全自动翻车机电气设备概述.docx

1、全自动翻车机电气设备概述全自动翻车机电气设备概述二零一零年十月翻车机也叫铁路货车翻卸机，在港口中属港口专用机械，是散货装卸车机械的一种。在港口、钢厂和电厂中应用较为广泛。翻车机是高生产率的散货卸车机械，主要有侧倾式和转子式两种。转子式翻车机（图1-1-1）由一个设置在若干组支承滚轮上的转子构成。当车辆被送入转子内的平台以后，通过压车机构压紧车辆，并和转子一同旋转，将散货卸出。 (图1-1-1-A) (图1-1-1-B) 转子式翻车机的翻转轴线靠近其旋转轴线的重心，虽然需要较大的压车力和较深的基础，但因重量较轻，耗电量小，生产率较高，故应用比较广泛。翻车机按每次翻车节数不同可分为单翻翻车机、双翻

2、翻车机、三翻翻车机。转子式翻车机按端环端面结构不同可分C型翻车机、O型翻车机.“O”型转子式翻车机如图1-1-2-A所示。早期翻车机产品，设备结构较复杂，整体刚性好，驱动功率较大，平台移动靠车。适合配备钢丝绳牵引的重车铁牛调车系统。“C”型转子式翻车机，如图1-1-2-B所示。采用“C”型端盘，结构轻巧，平台固定，液压靠板靠车，液压压车，消除了对车辆和设备的冲击，降低了压车力。根据液压系统特有的控制方式，使卸车过程车辆弹簧能量有效释放。驱动功率小。“C”型端盘结构适合配备重车调车系统。第一章 设备简介第一节 电气柜组成第二节 自动化设备第三节 系统代码的含义第二章 自动化控制 第一节 翻车机系

3、统工艺流程第二节 系统动作相关说明第三节 关键中间变量第四节 翻车机与外部设备联锁第五节 行走区域的整定图第六节 组合按纽的使用第七节 变量代码的定义规范第三章 操作说明第一节 设备控制方式第二节 操作指导第三节 特殊操作第四节 组合按纽的使用第四章 故障报警及处理第一节 故障处理第二节 常规报警指示第三节 异常处理第一章 硬件介绍 我厂是翻车机制造的专业厂家，在翻车机的设计制造上有丰富的经验。在多年的现场使用中，设备运行稳定性高，维修量低。可靠的硬件设计是翻车机系统稳定运行的有力保证。第一节 电气柜组成整套电气设备的电气柜都采用电力部标准设计GGD柜，外形尺寸1000（800，1200） 8

4、002200（宽深高；单位：mm），密封防尘，防护等级达到IP42。就地操作箱防护等级达到IP54。主控室配电室集控台1个重调机电气柜4个程控柜1个翻车机电气柜2个上位机系统*1套迁车台电气柜1个空调机电气柜1个现场重调机就地操作箱1个重调机地面接线箱1个翻车机就地操作箱1个翻车机地面接线箱1个迁车台就地操作箱1个迁车台地面接线箱1个空调机就地操作箱1个空调机地面接线箱1个注意：1.以上部分设备可能依据实际情况有所增减。 2.带“*”的设备根据技术协议要求提供。重调机车体接线箱1个翻车机车体接线箱1个迁车台车体接线箱1个空调机车体接线箱1个第二节 自动化设备翻车机控制系统采用的是进口著名品牌P

5、LC，具有很高的可靠性，能够快速的进行各种复杂逻辑的处理。CPU的快速扫描保证了现场采集信号的及时性，进一步确保设备的安全。远程I/0的设计，把各个基架的模块连接成一个有机的整体，更方便快捷的实现了翻车机四个部套之间的联锁。以态网模块的选用，使PLC与上位机之间的高速通讯成为了可能，同时也给用户提供了一个规范化的通讯接口，使远程监控变得更容易，另外翻车机操作员能够及时的获取现场设备状态，作出准确的判断。除了采集设备I/O点之外，还实时采集主电机电流和压车梁压力的模拟量信号。整套PLC系统整齐紧凑的布置在程控柜里，程控柜安装在主控室内，远离配电室内的大功率变频器，与现场干扰源有效的隔离，使PLC

