shè)定重量時，停止散裝機(jī)，鐵牛牽引機(jī)頭將罐車 2# 裝灰口運(yùn)行至筒倉散裝機(jī)當(dāng)罐車裝車總重量到達(dá)設(shè)定重量時，停止散裝機(jī)，鐵牛牽引機(jī)頭將罐車移出，同時將下一個罐車 1# 裝灰口運(yùn)行至筒倉散裝機(jī)進(jìn)行稱重裝車，如此反復(fù)知道罐車全部作業(yè)完成后，將整組罐車牽引到原來位置。（如圖 ４ 所示）

3.系統(tǒng)設(shè)計

3.1 稱重系統(tǒng)設(shè)計

稱重系統(tǒng)由 4 個臺面，臺面長度為 2700mm，其中兩個臺面組合為一個整體的稱重臺面，每個臺面由 10 個高精度板式稱重傳感器組成。稱重系統(tǒng)精度能夠優(yōu)于 2‰，系統(tǒng)實現(xiàn)了自檢，零點(diǎn)自動跟蹤，數(shù)據(jù)可遠(yuǎn)距離傳輸，零點(diǎn)漂移：系統(tǒng)零點(diǎn)漂移 60min 不大于 1d （20Kg），檢測范圍：18t～150t。列車通過時，傳感器將車輛的實時重量信號轉(zhuǎn)換成的電壓信號，經(jīng)過放大、濾波及 AD 轉(zhuǎn)換后獲得的數(shù)字信號，最后將數(shù)據(jù)送入到自動控制系統(tǒng)。

3.2 定位系統(tǒng)

定位系統(tǒng)由 20 個接近開關(guān)組成，列車車輪接近接近開關(guān)時，激活開關(guān)信號，從而將車輪位置信息傳遞給 PLC 控制中心。定位精度為 70mm。

3.3 PLC 控制系統(tǒng)

PLC 控制系統(tǒng)相當(dāng)于智能控制終端，是控制的樞紐部分，通過 RS485 總線連接稱重系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、鐵牛系統(tǒng)、散裝機(jī)系統(tǒng)等設(shè)備，同時用以太網(wǎng)形式連接工控機(jī)軟件控制系統(tǒng)和觸摸屏控制系統(tǒng)。通過內(nèi)部邏輯模塊實現(xiàn)所有設(shè)備的連鎖機(jī)動控制。（如圖 5 所示）

3.4 軟件系統(tǒng)

軟件系統(tǒng)主要包括工控機(jī)控制系統(tǒng)和觸摸屏控制系統(tǒng)。 3.4.1 工控機(jī)控制系統(tǒng)工控機(jī)控制系統(tǒng)軟件主要包括設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、數(shù)據(jù)庫管理、報表打印編輯、語音報警、波形管理、手動設(shè)備控制等幾大模塊。（如圖６ 所示）

軟件采用 OPC 方式與 PLC 進(jìn)行通訊，PLC 與上位機(jī) n-n 對應(yīng)，現(xiàn)場任何一臺計算機(jī)發(fā)生故障，都不會對生產(chǎn)產(chǎn)生影響。自動檢測車輛的載重、總重、前后偏載及左右偏載，并進(jìn)行數(shù)據(jù)儲存、階段統(tǒng)計，超偏、超載車輛報警。（如圖 7 所示）

3.4.2觸摸屏控制系統(tǒng)觸摸屏控制系統(tǒng)主要功能同工控機(jī)功能類似，只是觸摸屏與PLC 之間采用的是 1-1 的對應(yīng)關(guān)系。觸摸屏控制系統(tǒng)主要提供給現(xiàn)場工作人員操作使用，與工控機(jī)控制系統(tǒng)之間實現(xiàn)互鎖。（如圖 8 所示）

4.結(jié)束語

通過引入該套自動控制均衡裝載系統(tǒng)，實現(xiàn)了粉煤灰稱重與裝載的自動化控制，解決我公司粉煤灰罐車稱重偏差帶來的重復(fù)作業(yè)，自動控制裝載，節(jié)省了人力，提高了作業(yè)工作效率，由于現(xiàn)場作業(yè)人員減少，工作人員工只需在室內(nèi)通過軟件對作業(yè)進(jìn)行監(jiān)控和執(zhí)行簡單的操作，誤操作事故率大大降低，員工安全干凈的工作環(huán)境也得到保障。