鐵路煤場裝車站自動裝車控制系統(tǒng)的研究

1、鐵路煤場裝車站自動裝車控制系統(tǒng)的研究【摘要】運用工控機、rs485通訊總線技術(shù)和pl系統(tǒng)核心控制程序，實現(xiàn)了鐵路裝車系統(tǒng)的實時控制，到達優(yōu)質(zhì)、實時、高效、低耗、平安、可靠自動裝車的目的，在rs232接口加裝光隔電流環(huán)，成功地解決了該接口的干擾問題?！娟P(guān)鍵詞】工控機rs485通訊總線plrs232光隔電流環(huán)裝車系統(tǒng)控制一、概述隨著自動化和計算機技術(shù)的不斷開展，工控機已得到廣泛的應(yīng)用。工控機是根據(jù)工業(yè)消費的特點和要求而設(shè)計的電子計算機。它應(yīng)用于工業(yè)消費中，實現(xiàn)各種控制目的、消費過程和調(diào)度管理自動化，以到達優(yōu)質(zhì)、實時、高效、低耗、平安、可靠、減輕勞動強度和改善工作環(huán)境之目的?，F(xiàn)場總線是連接智能現(xiàn)場設(shè)

2、備和工控機系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支構(gòu)造的最下層的通信網(wǎng)絡(luò)。工控機與現(xiàn)場設(shè)備的信息交換是點對點的，現(xiàn)場總線的介入減少了電氣布線的數(shù)量，尤其在制造系統(tǒng)中，不僅可以減少控制系統(tǒng)的本錢和復(fù)雜程度，而且可以減少電氣控制柜底部包容電纜的空間，所以這種網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造可以使制造系統(tǒng)的修改變得容易。網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)允許處理功能分布至假設(shè)干小規(guī)模智能單元，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造趨向模塊化。某個設(shè)備可以方便地在一個分組中被增減，且不影響其他分組的功能施行?，F(xiàn)場總線將工控機系統(tǒng)與現(xiàn)場設(shè)備進展數(shù)字通信，這個網(wǎng)絡(luò)就稱為現(xiàn)場總線系統(tǒng)。二、實現(xiàn)原理根據(jù)現(xiàn)場實地考察、數(shù)據(jù)計算分析，煤場調(diào)度絞車在80到100秒就將車皮拉過放煤溜槽，而在這段時間內(nèi)皮

3、帶輸送機最多只能輸送22到28噸煤；即使皮帶輸送機滿負荷運行，輸送60噸煤最少也需要216秒。車皮需要倒回去再裝一次至兩次才能裝到所需煤量；費時，費力，操作煩瑣；或者讓調(diào)度絞車運行幾秒，停頓幾秒，以裝載所需煤量，這將造成調(diào)度絞車的頻繁啟動、停頓，對設(shè)備沖擊非常嚴重，并且控制不準(zhǔn)確，操作煩瑣。因此，決定在調(diào)度絞車上加裝變頻調(diào)速控制系統(tǒng)、絞車測速系統(tǒng)，使調(diào)度絞車實現(xiàn)無級變頻調(diào)速運行，既能實現(xiàn)絞車運行的準(zhǔn)確控制，又能將設(shè)備的沖擊減到最小，延長設(shè)備使用壽命，節(jié)能降耗。在給煤皮帶輸送機上加裝核子秤，用于監(jiān)測皮帶上的煤的實時流量，以控制調(diào)度絞車、皮帶運輸機、給煤機、電動液壓老虎口，放煤溜槽的同步按序運行。