6、受现场元件干扰的可能性降到最低。下面就MODICON/S7-300/Controllogix 5000 系列PLC列出配置示意图（注意：不一定与现场实际相符，仅供参考学习）本工程为Controllogix 5000 系列。配置图翻车机调速系统主要采用PF700S系列变频器，这种变频器具有定位准确，可靠性高的特点。使用的DTC控制（直接转矩控制），能充分发挥变频电机的最大输出力矩，50HZ以下最大输出力矩100%。同时在多年来现场应用的过程中，用户口碑很好，故障率非常低。可读性强，易于学习和操作。一般能实时修改变频器参数。对外部回路干扰小，体积小巧美观。适合于翻车机运行工况。翻车机系统是一个特殊

7、的系统，要求变频器能四象限运行，既能平稳启动，又能准确停车。翻车机0度的对轨，迁车台重车线和空车线的对轨要求电机低速时有很高的精度和较大的输出力矩，而PF700S系列变频器低频率电压补偿的特性正好满足了这一工况的要求。同时，为了使系统设备带负载能更好的停车和减速，设计了制动电阻，使系统在满负荷时，可靠减速和准确停车。DTC控制技术保证了翻车机能有较大的启动转距，有效的避免了翻车机飞车现象。平滑调速技术在重调机牵整列中重车时更是表现得淋漓尽致，丝毫看不出设备的抖动和冲击。最大电流的限制让设备在超负荷运行时不损坏电机。CRT监控系统，通过PLC采集翻车机系统的运行工况及各种参数，并进行运算处理。与

8、PLC进行高速通讯，可以直观地将翻车机系统各设备工况实时显示在屏幕上，以便于监控和操作。该系统使运行人员和维修人员随时了解设备地运行状况，能及时发现和处理设备故障。该系统还能为用户提供各种综合管理功能，大大提高了翻车机系统的技术性能、自动化程度和运行可靠性，使翻车机系统的作业效率得到保证，同时大幅度降低了工人的劳动强度和维护工作量。上位机采用研华工控机，具有防尘、防震、防潮、耐高温、防电磁干扰并长时间连续工作等特点。重调机行走支架上采用13个接近开关进行定位，空调机行走支架上5个接近开关进行定位，依靠这些接近开关，重调机能准确的判断设备的行走区间，可靠的减速和停车。另外，作为区间保护使系统更加

9、安全（区间的整定表见第二章第五节）。翻车机是一个有很大惯性和偏心的翻转设备，这就要求翻车机能非常精确的减速和停车，为此有效的设计了准确性很高，并且不容易发生故障的主令控制器，主令断开时起作用。主令使用8个触点，四个用于翻车机的减速和停车，两个用于正回翻终点保护，两个用于液压锁。系统设计逻辑示意图：第三节 系统代码的含义为了增强程序的可读性，图纸和程序的名称中一般采用规范的国家标准，相应的代码表示的含义为：一 电气设备常用文字符号调节器 A 印制电路板 AP 测速发电机 BR 电容器 C 加热器 EH 空调 EV 过热元件 FR 电铃、蜂鸣器 HA 指示灯、警灯 HL 过流继电器 K 中间继电器

10、 KA 接触器 KM时间继电器 KT 电感、电抗器 L 电动机 M 直流电机 MD电流表 PA 光电编码器 PC 可编程序控制器 PLC 测速表 PN 分流器 RS 电压表 PV 断路器 QF 隔离开关 QS 电阻器 R 频敏变阻器 RF 电位器 RP 主令控制器 S 转换开关 SA 按钮 SB 压力继电器 SP 接近开关 SQ 温度继电器 ST 定子调压装置 UV 电流互感器 TA 控制变压器 TC 电力变压器 TM 电压互感器 TV 变流器、逆变器、整流器 U 滤波器 Z 控制整流器 UC 不间断电源 UPS二极管、晶体管、晶闸管 V端子排 XT 制动器 YB 电磁铁 YA 电磁阀 YV

