淺談卸船機鋼絲繩梨形頭過滑輪保護功能改造

趙 堃，于 超

（山東港口煙臺港股份有限公司，山東 煙臺 264000）

梨形頭直徑比鋼絲繩大，容易受到磨損。前臂鋼絲繩滑輪支架比較窄，僅能夠鋼絲繩通過，如果梨形頭通過會將支架擠變形，甚至造成梨形頭和滑輪的損壞，導致安全事故發生。由于鋼絲繩更換次數的增多，梨形頭的位置會發生偏移，在作業較大的船舶時極易發生梨形頭擠進滑輪支架的事故。梨形頭的位置取決于抓斗的高度和小車的位置，兩者任意一個移動，梨形頭都會跟隨移動，司機無法靠經驗判斷出梨形頭與前臂滑輪的距離。針對梨形頭存在的這一問題，我們進行調查分析研究，通過在小車軌道上增設磁簧開關裝置，實現梨形頭過滑輪保護功能，以此來提高作業效率、保障設備安全穩定運行。本文將對梨形頭過滑輪保護功能的設計與工作原理進行闡述。

1 改造方案

按照梨形頭過滑輪保護功能改造的可行性分析，我們制定了此次改造的方案，具體如下。

1.1 選取磁簧開關

市面上的磁感應開關形式多樣，我們根據實際工況選擇一種能夠提供110V開關量輸出信號的磁簧開關。磁簧開關具備自保持功能，比如小車上的磁鐵向前刷過磁簧開關后，其開關量信號保持斷開狀態，相反小車向后刷過磁簧開關后，其開關量信號保持動作狀態。設備PLC采集其開關量信號作為小車前停止和支持上停止的判定條件，從而實現小車向前和支持向上的自動停止，達到梨形頭不過前臂滑輪的目的。根據這一思路我們選擇的是德國施邁賽磁簧開關BN20-11RZ-M16,其優點是：抗干擾能力強，防水性能好，動作距離遠。

1.2 磁簧開關的安裝

由于支持上升和小車向前都能使梨形頭接近前臂滑輪，我們將抓頭打到吊鉤模式并上升至上停止限位動作，再將小車向前開至梨形頭距前臂滑輪3米處停止，在小車軌道旁與磁鐵對齊處安裝磁簧開關。并從限位接線盒接線，為磁簧開關提供電源以及開關量輸出信號的反饋。

1.3 PLC采集開關量信號的線路設計

為了使設備PLC能夠采集到磁簧開關反饋的信號，利用設備的備用裝置及安裝的磁簧開關設計一條控制線路，即：磁簧開關——限位接線盒——前臂控制柜端子排——前臂控制柜BTVIM1輸入模塊。

供給電源取自前臂控制柜110V控制電2ABACA，電源通過開關11、12常閉觸點將反饋信號送到控制柜的BTVIM1輸入模塊的A6輸入點。完成PLC對磁簧開關反饋信號的采集。

1.4 程序的設計

PLC采集到磁簧開關的反饋信號后，我們需要在PLC中設計一段程序，通過邏輯程序的運算來控制小車前進和支持上升的自動停止，實現梨形頭過滑輪保護功能，具體程序設計如圖所示。

圖1 PLC中程序設計圖

上面的程序段為新加程序，其中點%I01062為PLC采集到的磁簧開關反饋信號，將其命名為向前滑輪保護限位開關。點%M01276和%M01250是位置反饋有效，在這里是用的取反信號。點%M03600為向前保護滑輪信號。此段程序的意思是當PLC接收到磁簧開關反饋的信號斷開時，并且小車和支持位置反饋無效的情況下，線圈%M03600導通，過滑輪保護信號啟動。

1.5 限位失效保護功能的實現

如果限位沒有成功動作，保護功能將不能啟動，我們增加一段程序使保護功能仍能啟動，具體如何實現由下面程序段說明。

在上面程序段中點%M03601為限位失效保護命令點。當%M03601導通后過滑輪保護同時啟動。當小車磁鐵與磁簧開關對齊時，小車位置反饋是58.6m，因此我們設小車向前滑輪保護值為58.6，在位置有效的前提下當小車位置反饋值減58.6大于0.3m且磁簧開關未動作，此時限位失效保護命令啟動，小車停止向前，支持停止上升。

2 功能改造前后比較

梨形頭過滑輪保護功能改造以后，主要體現在以下兩方面的效果，一是設備的操作性能、安全性能得到了進一步優化，可以有效解決梨形頭引發的系列安全問題，降低事故率。二是過滑輪保護裝置使小車和支持自動停止，讓司機安心作業，不需要提前預判，有效降低司機的疲勞強度，提高生產作業效率。

圖2 程序保護功能的實現過程

3 結語

該功能的實現使設備的性能得到優化提高，提高了設備的操作性能和安全性能，通過對以上梨形頭過滑輪保護功能的分析，該功能設計巧妙，充分利用了PLC強大的邏輯運算功能，利用設備的備用裝置實現了此功能，并且在維修中已得到成熟應用，因此該功能會在今后的港口設備中的將更加廣泛應用。