4、在給煤皮帶驅(qū)動電機上加裝變頻控制系統(tǒng)，實現(xiàn)驅(qū)動電機的軟啟動，節(jié)約能源的目的。在軌道邊加裝車皮位置探測器，以準(zhǔn)確定位車皮位置。給放溜槽加裝限位開關(guān)，以確保溜槽在指定區(qū)間運行，以防止放煤溜槽抬得過高或放置過低，造成下煤不暢或影響車皮通過。在皮帶輸送機機頭位置上方、各煤倉下部加裝視頻攝像頭，在一、二號操作室加裝視頻監(jiān)視器，以監(jiān)測皮帶輸送機、煤倉溜煤槽上的實時煤量，以及車皮實際裝煤情況。系統(tǒng)控制核心程序設(shè)計在日本三菱pl控制器上運行，以實現(xiàn)集中控制邏輯，保證系統(tǒng)高速、可靠、實時運行。節(jié)點控制局部通過pl控制器、中間繼電器，獨立驅(qū)動被控節(jié)點可靠運行，通過rs485現(xiàn)場總線與上位機工業(yè)p機通訊，以簡化系統(tǒng)

5、設(shè)計，保證系統(tǒng)簡單、快捷，可靠運行。三、總線構(gòu)造現(xiàn)場總線共七個站點一個主站、六個從站。主站0#：主控操作臺；從站1#：主控pl控制柜；從站2#：附屬控制柜；從站3#：核子秤信號；從站4#：絞車變頻控制柜；從站5#：皮帶變頻控制柜；從站6#：皮帶變頻控制柜。各站點均采用rs485總線通訊方式。上位機工業(yè)p機采集現(xiàn)場總線數(shù)據(jù)，通過rs232接口與主站0#pl編程口相連，實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時采集，便于司控人員實時監(jiān)控裝車現(xiàn)常其系統(tǒng)總線構(gòu)造框圖如下：系統(tǒng)總線構(gòu)造框圖四、裝車流程車皮到達裝車站后，系統(tǒng)根據(jù)光電開關(guān)定位信號，自動將車皮放置到裝煤位置，同時放下溜槽，響起開車預(yù)告信號，隨后依次集控開啟系統(tǒng)各個皮帶機和

6、給煤機。裝煤過程中，通過裝在皮帶、及煤倉溜煤槽上的核子秤所測量的煤流量，將該煤流量測量值通過串行通訊傳給從站3#pl3#pl把串行數(shù)據(jù)換算成煤流量噸位。從站4#pl絞車變頻控制柜通過rs485總線從3#pl讀取煤流量測量值，經(jīng)過d/a數(shù)模轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換成模擬信號后，傳送給變頻器信號參考輸入端，變頻器根據(jù)該參考信號輸出頻率控制電機拖動絞車，實現(xiàn)通過皮帶上煤流量的大小調(diào)整絞車速度，以保證裝車過程中煤能均勻裝在車皮里。系統(tǒng)根據(jù)核子秤所計量的裝煤量自動增減給煤機數(shù)量及調(diào)節(jié)皮帶速度。待一節(jié)車皮裝車接近完畢時，通過0#pl擴展模塊232if的rs232接口傳輸間隔 15米轉(zhuǎn)換為rs485接口(傳輸間隔 600米)接至軌道衡儀表輸出端讀取軌道衡稱重信號，判斷是否已到達預(yù)計裝車噸位，當(dāng)?shù)竭_所需煤量時，抬起放煤溜槽，同時響起兩聲計量信號給主控臺和磅秤房。待車輛上秤后，系統(tǒng)發(fā)出一聲響鈴給主控臺和磅秤房，待計量完畢后系統(tǒng)根據(jù)磅秤發(fā)出的三聲計量完畢信號，自動開場下一節(jié)車皮的裝煤過程。五、結(jié)論本系統(tǒng)通過工控機與現(xiàn)場總線的有機結(jié)合，實現(xiàn)了裝車自動控制，具備以下優(yōu)點：1.可靠性高。數(shù)字信號傳輸抗干擾強，精度高。2.可控狀態(tài)。操作員在控制室既可理解現(xiàn)場設(shè)備的工作狀態(tài)，也能對其運行參數(shù)調(diào)整，還可預(yù)測或?qū)ふ夜收?。整個系統(tǒng)始終處于操作員的遠程監(jiān)視與可控狀態(tài)，進步了系統(tǒng)的可靠性