趙 堃，于 超

（山東港口煙臺港股份有限公司，山東 煙臺 264000）

梨形頭直徑比鋼絲繩大，容易受到磨損。前臂鋼絲繩滑輪支架比較窄，僅能夠鋼絲繩通過，如果梨形頭通過會將支架擠變形，甚至造成梨形頭和滑輪的損壞，導(dǎo)致安全事故發(fā)生。由于鋼絲繩更換次數(shù)的增多，梨形頭的位置會發(fā)生偏移，在作業(yè)較大的船舶時極易發(fā)生梨形頭擠進滑輪支架的事故。梨形頭的位置取決于抓斗的高度和小車的位置，兩者任意一個移動，梨形頭都會跟隨移動，司機無法靠經(jīng)驗判斷出梨形頭與前臂滑輪的距離。針對梨形頭存在的這一問題，我們進行調(diào)查分析研究，通過在小車軌道上增設(shè)磁簧開關(guān)裝置，實現(xiàn)梨形頭過滑輪保護功能，以此來提高作業(yè)效率、保障設(shè)備安全穩(wěn)定運行。本文將對梨形頭過滑輪保護功能的設(shè)計與工作原理進行闡述。

1 改造方案

按照梨形頭過滑輪保護功能改造的可行性分析，我們制定了此次改造的方案，具體如下。

1.1 選取磁簧開關(guān)

市面上的磁感應(yīng)開關(guān)形式多樣，我們根據(jù)實際工況選擇一種能夠提供110V開關(guān)量輸出信號的磁簧開關(guān)。磁簧開關(guān)具備自保持功能，比如小車上的磁鐵向前刷過磁簧開關(guān)后，其開關(guān)量信號保持?jǐn)嚅_狀態(tài)，相反小車向后刷過磁簧開關(guān)后，其開關(guān)量信號保持動作狀態(tài)。設(shè)備PLC采集其開關(guān)量信號作為小車前停止和支持上停止的判定條件，從而實現(xiàn)小車向前和支持向上的自動停止，達到梨形頭不過前臂滑輪的目的。根據(jù)這一思路我們選擇的是德國施邁賽磁簧開關(guān)BN20-11RZ-M16,其優(yōu)點是：抗干擾能力強，防水性能好，動作距離遠。

1.2 磁簧開關(guān)的安裝

由于支持上升和小車向前都能使梨形頭接近前臂滑輪，我們將抓頭打到吊鉤模式并上升至上停止限位動作，再將小車向前開至梨形頭距前臂滑輪3米處停止，在小車軌道旁與磁鐵對齊處安裝磁簧開關(guān)。并從限位接線盒接線，為磁簧開關(guān)提供電源以及開關(guān)量輸出信號的反饋。

1.3 PLC采集開關(guān)量信號的線路設(shè)計

為了使設(shè)備PLC能夠采集到磁簧開關(guān)反饋的信號，利用設(shè)備的備用裝置及安裝的磁簧開關(guān)設(shè)計一條控制線路，即：磁簧開關(guān)——限位接線盒——前臂控制柜端子排——前臂控制柜BTVIM1輸入模塊。

供給電源取自前臂控制柜110V控制電2ABACA，電源通過開關(guān)11、12常閉觸點將反饋信號送到控制柜的BTVIM1輸入模塊的A6輸入點。完成PLC對磁簧開關(guān)反饋信號的采集。

1.4 程序的設(shè)計

PLC采集到磁簧開關(guān)的反饋信號后，我們需要在PLC中設(shè)計一段程序，通過邏輯程序的運算來控制小車前進和支持上升的自動停止，實現(xiàn)梨形頭過滑輪保護功能，具體程序設(shè)計如圖所示。

圖1 PLC中程序設(shè)計圖

上面的程序段為新加程序，其中點%I01062為PLC采集到的磁簧開關(guān)反饋信號，將其命名為向前滑輪保護限位開關(guān)。點%M01276和%M01250是位置反饋有效，在這里是用的取反信號。點%M03600為向前保護滑輪信號。此段程序的意思是當(dāng)PLC接收到磁簧開關(guān)反饋的信號斷開時，并且小車和支持位置反饋無效的情況下，線圈%M03600導(dǎo)通，過滑輪保護信號啟動。

1.5 限位失效保護功能的實現(xiàn)

如果限位沒有成功動作，保護功能將不能啟動，我們增加一段程序使保護功能仍能啟動，具體如何實現(xiàn)由下面程序段說明。

在上面程序段中點%M03601為限位失效保護命令點。當(dāng)%M03601導(dǎo)通后過滑輪保護同時啟動。當(dāng)小車磁鐵與磁簧開關(guān)對齊時，小車位置反饋是58.6m，因此我們設(shè)小車向前滑輪保護值為58.6，在位置有效的前提下當(dāng)小車位置反饋值減58.6大于0.3m且磁簧開關(guān)未動作，此時限位失效保護命令啟動，小車停止向前，支持停止上升。

2 功能改造前后比較

梨形頭過滑輪保護功能改造以后，主要體現(xiàn)在以下兩方面的效果，一是設(shè)備的操作性能、安全性能得到了進一步優(yōu)化，可以有效解決梨形頭引發(fā)的系列安全問題，降低事故率。二是過滑輪保護裝置使小車和支持自動停止，讓司機安心作業(yè)，不需要提前預(yù)判，有效降低司機的疲勞強度，提高生產(chǎn)作業(yè)效率。

圖2 程序保護功能的實現(xiàn)過程

3 結(jié)語

該功能的實現(xiàn)使設(shè)備的性能得到優(yōu)化提高，提高了設(shè)備的操作性能和安全性能，通過對以上梨形頭過滑輪保護功能的分析，該功能設(shè)計巧妙，充分利用了PLC強大的邏輯運算功能，利用設(shè)備的備用裝置實現(xiàn)了此功能，并且在維修中已得到成熟應(yīng)用，因此該功能會在今后的港口設(shè)備中的將更加廣泛應(yīng)用。