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(shí)現(xiàn)了針對(duì) GF1MK 型罐車的自動(dòng)化控制均衡裝載系統(tǒng)，能夠使電廠粉煤灰裝載、稱量實(shí)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(xiǎn)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(duì)外銷售，并獲得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。但隨著這項(xiàng)工作的廣泛開(kāi)展新的問(wèn)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(chǔ)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(shí)兼顧，效率低下。同時(shí)由于粉煤灰儲(chǔ)灰?guī)煜蚬捃噧?nèi)裝灰時(shí)，由于泄漏或過(guò)滿產(chǎn)生了大量的粉塵，嚴(yán)重影響現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)均衡裝載系統(tǒng)。

該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)粉煤灰裝載與計(jì)量同時(shí)自動(dòng)進(jìn)行，是集牽引控制、罐車定位、自動(dòng)裝載、精確計(jì)量為一體的新型自動(dòng)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(gè)部分。稱重系統(tǒng)主要用于實(shí)時(shí)煤灰裝載稱重計(jì)量，監(jiān)視和控制裝載狀態(tài)；稱重系統(tǒng)在標(biāo)定時(shí)可以調(diào)節(jié)個(gè)傳感器的參數(shù)，達(dá)到實(shí)時(shí)標(biāo)定。控制系統(tǒng)主要用于裝載的自動(dòng)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(dòng)自動(dòng)裝載按鈕，自動(dòng)裝載系統(tǒng)啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)提醒作業(yè)開(kāi)始，罐車在牽引機(jī)車的作用下，開(kāi)始向裝載設(shè)備移動(dòng)，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(cāng)散裝機(jī)，到位系統(tǒng)記下罐車皮重，啟動(dòng)散裝機(jī)開(kāi)始裝灰，當(dāng)罐車裝車重量到達(dá)設(shè)定重量時(shí)，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(cāng)散裝機(jī)當(dāng)罐車裝車總重量到達(dá)設(shè)定重量時(shí)，停止散裝機(jī)，鐵牛牽引機(jī)頭將罐車移出，同時(shí)將下一個(gè)罐車 1# 裝灰口運(yùn)行至筒倉(cāng)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(lái)位置。（如圖 ４ 所示）

3.系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 稱重系統(tǒng)設(shè)計(jì)

稱重系統(tǒng)由 4 個(gè)臺(tái)面，臺(tái)面長(zhǎng)度為 2700mm，其中兩個(gè)臺(tái)面組合為一個(gè)整體的稱重臺(tái)面，每個(gè)臺(tái)面由 10 個(gè)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(shí)現(xiàn)了自檢，零點(diǎn)自動(dòng)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(cè)范圍：18t～150t。列車通過(guò)時(shí)，傳感器將車輛的實(shí)時(shí)重量信號(hào)轉(zhuǎn)換成的電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大、濾波及 AD 轉(zhuǎn)換后獲得的數(shù)字信號(hào)，最后將數(shù)據(jù)送入到自動(dòng)控制系統(tǒng)。

3.2 定位系統(tǒng)

定位系統(tǒng)由 20 個(gè)接近開(kāi)關(guān)組成，列車車輪接近接近開(kāi)關(guān)時(shí)，激活開(kāi)關(guān)信號(hào)，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(guò) 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(shí)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(guò)內(nèi)部邏輯模塊實(shí)現(xiàn)所有設(shè)備的連鎖機(jī)動(dòng)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(kù)管理、報(bào)表打印編輯、語(yǔ)音報(bào)警、波形管理、手動(dòng)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(duì)應(yīng)，現(xiàn)場(chǎng)任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)生故障，都不會(huì)對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生影響。自動(dòng)檢測(cè)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(chǔ)存、階段統(tǒng)計(jì)，超偏、超載車輛報(bào)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(duì)應(yīng)關(guān)系。觸摸屏控制系統(tǒng)主要提供給現(xiàn)場(chǎng)工作人員操作使用，與工控機(jī)控制系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)互鎖。（如圖 8 所示）

4.結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)引入該套自動(dòng)控制均衡裝載系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了粉煤灰稱重與裝載的自動(dòng)化控制，解決我公司粉煤灰罐車稱重偏差帶來(lái)的重復(fù)作業(yè)，自動(dòng)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(chǎng)作業(yè)人員減少，工作人員工只需在室內(nèi)通過(guò)軟件對(duì)作業(yè)進(jìn)行監(jiān)控和執(zhí)行簡(jiǎn)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。