均衡裝載系統在盤南電廠的應用

代傳海

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

關鍵詞：粉煤灰；均衡裝載；定位；PLC；GF1MK型罐車

1 概述

粉煤灰作為一種非常好的建筑材料已經被廣泛的應用于建筑行業，現在許多電廠都將粉煤灰對外銷售，并獲得了可觀的經濟效益。但隨著這項工作的廣泛開展新的問題相應產生，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衡稱重，再將稱重后的空車拖至粉煤灰儲灰庫進行裝灰，然后將裝灰后的罐車拖至靜態衡稱重。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庫向罐車內裝灰時，由于泄漏或過滿產生了大量的粉塵，嚴重影響現場的衛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合研制了粉煤灰自動均衡裝載系統。

該系統能夠實現粉煤灰裝載與計量同時自動進行，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。

2 系統原理

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

2.1 系統結構

均衡裝載系統按照功能可以分為稱重系統、控制系統和定位系統三個部分。稱重系統主要用于實時煤灰裝載稱重計量，監視和控制裝載狀態；稱重系統在標定時可以調節個傳感器的參數，達到實時標定。控制系統主要用于裝載的自動化控制，包括鐵牛牽引控制，散裝機控制及設備電流、電壓、風干、互鎖等各狀態量的監控。定位系統主要用于精確定位罐車位置及監控列車運行狀態。該系統結構圖如圖2、圖3所示：

2.2 系統流程

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

3 系統設計

3.1 稱重系統設計

稱重系統由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。稱重系統精度能夠優于2‰，系統實現了自檢，零點自動跟蹤，數據可遠距離傳輸，零點漂移：系統零點漂移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換成的電壓信號，經過放大、濾波及A＼D轉換后獲得的數字信號，最后將數據送入到自動控制系統。

3.2 定位系統

定位系統由20個接近開關組成，列車車輪接近接近開關時，激活開關信號，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

PLC控制系統相當于智能控制終端，是控制的樞紐部分，通過RS485總線連接稱重系統、定位系統、鐵牛系統、散裝機系統等設備，同時用以太網形式連接工控機軟件控制系統和觸摸屏控制系統。通過內部邏輯模塊實現所有設備的連鎖機動控制。（如圖5所示）

3.4 軟件系統

軟件系統主要包括工控機控制系統和觸摸屏控制系統。

3.4.1 工控機控制系統

工控機控制系統軟件主要包括設備狀態監控、數據庫管理、報表打印編輯、語音報警、波形管理、手動設備控制等幾大模塊。（如圖6所示）

3.4.2 觸摸屏控制系統

觸摸屏控制系統主要功能同工控機功能類似，只是觸摸屏與PLC之間采用的是1-1的對應關系。觸摸屏控制系統主要提供給現場工作人員操作使用，與工控機控制系統之間實現互鎖。（如圖8所示）

4 結束語

通過引入該套自動控制均衡裝載系統，實現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作業，自動控制裝載，節省了人力，提高了作業工作效率，由于現場作業人員減少，工作人員工只需在室內通過軟件對作業進行監控和執行簡單的操作，誤操作事故率大大降低，員工安全干凈的工作環境也得到保障。