韓斌科

摘 要：河北鋼鐵集團邯鋼公司東區(qū)煉鐵部供料系統(tǒng)承擔(dān)著儲備原料以及為高爐配料系統(tǒng)提供原燃料的關(guān)鍵任務(wù)，煉鐵部供料車間輔助料場區(qū)域共計建有圓筒料倉12個，原料經(jīng)皮帶運輸機輸送到料倉上部，通過卸料車將原料裝入料倉。為使卸料料面均勻、平整，提高料倉容積率，中控室操作人員需實時掌握卸料車的位置和控制料車往復(fù)運行。格雷母線位置檢測系統(tǒng)具有定位精度高、可連續(xù)檢測、防塵、耐酸堿、使用壽命長等特點，非常適合應(yīng)用于供料系統(tǒng)卸料小車的定位及自動控制中。該文介紹了格雷母線技術(shù)的工作原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)在邯鋼東區(qū)煉鐵部供料卸料小車上的應(yīng)用及故障維護。

關(guān)鍵詞：格雷母線 煉鐵 供料

中圖分類號：TF08 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）04（b）-0039-02

1 格雷母線位置檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

（1）格雷母線位置檢測系統(tǒng)由地面站和車載站兩部分組成。

地面站包括格雷母線、始端箱、終端箱、阻抗匹配單元、地址檢測單元以及協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊等。（如圖1）

車載站安裝在卸料車上，由地址編碼發(fā)生器和天線箱等組成。

（2）主要技術(shù)指標(biāo)。

①定位精度：5 mm。

②工作溫度：-30 ℃～+75 ℃。

③通訊波特率：9.6 Kbps。

④通訊誤碼率：<10-7。

2 格雷母線定位技術(shù)的工作原理

格雷母線利用電磁感應(yīng)原理以相互靠近的扁平狀的電纜和天線箱之間的電磁耦合來進行通信，并在通信的同時檢測到天線箱在格雷母線長度方向上的位置。

格雷母線由電纜芯線、模芯和電纜護套構(gòu)成。芯線有兩種，即基準(zhǔn)線（R線）和地址線（G0線～G9線）。基準(zhǔn)線R在整個電纜段中不交叉，地址線是按格雷碼的編碼規(guī)律來編制的，G0每隔20CM交叉一次，G1每隔40CM交叉一次，G2每隔80CM交叉一次，…G9在整個電纜段中只交叉一次。

當(dāng)卸料車上天線箱線圈中通入交變電流時，在天線箱附近會產(chǎn)生交變磁場。格雷母線近似處在一個交變的均勻分布的磁場中，每對格雷母線芯線會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。發(fā)射單元（即圖1中地址編碼發(fā)生器）將地址信號通過電磁耦合方式傳送到格雷母線的感應(yīng)環(huán)線上。地址檢測單元（即圖1地址解碼器）對接收到的信號進行相位比較。以接收到的平行線（R線）信號作為基準(zhǔn)信號，同接收到的地址線（G線）信號作比較，若交叉線（G線）的信號相位與基準(zhǔn)信號相位相同，地址為“0”；相位相反，地址為“1”，這樣將感應(yīng)的地址信息轉(zhuǎn)換成用格雷碼排列的10位地址編碼，且在格雷母線的某一位置得到唯一10位的地址編碼，此對應(yīng)料車的一個地址。地址檢測單元將地址碼轉(zhuǎn)換成十進制的米數(shù)，即可檢測出料車離格雷母線始端的距離，從而得到料車的位置。

3 格雷母線檢測系統(tǒng)電氣維護及故障處理

3.1 日常維護

格雷母線位置檢測系統(tǒng)的可靠、無故障運行是生產(chǎn)穩(wěn)定有序順行的基本保障。由于現(xiàn)場卸料時，易產(chǎn)生煤粉、碳粉等細小粉塵顆粒，對格雷母線位置檢測系統(tǒng)現(xiàn)場設(shè)備正常工作造成潛在影響。因此，在日常使用與維護中應(yīng)注意以下幾點。

（1）交接班時，檢查天線箱的連接是否緊固無松動。應(yīng)保證天線箱和格雷母線間的間隔在80～110 mm之間。

（2）定期清掃電氣柜，除去電氣柜中的灰塵。

（3）定期檢查電氣接點，保證無松動，接觸可靠。

（4）在檢修期間，關(guān)閉系統(tǒng)電源，以延長系統(tǒng)使用壽命。

3.2 故障處理

格雷母線位置檢測系統(tǒng)在投入運行的4年多時間中，共出現(xiàn)過3次故障，故障現(xiàn)象為：中控檢測不到料車地址，此時現(xiàn)場對應(yīng)設(shè)備地址解碼器上的格雷碼LED指示燈不亮，數(shù)碼上顯示地址為000.050。此時，查找故障順序依次為車載部件—中控室部件—格雷母線部件。方法應(yīng)優(yōu)先使用交換法，即利用備件或備用設(shè)備上相同型號的部件對可能的故障部件替換，不要輕易對部件進行拆御或?qū)υO(shè)定值進行調(diào)節(jié)。檢查步驟如以下幾點。

（1）檢查車載設(shè)備工作情況，先查看天線箱是否被碰掉、連至天線箱的電纜是否被掛斷。

（2）打開車載控制柜，用示波器測量地址編碼發(fā)生器輸出端電壓，正常情況下有效值為4～8 V。

（3）撥下匹配放大單元輸入電纜，用萬用表測量R線、L線和各G對線的電阻值應(yīng)為4 Ω左右，檢查R、L、G對線是否短路或斷路，如果測量明確電纜部分存在故障時，查看電纜是否因終端箱或始端箱的連接異常。

如果上述檢查都正常，則地面控制柜內(nèi)地址解碼器發(fā)生故障可能性大，此時應(yīng)更換地址解碼器。注意！如果更換的是備用設(shè)備上的地址解碼器，可能出現(xiàn)現(xiàn)場地址解碼器數(shù)碼上顯示地址正常，而中控仍然檢測不到地址的現(xiàn)象，這時應(yīng)在PLC程序中重新更改數(shù)據(jù)區(qū)中數(shù)據(jù)地址，使之相互對應(yīng)。

4 結(jié)語

格雷母線位置檢測系統(tǒng)自2012年9月完成調(diào)試，已在供料卸料系統(tǒng)運行4年多，該系統(tǒng)依靠穩(wěn)定性高、定位精度高、適應(yīng)環(huán)境能力強和極低的故障率等特點，提高了料倉的容積率，減輕了工作強度，極大地保證了生產(chǎn)的順利進行。

參考文獻

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