连续式装车机全自动控制程序设计

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1、连续式装车机全自动装车程序控制设计思路张华摘要本文结合某港口码头3000t/h连续式装车机的项口应川实例，采用集成架构技术和新颖的软件设计，构建高性能的自动化系统结构，并对连续式装车机全自动电气控制系统设计的介绍。同时对影响装车机的楷度和平整度因素进行了分析。关键词连续式装车机信息层控制层Abstract：Incombinationwitha3000t/hcontinuouscarloader,thisadoptsintegratedautomationandnoveldesignsoftwaretoestablishhigh-performanceautomaticsyste

2、m.Meanwhiletointroducethemethodofdevisingelectricautomaticcontrolsystemandanalysisinflueneefactorsofcarloaderaccuracyandplainness.Keywords：continuouscarloader,informationlayer,controllayer—・引言装车机是一种为列车连续装载设备，装车机装量无法长吋间恒量控制取料的料流，所以料流实际是随吋间变化的随机变量。这就使得整个控制系统变得复朵起来，皮带机如何对年箱进行精确的定点定虽的装载，并冃•要保证车箱

3、内装载的物料平整，这盂要在控制系统上采用先进的控制器和驱动设备以及先进的控制算法。为保证火车的运行安全，铁路部门对列车装载的超载控制指标有严格的规定，见铁道部《铁路货物运输规程》（铁运[1991]40号公布）。铁路部门的严格规定，对装车机的控制精度提出更高的要求，同时对操作人员的技能也冇较高的耍求。连续式装车机控制采用全口动或半口动控制方式，减少对熟练操作人员的依赖。二.连续式装车机自动化控制系统架构根据系统监测和控制要求，木设备自动化控制系统结构如图1所示，由信息层、控制层网络纟F1成。主控制站位于电气室，采用西门子公司S7400系列PLC,配置以太网模块、通讯模块。信息层通

4、过主控制站以太网模块与电气室上位监控计算机以及司机室触摸屏相连。控制层通过PROFIBUS通讯模块与电气室控制柜内分布式I/O、司机室现场远程I/O站和变频器及编码器和皮带秤相连，构成DP控制网络。加1絲片2乏FI28I=8I58PROFIBUS-DPB图1装车机系统图BACC800AMOdalsflBLJODidnH7=0PLCKU/0PLC扩园/O二.重要控制功能的实现1.1装车机的定位及车厢识别0.7M++大车运行方向装车机在进行一次装车作业前，首先装车机要能判断火车车箱的停车位置（每一次火车车箱停车位置都侑可能不同），来决定人车如何正确定位。在大车行走从动轮上加装位置编

5、码器，将信号引入到PLCP参与控制，检测人车行走距离，可对车箱位直精确控制，在装乍机三通上配置有红外探测装置，用于检测车厢与车厢之间的间隙，控制跨车厢作业时的停止与翻板。在我们进行每次装车作业Z前，由于列车停止位置的不确定,图2火车车箱位宜判断需要将大车位置进行一次校准，通过红外探测装置与位置编码器将人车停止在第一节车厢开始加料的位置，按下位置校准按扭，系统白动记录装车机装料的起始位置,同吋通过输入设备（如触摸屏）输入车厢类型、长度和本次装车作业的年箱数。切换到自动控制方式,依次启动流程，开始装车作业。（图2）1.2分叉翻板动作时机控制假定某节车厢的额定装载址是60to1.2.

6、160t物料点到达分叉口的位置检测图3落料点在车卿位置与流量关系如图3,假设皮带称安装的位置到皮带机末端的距离为J,从皮带机末端开始下落到分叉口折算的皮带移动距离为L“60吨煤流点到达皮带称计量点时的时刻是如此时，编码器开始计数。当编码器计数值等于（L2+LJT024/L时（L车箱长度）,此时对应的时刻为匕,60吨煤流点正好准确到达分叉翻板口。（皮带速度恒定并稳定）。假定翻板动作不需要时间，则此时刻翻板动作，装车虽60吨是非常精确的。b的折算如下：假定尾车水平装载，皮带速度为V。m/min,从皮带机末端到分叉翻板口的垂直距离为Lo；则L2=Vo*V（（2*L0）/g）/60o（

7、g：重力加速度9.8m/s2）假定如果分叉翻板动作不需要时间，则翻板运动过程屮没有物料的分流，翻板在h时刻动作，则车箱装煤量就是准确的60吨（如图4中影阴部分面积即是精准的60吨料量）。1.2.2分叉翻板动作时间带来的计量误差如图5所示，分叉翻板动作需要时间，假定分叉翻板动作过程中削煤流虽与其翻过角度成正比的话，则从翻板开始动作到动作结束要产牛图5中S2的煤料量，这一部分则是装车箱超装量。S2=(t2-t1)*q/2其中t1：翻板动作开始时刻t2：翻板动作开始时幺ijq:翻板动作过程中的平均