從程控角度提高撥車機的速度及穩定性

李加羽

摘要：撥車機是翻車機卸車線成套設備的輔助設備之一，用來撥送多種鐵路敞車，并使其在規定的位置上定位，以便翻車機完成卸車作業。撥車機是實現翻車機系統高效自動化的關鍵設備，目前已在碼頭、電廠、鋼廠、焦化廠等大型企業散裝物料輸送系統上獲得廣泛應用。本文從程控角度研究如何提升撥車機運行速度及安全穩定性。

關鍵詞：編碼器，PLC，定位

1、撥車機自動運行流程

首先確定撥車機在原位且操作無危險，例如大臂底下無人或車輛。將操作方式選為自動大臂自動落下，降至大臂0度自動落重鉤銷及空鉤銷。重鉤舌開到位、空鉤舌開到位、重銷落到位、空銷落到位后自動接整列重車，檢測到重鉤舌閉到位表示接上整列重車。將整列重車牽引至人工摘鉤位，期間接續翻車機內已翻完的空車，人工解列并按下循環啟動。將單節重車牽引至翻車機內定位，提重鉤銷繼續牽車。將單節空車牽引至遷車臺內定位，提空鉤銷并返回至抬臂位。在抬臂位處將撥車機大臂抬起，抬起到位后返回至原位進行下一循環。

2、程序上的優化

2.1 各限位點及編碼器的作用

從接車方向至牽車方向撥車機走行有11個限位位置：接車到位和接車極限作用是防止撥車機接車走出極限撞上地面止擋。原位作用是設定自動循環的起始位置也是編碼器數值校正的位置。翻車機內定位作用是將重車牽引定位至翻車機的位置。翻車機入口位和出口位作用是判定撥車機行走位置是否在翻車機區域內，判斷翻車機是否可以翻車。抬臂位作用是撥車機抬大臂高速返回的位置。遷車臺內定位、牽車到位、牽車極限作用是將翻完的空車牽引定位至遷車臺。摘鉤位作用是將一節重車與后面整列重車解列。編碼器作用是測定撥車機的行走位置并與11個定位點做比較，保證運行的安全可靠。

2.2 走行區間和速度的劃分

撥車機自動運行分牽車和接車兩個方向。在牽車方向上有3個停車位置分別為：摘鉤位、翻車機內定位、遷車臺內定位。在接車方向上有3個停車位置分別為：抬臂位、原位、接上整列重車。在牽車方向上有4個減速的位置分別為：摘鉤位前、撞空車前、翻內定前、前內定前。在接車方向上有3個減速的位置分別為：抬臂位前、原位前、接上整列重車前。撥車機牽車和接車方向分別設定三個速度分別為：低速、中速、高速。每個方向上的速度根據現場實際情況可做適當調整，以安全穩定運行為基礎。將整個速度區間設定為以下區域：接上整列重車到翻車機內定位牽車區間;翻車機內定位到遷車臺內定位牽車區間;遷車臺內定位到抬臂位接車區間;抬臂位到原位接車區間;原位到接上整列重車接車區間;最后一節車到遷車臺內定位牽車區間。

2.3、自動運行的程序調試與優化

程序調試時第一步將撥車機手動運行到原位位置，將編碼器置位成某一數值。以原位為基點將撥車機行走至其他限位位置，記錄每個限位位置對應的編碼器數值，多次記錄取平均值。編碼器選用絕對值多圈編碼器，一圈的分辨率對應到機械齒輪上，大致換算出編碼器走行一圈的實際距離。在每一個減速點之前約1-2米范圍開始減速，即在相應限位位置加減一定編碼器數值。在每一個停車點之前的低速慣性剎車距離開始停車，即在相應限位位置加減一定編碼器數值，保證編碼器與限位信號的停車位置保持一致。程序控制上提高自動循環運行時間的總體思路為，增大相應區間的中高速范圍。在保證平穩安全的基礎上減小減速運行的區間。

原位落大臂到位后，采用中速接車保證重鉤能夠與火車皮平穩連掛。接上整列車后采用中速牽整列車，在摘鉤位前不使用高速。在連掛翻車機內空車皮和摘鉤位前均提前減速。摘鉤完畢后，高速向翻車機內定位繼續牽車，相應在一定區間前分別減速至中速和低速。重車牽引定位后繼續高速向遷車臺內定位，相應在一定區間前分別減速至中速和低速。空車牽引定位后繼續中速接車至抬臂位，相應在一定區間前減速至低速。抬臂位大臂升到位后繼續高速接車至原位，相應在一定區間前分別減速至中速和低速，進入下一循環。當原位落大臂中速接車至一定范圍仍未接到車時，程序判定為最后一節車。此時開始牽車，在摘鉤位和翻內定位均不停車直接高速牽車至遷車臺內定位，相應在一定區間前分別減速至中速和低速。

結語：通過以上的程序優化，提高了撥車機自動運行的速度和安全穩定性。

參考文獻：

[1]廖小飛.使用旋轉編碼器實現壓力機裝模高度自動調整的辦法[J].裝備制造技術，2018，（2）.146-148.

[2]竇磊，劉吶.多圈絕對值編碼器在裝模高度自動調節上的應用[J].鍛壓裝備與制造技術，2014，（3）.53-54.doi：10.3969/j.issn.1672-0121.2014.03.020.

[3]郭慧.翻車機撥車機行走出現定位故障原因分析及處理方案[J].中國科技縱橫，2011，（13）.348.