李向杰

摘 要：本文根據(jù)翻車機(jī)作業(yè)需求和卸車特點(diǎn)，利用數(shù)顯計(jì)數(shù)器對(duì)翻車機(jī)部分系統(tǒng)實(shí)施技術(shù)改造，新增翻車機(jī)自動(dòng)計(jì)數(shù)功能，并提出了相應(yīng)的改造措施。經(jīng)過(guò)一年多的驗(yàn)證，改造后的翻車機(jī)自動(dòng)計(jì)數(shù)裝置運(yùn)行良好，計(jì)數(shù)方便準(zhǔn)確，得到了使用部門和維修部門的一致好評(píng)。

關(guān)鍵詞：翻車機(jī);技術(shù)改造;自動(dòng)計(jì)數(shù)

中圖分類號(hào)：TN702文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2018）31-0061-03

The Practice of Automatic Counting Dumper with Digital Counter

LI Xiangjie

（Anyang Iron & Steel Co.， Ltd.，Anyang Henan 455004）

Abstract： According to the dumper operation demand and unloading characteristics， this paper used digital display counter to carry out technical transformation of part of dumper system， added automatic counting function of dumper， and put forward corresponding transformation measures. After more than one year's verification， the improved automatic counting device of dumper run well and counted conveniently and accurately， which had received unanimous praise from the use department and maintenance department.

Keywords： car dumper;technical transformation;automatic counting

1 研究背景

翻車機(jī)是大宗原燃材料機(jī)械卸車的大型專用設(shè)備。因設(shè)計(jì)原因，安陽(yáng)鋼鐵集團(tuán)運(yùn)輸部1至3號(hào)翻車機(jī)均沒(méi)有翻車機(jī)自動(dòng)計(jì)數(shù)功能。為了能實(shí)時(shí)掌握翻卸車數(shù)，翻車機(jī)主控人員不得不采用各種方法來(lái)人工計(jì)數(shù)，甚至采用畫“正”字的土辦法記錄翻卸車數(shù)。尤其在整列車混編有多種料的情況下，操作人員在作業(yè)中思想必須高度集中，隨時(shí)計(jì)算核對(duì)翻卸車數(shù)以便及時(shí)換料，稍有疏忽，就可能發(fā)生混料責(zé)任事故，為公司造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。一天下來(lái)，操作人員常常精疲力竭，主控工迫切希望翻車作業(yè)中能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)數(shù)以減輕壓力，以便將更多精力投入到安全高效卸車上[1，2]。

本文根據(jù)翻車機(jī)作業(yè)流程和卸車特點(diǎn)，以及數(shù)顯計(jì)數(shù)器的主要功能，對(duì)翻車機(jī)安裝數(shù)顯計(jì)數(shù)器的改造進(jìn)行可行性分析，指出改造的重點(diǎn)和難點(diǎn)，并指出解決和改進(jìn)的方法以及運(yùn)用于實(shí)踐的過(guò)程。

2 重點(diǎn)、難點(diǎn)及可行性分析

2.1 設(shè)備簡(jiǎn)介

翻車機(jī)是大型自動(dòng)化卸車設(shè)備，主要應(yīng)用于港口、廠礦、電廠及冶金企業(yè)的大宗原燃材料的機(jī)械卸車任務(wù)。翻車機(jī)整個(gè)卸車系統(tǒng)采用PLC集中控制，卸車效率高，成本低。同時(shí)，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定可靠。安鋼集團(tuán)公司運(yùn)輸部1至3號(hào)翻車機(jī)由武漢電力設(shè)備廠承建，屬于C型轉(zhuǎn)子式單車翻車機(jī)。

2.2 翻車機(jī)自動(dòng)計(jì)數(shù)需求

翻車機(jī)投用后，設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量和卸車效率確實(shí)比較好。但是，并沒(méi)有設(shè)計(jì)卸車數(shù)量的實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)功能，不僅增加了翻車機(jī)操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且對(duì)運(yùn)輸部卸車指揮與協(xié)調(diào)帶來(lái)不便。