11、变频器 UF 制动单元 UB 制动电阻 UR 直流装置 UD 熔断器 FU 插座 XS 电磁阀 YM 插头 XP 照明灯 EL 二 指示灯颜色： 红 危险或紧急 黄 注意 绿 安全 蓝 按需要指定用意(除红、黄、绿外)第二章 程序设计翻车机PLC程序设计融合了我厂技术人员多年来的现场应用经验和智慧，具有极高的安全性和实用性。在应用中总结，在应用中改进。到目前为止，我厂已有300台翻车机稳定运行在全国各地。PLC程序是翻车机系统的心脏，是连接各个分散部套为一体的桥梁。安全是工业生产的第一要求。我们的PLC程序在设备部套之间的联锁达到工业安全生产的要求。每个动作有相当成熟的的联锁条件，以保证设备的

12、安全性。例如：重调机在翻车机区域内不能抬落臂；翻车机在翻车机区域内不能压车，靠车，翻车；翻车机料才允许翻车，不允许重调机牵整列；迁车台重车线对准，允许重调机牵车；迁车台空车线对准，允许空调机推车等等。在减少工业干扰方面，也有妥善的处理。另外，对于现场关键开关元件，我们也编写了相应判断，尽最大可能确保关键开关损坏时，设备能停止运行。系统复杂的安全保护，并不影响设备的实用性和灵活性。在常见故障和异常发生时，有故障报警指示，及时的提醒运行人员作出相应的处理。同时，当设备出现故障，系统联锁下无法正常运行时，除切换到调试操作方式解除联锁，我们还灵活的运用组合按钮进行解锁操作。另外，组合按钮还能进行故障复

13、位和常用中间变量条件的置位和复位。翻车机与输煤系统其他设备（皮带机，卸煤机，采样机，电子称等）联锁有成熟的经验，在确保对方和我方设备的安全的前提下，满足翻车机系统运行的高效率。第一节 翻车机系统工艺流程1重调机 基本联锁条件2翻车机基本联锁条件3迁车台、空调机 基本联锁条件第二节 系统动作相关说明重调机1抬臂接车动作条件：系统急停；重调机停止；抬臂到位(或落臂到位，翻车机0度、出翻车机区域)；非接车终点区；变频器合闸；变频器无故障；热继电器正常；制动器热继电器正常；牵接车极限；电机风机启动；非抬臂到位故障；非落臂到位故障；抬臂到位；非停车落臂到位区；非最后一节车；注意事项：1原则上必须在变频器

14、送电30s以后，才允许牵车或接车。重、翻、迁、空的主电机均如此。 2电机风机未启动的情况下，行走电机不超过10s。重、翻、迁、空的主电机均如此。 3“非停车落臂到位区”有可能是造成不能接车的原因。处理办法，参考第四章第三节。2落臂：动作条件：臂架油泵启动；重调机停止；系统急停；非牵车；非接车；出翻车机区域；停车落臂减速区（或前行减速区）；停车落臂到位；牵车四计轴计5；电磁阀通电延时保护注意事项：1所有电磁阀都有电磁阀通电延时保护，防止电磁阀长时间通电，具体设置的保护时间见“操作说明”一章 2“出翻车机区域”经常是造成不能抬落臂的原因。处理办法，参考第四章第三节。 3在落臂的过程中，前后钩同时提

15、销，保证落臂到位时开到位。3夹轮器松开动作条件：系统急停；重调机停止；夹轮器油泵启动；电磁阀通电延时保护注意事项：1注意夹轮器松夹的无联锁条件，自动的情况下，在重调机落臂的时候松夹，手动情况下，也是在落臂的时候松夹。异常情况下，可以在任何需要松开夹轮器的时候松夹，但要保证现场设备的安全。4接车挂钩动作条件：系统急停；重调机停止；抬臂到位(或落臂到位，翻车机0度、出翻 车机区域)；非接车终点区；变频器合闸；变频器无故障；热继电器正常；制动器热继电器正常；牵接车极限；电机风机启动；非抬臂到位故障；非落臂到位故障；落臂到位；停车落臂区；前钩开到位；后钩开到位；松夹到位；非后钩合到位；采样机允许接车；

16、注意事项：1“前钩开到位；后钩开到位”造成不能接车挂钩，再次提前后钩，检查前、后钩是否开到位。 2“采样机允许接车” 也经常造成不能接车挂钩。检查采样机是否给翻车允许接车的联锁。5牵整列动作条件：系统急停；重调机停止；抬臂到位（或落臂到位翻车机0度，或出翻车机区域）；非前行到位区；非牵车终点区；非变频器故障；电机热继电器正常；制动器热继电器正常；牵接车极限；电机风机启动；重车线对准；插销插到位；涨轮器松涨到位；翻车机0度；落臂到位；非抬臂到位故障；非落臂到位故障；松压到位；松靠到位；平台无料；夹轮器松开到位；后钩合到位；迁车台无车；牵车四计轴非计4；牵车四计轴非计5；非单车到位区；采样机允许牵

