翻车机系统程序化控制的研究与应用

电力18讯：    摘  要：通过将翻车机系统由继电器控制改为可编程控制器控制，实现了翻车机系统的全自动化运行，提高了翻车机系统的可靠性。
    关键词：火电厂；燃料输送；煤场；翻车机

    西柏坡发电有限责任公司设计总装机容量为2 400 MW ，一期工程为4台300 MW机组，随着机组逐步投入运行，对燃料需求量的不断加大，能否将入厂煤及时转运到煤场并输送给锅炉成为影响机组安全的重要环节。一期工程共安装两套翻车机系统，由武汉电力设备厂生产的CFH-2型(侧倾式)翻车机，ZDC-45型(齿条传动)重车调车机，KSS-8型(钢丝绳传动)空车调车机，QTS-30型(钢丝绳传动)迁车台及其附属设备组成，每天卸煤约10 000 t，按每列48节车厢计算，每天需卸煤约4列。

1系统现状及问题
    西柏坡发电有限责任公司翻车机系统原采用继电器联锁控制。操作方式为单台设备就地联锁及就地解锁操作，从启动重车调车机→翻车机翻车→迁车台→空车调车机→将空车编列到空线等环节都是靠运行人员在操作台上一步步实现的。加之#1、#2翻车机系统本身又存在差异，即：#1重车调车机采用不调速马达驱动，制动采用能耗制动加机械制动；#２重车调车机则采用可调速马达驱动，其调速系统采用定子调压系统进行控制，制动采用的是反接制动加机械制动。重车调车机、空车调车机行走位置及翻车机翻卸角度均采用主令控制器控制，而主令控制器调节精度低、故障率高、维护量大。所以对于整套翻车机系统若沿用原始的继电器连锁控制系统不仅运行人员劳动强度大，而且极不安全。按目前每天燃煤10 000 t计算，运行人员必须做到每6 min就翻一节车皮，劳动强度很大。为了提高翻车机系统的控制水平和可靠性，把人为因素和设备因素引起的故障控制到最低限度，对翻车机系统进行了程序化控制改造。
2程序化控制系统的构成
2.1硬件构成
    在翻车机程序化控制改造中，采用了日本生产的OMRON-C200HG-42型的可编程控制器(PLC)作为控制的中心环节，系统图如图1。用PLC程控器完全取代了原来控制系统中以继电器为主的电气二次控制部分。采用PLC具有可靠性高、维护工作量小、控制组态灵活、控制精度高且有较强的可扩展性等优点。



    OMRON-C200HG-42型的可编程控制器系统由CPU机架、I/O模块、控制输出接口(即B7A链接终端)、外围功率放大回路以及工作电源等组成。监控机与PLC可编程控制器的连接串行口来实现。设备监控机的目的是用来对PLC可编程控制器进行系统生成、组态、调试、修改以及对PLC的运行状态进行监控，同时在处理现场缺陷时可根据反馈的信号及I/O点的状态准确地进行定位并处理。
2.2软件构成
    本系统中PLC采用通用的PLC梯珙图来进行软件的编程。监控机采用了OMRON的SYSMAC-CPT软件来进行编程和监控，该软件在使用中非常方便，不仅可以监控程序的运行状态，而且可以进行在线编辑。该软件的最大方便之处在于可将PLC内部的线圈和I/O用汉字进行标注，并且只需标注一次，程序中所有相同的内部线圈及共接点都会被标注上。这从根本上解决了过去那种一边看程序一边查I/O点表的情况，极大地方便了程序的解读工作。
    为了提高程序的灵活性、智能性及可操作性，在程序的编制中重点处理了以下几点。
2.2.1任意位置的程序停止
    程控翻卸的过程中难免会出现一些故障或问题需要停止程序步序而进行处理，如煤篦子堵皮带系统故障等问题。当故障或问题处理完后，就要求程序按停止前的状态连续运行。按以往的方法只能将程序重新复位（或PLC自动复位），整个过程从头开始。但在这次翻车机的程序化控制改造中对程序进行了特殊处理，即在程序中将系统运行过程中所有的输入、输出信号都做了记忆处理，这样即使程序停止一段时间，再次启动程控运行时设备仍会按停止前的状态重新继续运行，而不受程控停运位的影响，增强了程控的灵活性和可操作性。
2.2.2最后一节车的处理
    这套程序对最后一节车箱做了程序上的处理，使最后一节车卸完煤后重车调车机不必再重复牵车的动作而是直接将车皮推到迁车台上。程序设置为当重车调车机将重车线上最后一节车牵引上后，从开始牵车到抬臂接车的整个过程中按“最后一节车”按钮，这时重车调车机将最后一节车皮直接牵到翻车位处停止，抬臂返回后再直接将翻卸的空车推到迁车台上，随即再将空车编列到空车线。这时程序将所有设备复位，为翻下一列车做好了准备。
2.2.3所有设备的单独操作均可在翻车机集控室完成
    配合电视监控系统所有设备的单独操作均可在翻车机集控室完成，这样在处理问题的过程中，翻车机的操作人员可以更好地把握整个翻卸过程。
3改造中采取的技术措施