翻車機(jī)需要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)數(shù)功能，即翻車機(jī)本體每翻卸一車后，自動(dòng)計(jì)數(shù)（實(shí)現(xiàn)顯示計(jì)數(shù)+1）。當(dāng)翻車機(jī)翻完一整列后或整列車中同一料種翻完后（需要換料，清篦子以防止出現(xiàn)混料事故），能人工清零。當(dāng)翻車機(jī)翻卸空車后（重車中夾帶的空車），需要人工計(jì)數(shù)減1，以保證卸車量統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確。

2.3 改造的難點(diǎn)和重點(diǎn)

根據(jù)翻車機(jī)自動(dòng)計(jì)數(shù)需求，得出改造的難點(diǎn)主要有以下兩個(gè)方面。

2.3.1 如何顯示計(jì)數(shù)數(shù)字。該改造難點(diǎn)是采用液晶顯示屏還是數(shù)顯裝置。采用液晶屏顯示需要增加電腦和配套的顯示屏等設(shè)備，雖然可行性強(qiáng)，但軟硬件復(fù)雜，投資大，日常維護(hù)成本高，對(duì)實(shí)現(xiàn)翻車機(jī)自動(dòng)計(jì)數(shù)功能并不劃算。若采用數(shù)顯裝置，工業(yè)上常用九位數(shù)顯，220V電壓，該數(shù)顯既笨重，又不美觀，也不便于安裝。同時(shí)，翻車機(jī)計(jì)數(shù)最多也就是三位數(shù)，九位數(shù)顯根本用不到。為此，找到小巧實(shí)用而且穩(wěn)定的數(shù)顯計(jì)數(shù)器成為一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。

2.3.2 如何實(shí)現(xiàn)翻車機(jī)自動(dòng)計(jì)數(shù)。該改造難點(diǎn)是取翻車機(jī)PLC的輸入點(diǎn)，還是取現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)輸出點(diǎn)。此外，電源配備、加減和清零實(shí)現(xiàn)等設(shè)計(jì)安裝問(wèn)題也是改造成敗的關(guān)鍵。

2.4 改造可行性分析

通過(guò)對(duì)比，了解了改造的難點(diǎn)和重點(diǎn)。經(jīng)過(guò)分類查找，能找到一款四位數(shù)顯計(jì)數(shù)器。電源為直流5V電壓（電源安全可靠）。有了數(shù)顯計(jì)數(shù)器（自帶有加減和清零功能），可通過(guò)增加中間繼電器的方法，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)電弱電隔離，確保翻車機(jī)控制系統(tǒng)不受影響。不論是取哪里的信號(hào)，經(jīng)過(guò)隔離放大都可以驅(qū)動(dòng)數(shù)顯實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)數(shù)功能。因此，改造是完全可以成功的。

3 解決和改進(jìn)方法及實(shí)踐過(guò)程

3.1 自動(dòng)計(jì)數(shù)原理設(shè)計(jì)

在原有翻車機(jī)設(shè)備基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)有信號(hào)加裝數(shù)顯計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)（包括計(jì)數(shù)表頭、清零按鈕、中繼等）。根據(jù)翻車機(jī)計(jì)數(shù)原理，通過(guò)巧妙利用主控臺(tái)上翻車機(jī)165°輸入信號(hào)作為翻車計(jì)數(shù)脈沖，經(jīng)過(guò)中繼實(shí)現(xiàn)翻車到位后自動(dòng)計(jì)數(shù)，并安裝啟用臺(tái)面?zhèn)溆貌倏v按鈕作為清零和加減按鈕開(kāi)關(guān)，以實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)的增減和清零操作。

設(shè)計(jì)中，采用5V變壓器，將220V交流電變?yōu)橹绷麟姙閿?shù)顯提供電源。中間繼電器設(shè)計(jì)原理和電氣安裝如圖1和圖2所示。