17、整列；非最后一节车；注意事项：1迁车台无车，通过光电开关或四计轴判断。6人工摘钩动作条件：重调机牵整列四计轴延时停车时，手动在就地摘钩按钮箱J12处按摘钩毕按钮。注意事项：1当计4延时停车，车皮还有惯性摘钩，不要等车皮完全停稳摘钩，否则，车钩很难摘开。 2人工摘钩毕必须在四计轴（即重车第四个轮子滑过四计轴开关）之后按，指示灯才会亮。7夹轮器夹紧动作条件：系统急停；重调机停止；夹轮器油泵启动；人工摘钩毕（或抬臂，或抬臂到位）；电磁阀通电延时保护注意事项：1自动状态下，牵单车过4s判断牵车四计轴是否正常，若正常，自动夹紧。手动条件下，人工摘钩毕后，可以夹紧。但若摘钩不成功，操作人员必须及时停止重调

18、机运行。8牵单车动作条件：系统急停；重调机停止；抬臂到位（或落臂到位翻车机0度，或出翻车机区域）；非前行到位区；非牵车终点区；非变频器故障；电机热继电器正常；制动器热继电器正常；牵接车极限；电机风机启动；重车线对准；插销插到位；涨轮器松涨到位；翻车机0度；落臂到位；非抬臂到位故障；非落臂到位故障；松压到位；松靠到位；平台无料；牵车四计轴非计5；后钩合到位；人工摘钩毕；非单车到位区；非最后一节车注意事项：1“计5”经常造成牵单车异常停止，处理办法，参考第四章第一节。9提后钩动作条件：系统急停；重调机停止；油泵启动；非牵车；非接车；非牵整列；非牵单车；电磁阀通电延时保护注意事项：1后钩提销有8s的

19、保持，当后钩提到位（不要等钩销落下）时，按牵车按钮，重调机车钩不容易挂住平台已就位重车。10前行动作条件：系统急停；重调机停止；抬臂到位（或落臂到位翻车机0度，或出翻车机区域）；非前行到位区；非牵车终点区；非变频器故障；电机热继电器正常；制动器热继电器正常；牵接车极限；电机风机启动；重车线对准；插销插到位；涨轮器松涨到位；翻车机0度；落臂到位；非抬臂到位故障；非落臂到位故障；非前行到位区；单车到位区（或最后一节车及相关联锁条件）；非出翻车机区（或出车端光电开关）；后钩提到位（或后钩开到位）；注意事项：1第一节车时，重调机中速行走至回退到位时抬臂；非第一节车时，重调机牵车至前行到位提前钩。 2最

20、后一节车时，重调机落臂后，直接前行至前行到位，中间不发生其它动作。11提前钩动作条件：系统急停；重调机停止；臂架油泵启动；非牵车；电磁阀通电延时保护注意事项：1手动操作时，前行到位指示灯亮，立即提前钩，防止车钩拉死后，难以摘开。 2前钩提销保持8s。前钩提到位后，立即接车，防止前钩销落下后，挂出已进入迁车平台的空车皮。12中速回退动作条件：系统急停；重调机停止；抬臂到位(或落臂到位，翻车机0度、出翻 车机区域)；非接车终点区；变频器合闸；变频器无故障；热继电器正常；制动器热继电器正常；牵接车极限；电机风机启动；非抬臂到位故障；非落臂到位故障；前钩提到位（或前钩开到位）；落臂到位；非回退到位区；

21、前行减速区；翻车机0度；入台口光电开关（投用入台四计轴时，非入台四计轴计5）；注意事项：1“入台口光电开关（投用入台四计轴时，非入台四计轴计5）”，容易造成中速回退停止。处理办法，参考第四章第一节。 2回退时特别注意，前钩是否与空车皮脱开。13抬臂动作条件：系统急停；重调机停止；臂架油泵启动；非牵车；非接车；出翻车机区域；停落到位区（或前行减速区）；前钩开到位；后钩开到位；回退到位；入台开关故障；入台口光电开关（投用四计轴时，入台四计轴计5）；电磁阀通电延时保护注意事项：1入台开关故障：在前行到位时，判断光电开关是否曾经动作正常（投用四计轴时，判断四计轴是否计数正确）。 2“前钩开到位；后钩开

22、到位”经常造成不能接车挂钩，再次提前后钩，检查前、后钩是否开到位。翻车机1压车动作条件：系统急停；翻车机停止；油泵启动；抱闸未打开；翻车机0度；进/出车端光电开关保护；平台有料；非牵整列；非牵单车；出翻车机区域（或抬臂到位）；牵车四计轴非计5；电磁阀通电延时保护2靠车动作条件：系统急停；翻车机停止；油泵启动；抱闸未打开；翻车机0度；压车到位；非松压到位；出翻车机区域（或抬臂到位）；牵车四计轴非计5；电磁阀通电延时保护注意事项：1压车到位才能靠车，保证车皮均衡受力。3正翻动作条件：系统急停；翻车机停止；油泵启动与主电机风机未启动延时（或回翻，或按回翻按钮）；主电机过热；主电机制动器过热；变频器合

23、闸；非变频器故障；压车到位；靠车到位；出翻车机区域（或抬臂到位）；进/出车端光电开关保护；平台有料；输煤程控和清篦机联锁；牵车四计轴非计5；165度主令；正翻终点主令；正翻极限；4喷水水泵：低水位稳定2分钟以后可以启动水泵。进水阀：水泵开关打开；非高水位时开始进水，高水位信号稳定2分钟后停止进水。喷水阀：喷水开，在调试时喷水；非调试状态下，一定角度的时候喷水。电动门：喷水阀打开时，电门门开始打开；喷水阀关闭时，电动门开始关闭。5振动有自动/手动振动转换开关和振动按钮的情况下：手动振动：调试状态下按振动按钮即振动；非调试状态下165度按振动按钮振动。自动振动：非调试状态下到165度振动。有振动转

24、换开关，没有振动按钮的情况下：投用振动：投用振动，在调试时振动3S；非调试状态下，165度的时候振动3s。不投用振动：不振动。6回翻动作条件：系统急停；翻车机停止；油泵启动与主电机风机未启动延时（或回翻，或按回翻按钮）；主电机过热；主电机制动器过热；变频器合闸；非变频器故障；0度主令；回翻终点主令；回翻极限；7松靠动作条件：系统急停；翻车机停止；翻车机油泵；制动器未打开；0度；电磁阀时间延时保护8松压动作条件：系统急停；翻车机停止；翻车机油泵；制动器未打开；0度；非靠车到位；电磁阀时间延时保护注意事项：1在靠车到位信号没有的时候，才能开始松压。迁车台1涨轮器涨紧动作条件：系统急停；迁车台停止；

25、迁车台油泵启动；重车线对准；前钩提到位（或前钩开到位）；空车入台；电磁阀通电延时保护注意事项：1自动状态下，前行到位时，涨轮器涨紧。在前钩未脱开时，空车皮往回挂出，操作人员需及时停止重调机和迁车台，然后切换到调试状态，松开涨轮器，然后切换到非调试状态下，牵车、提前钩、接车。 2若进行如上操作后，车皮入台正确，无空车入台信号。那么，在选择迁车台四计轴的情况下，使用组合按钮按照“操作说明”一章中手动给一个空车入台的信号；在选择光电开关的情况下，手动按“故障复位迁车台停止按钮”给空车入台信号。2插销拔出动作条件：系统急停；迁车台停止；迁车台油泵启动；空车入台；重车线对准；涨轮器涨紧；前钩开到位；电磁

26、阀通电延时保护注意事项：1“前钩开到位” 造成不能拔出插销，再次提前后钩，检查前钩是否开到位。3迁向空车线动作条件：系统急停；迁车台停止；拔出到位；非电机过热；非电机制动器过热；变频器合闸；非变频器故障；主电机风机未启动延时；大臂抬到位（抬臂）；空车入台；涨紧到位；拔出到位；空调机返回到位；入台开关故障4插销插入动作条件：系统急停；迁车台停止；迁车台油泵启动；空车线对准；电磁阀延时保护；5涨轮器松涨动作条件：系统急停；迁车台停止；迁车台油泵启动；空车线对准；插入到位；电磁阀通电延时保护6插销拔出动作条件：系统急停；迁车台停止；迁车台油泵启动；空车出台；空车线对准；电磁阀通电延时保护注意事项：1