3.2 翻車機(jī)PLC程序編程

由于翻車機(jī)自動(dòng)計(jì)數(shù)脈沖取自翻車機(jī)PLC程序中165°輸入信號(hào)，因此，需要在翻車機(jī)PLC程序中新增加一條程序并改動(dòng)原有的兩條程序，以實(shí)現(xiàn)此功能。

經(jīng)過(guò)編程與測(cè)試，可以實(shí)現(xiàn)該功能。但考慮到翻車機(jī)165°輸入信號(hào)是一個(gè)機(jī)械觸電，有可能在接觸或分離時(shí)出現(xiàn)閃通（也可能是多次閃通），這在一定程度上影響計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性。為此，在完善程序時(shí)又新增加了一條延時(shí)程序（延時(shí)500ms），以確保計(jì)數(shù)穩(wěn)定可靠。

3.2.1 翻車機(jī)165°輸出信號(hào)程序。翻車機(jī)165°輸出信號(hào)程序如圖3所示。

3.2.2 增加翻車機(jī)165°輸出信號(hào)延時(shí)程序。翻車機(jī)165°輸出信號(hào)延時(shí)程序如圖4所示。

3.2.3 翻車機(jī)PLC程序改動(dòng)部分。在翻車機(jī)PLC程序中，將正翻、回翻程序段中“165°位置”中間變量替換成上面增加延時(shí)后的輸出信號(hào)即可（見(jiàn)圖5）。

3.3 安全措施

在翻車機(jī)自動(dòng)計(jì)數(shù)設(shè)計(jì)中采用了中間繼電器，實(shí)現(xiàn)了翻車機(jī)電氣控制和計(jì)數(shù)系統(tǒng)電氣完全隔離，相互不影響，在確保翻車機(jī)卸車安全的前提下業(yè)保障了計(jì)數(shù)準(zhǔn)確。

通過(guò)以上安全設(shè)計(jì)，使改造后的翻車機(jī)自動(dòng)計(jì)數(shù)在使用安全方面得到了保證。

4 改造效果

1至3號(hào)翻車機(jī)加裝自動(dòng)計(jì)數(shù)系統(tǒng)后，實(shí)際使用效果較好。該裝置解決了長(zhǎng)期以來(lái)翻車計(jì)數(shù)依靠人工的被動(dòng)局面，在減輕主控工作量的同時(shí)提高了卸車質(zhì)量。特別是在一鉤車對(duì)多種料的情況下，通過(guò)每種礦料的計(jì)數(shù)、清零，能有效防止混料事故，避免重大經(jīng)濟(jì)損失。

此外，有針對(duì)性地對(duì)翻車機(jī)PLC程序（相關(guān)條目）進(jìn)行完善，進(jìn)而消除偶發(fā)因素。該翻車機(jī)自動(dòng)計(jì)數(shù)系統(tǒng)運(yùn)行半年來(lái)，各方反映良好。系統(tǒng)計(jì)數(shù)及時(shí)、準(zhǔn)確，真正實(shí)現(xiàn)了翻車機(jī)卸車期間的實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)，大大減輕了主控勞動(dòng)強(qiáng)度，有效避免了翻車機(jī)混料事故。

本改造首先從2017年8月對(duì)3#翻車機(jī)開(kāi)始設(shè)計(jì)，到10月份改造完成，并在1#和2#翻車機(jī)主控室也進(jìn)行了安裝使用，經(jīng)過(guò)一年多的驗(yàn)證，改造后的翻車機(jī)自動(dòng)計(jì)數(shù)裝置運(yùn)行良好，計(jì)數(shù)方便準(zhǔn)確，得到了使用部門和維修部門的一致好評(píng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李勤華.機(jī)械電氣控制裝置中PLC技術(shù)的應(yīng)用解析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（33）：172-173.

[2]吳軍.載礦汽車自動(dòng)計(jì)數(shù)裝置[J].礦山機(jī)械，1988（5）：49-51.