27、在插销拔出的时候，一定要核对空车是否正常出台，否则果断停止迁车台。7迁向重车线动作条件：系统急停；迁车台停止；迁车台油泵启动；拔出到位；非电机过热；非电机制动器过热；变频器合闸；非变频器故障；主电机风机未启动延时；空车出台；拔销到位8插销插入动作条件：系统急停；迁车台停止；迁车台油泵启动；重车线对准；电磁阀通电延时保护空调机1推车动作条件：系统急停；空调机停止；非电机过热；非电机制动器过热；变频器合闸；非变频器故障；主电机风机未启动延时；空车线对准；插销插到位；松涨到位（或近程区）2返回动作条件：非减速碰车光电开关故障；非挂车故障（非近程区）；注意事项：1减速碰车光电开关故障：在推车时，减速碰

28、车开关没动作，在推车到位时，空调机发出减速碰车光电开关故障，空调机停止返回。处理办法见第四章第一节。 2挂车故障：空调机在近程接近开关和推车远程减速接近开关之间返回时，减速碰车光电开关动作。处理办法见第四章第一节。第三节 关键中间变量1空车入台通常情况下使用光电开关加上四计轴联合判断，空车入台口光电没有挡住，空车入台光电开关挡住，且四计轴计4，当重调机前行到位时，空车入台指示灯亮。当现场雾比较大等一些不适合使用光电开关的情况下，通过“有雾”转换开关选择空车入台信号判断方式，使用四计轴判断，当计4，重调机前行到位时，空车入台信号亮，计5后，为入台故障，空车入台指示灯不亮。这两种判断方式安全级别同

29、等，光电开关判断比四计轴判断更直观，简单。2空车出台设计无空车出坑接近开关时：空调机推车至近程区，同时入台口和入台光电开光均没有被挡住，入台四计轴计4，空车出台指示灯亮。当现场雾比较大等一些不适合使用光电开关的情况下，通过“有雾”转换开关选择空车出台信号判断方式，使用四计轴判断，当计4时，空车出台指示灯亮。设计有空车出坑接近开关时：空调机推车至空车出坑四计轴计4，同时入台口和入台光电开光均没有被挡住，空车入台指示灯亮。当现场雾比较大等一些不适合使用光电开关的情况下，通过“有雾”转换开关选择空车出台信号判断方式，使用四计轴判断，当计4时，空车出台指示灯亮。3翻车机有料 翻车机有料为翻车机本体平台

30、有重车的指示。逻辑表达为：在重调机单车到位，后钩提到位时，平台有料显示，翻转至165度时，平台有料信号复位。 平台有料参与的联锁有：平台有料允许压车、靠车、正翻；平台有料不能牵整列，牵单车。 修改平台有料的方法为：使用组合按钮（见后文）或者上位机按钮手动修改。4重调机牵车四计轴牵车四计轴开关感应一次，计数器加1，不论在牵车方向，还是返回方向。正确的是计3时，重调机由高速减为低速，计4后，重调机停车，计5故障停止。所有在设备正常运行期间，现场人员禁止在此接近开关上穿过，或者使感应物质从其表面滑过，以前造成不必要的计数故障。 当重调机抬臂或者抬臂到位时，计数器被清零。 修改牵车四计轴数值的方法为：使用组合按钮（见后文）或者上位机按钮手动修改（“加1”按一次数值增加1，“清0”按一次数值变为0）5空车入台四计轴空调机没有推车时，迁车台四计轴开关感应的次数。空车入台时，四计轴应该计4，计5为四计轴计数错误，可能为迁车台上空车皮回溜。 当空车线对准时，迁车台四计轴计数值被清0。 修改入台四计轴数值的方法为：使用组合按钮（见后文）或者上位机按钮手动修改（“加1”按一次数值增加1，“清0”按一次数值变为0）6空车出台四计轴 空车线对准时，迁车台四计轴开关感应的次数。计数值为4即