堆取料機(jī)如何通過PLC和編碼器來實(shí)現(xiàn)夾角保護(hù)

隨著環(huán)保要求的不斷改善，露天采煤場(chǎng)逐漸被封閉型圓形儲(chǔ)煤罐所取代。儲(chǔ)量大、損耗小，同時(shí)自動(dòng)堆放和回收的優(yōu)點(diǎn)，成為圓形儲(chǔ)煤罐用戶喜愛的煤炭儲(chǔ)存和消費(fèi)對(duì)象。高度自動(dòng)化的新設(shè)備不僅給用戶帶來新的體驗(yàn)，而且對(duì)用戶設(shè)備的管理，特別是安全管理的要求也會(huì)變高。巨大的堆垛機(jī)和回收裝置通過旋轉(zhuǎn)等自動(dòng)無人操作。過程中的沖突是嚴(yán)重的后果。通過對(duì)堆垛機(jī)的拐角保護(hù)和圓形儲(chǔ)煤罐的立克次體的跟蹤分析，發(fā)現(xiàn)由原制造商構(gòu)成的保護(hù)形式是獨(dú)特的，可能會(huì)失敗。使用程控系統(tǒng)和Hengstler編碼器進(jìn)行獨(dú)立編程，增加程控系統(tǒng)的堆疊器和傾斜器，機(jī)械夾角保護(hù)和報(bào)警功能有效地起到保護(hù)作用。

摘要

隨著國家環(huán)保意識(shí)的不斷完善和國家環(huán)保要求的不斷完善，過去廣闊的露天采煤農(nóng)場(chǎng)和門式斗輪機(jī)由于存在儲(chǔ)量少、粉塵大等缺點(diǎn)，逐漸在火電廠投入使用。由于煤炭使用企業(yè)逐步廢止，具有儲(chǔ)量大、損失少、自動(dòng)堆放和回收操作同時(shí)進(jìn)行的優(yōu)點(diǎn)，封閉型圓形儲(chǔ)煤罐深受煤炭儲(chǔ)運(yùn)和消費(fèi)用戶的喜愛。但是，具有高度自動(dòng)化的新設(shè)備不僅為用戶帶來了新的用戶體驗(yàn)，而且對(duì)用戶設(shè)備管理，特別是安全管理提出了更高的要求。

圓形煤罐堆垛機(jī)和取料機(jī)的運(yùn)用和現(xiàn)有問題

發(fā)電公司在2012年左右，分別投資建設(shè)了覆蓋約11300m2面積的兩個(gè)半球型密閉圓形煤罐。每個(gè)煤罐都配備了德國公司制造的圓形堆垛機(jī)和蒸餾器。立式挖掘機(jī)主要由中柱、底煤斗、懸臂堆垛機(jī)、懸臂式挖掘機(jī)立式挖掘機(jī)、防火防塵、電氣及控制設(shè)備等組成。其中，懸臂堆垛機(jī)的水平旋轉(zhuǎn)范圍為0～360°，無俯仰，懸臂刮板傾斜器的水平旋轉(zhuǎn)范圍為0～360°，垂直俯仰角為-5～+39°。即，可同時(shí)旋轉(zhuǎn)堆棧臂和裝卸臂。

兩個(gè)圓形煤罐中的每一個(gè)都配備了可編程控制系統(tǒng)。它包括Quantum PLC、雙機(jī)Schneider67160備用中央單元、Unity Pro XL V4.0配置軟件和煤炭中央控制室兩個(gè)操作站。iFIX4.5屏幕軟件監(jiān)控，煤倉駕駛室觸摸屏，各種型號(hào)和通信電路，以及其他設(shè)備，主要負(fù)責(zé)煤倉堆垛機(jī)和回車機(jī)以及其他設(shè)備的程序控制和聯(lián)鎖保護(hù)。

如上所述，雙頭螺栓臂和后臂是能夠順時(shí)針（以下稱為右轉(zhuǎn)）和逆時(shí)針（以下稱為左轉(zhuǎn)）旋轉(zhuǎn)的箱內(nèi)大型設(shè)備。以中央的柱子為中心。為了避免機(jī)械碰撞，必須有效地監(jiān)視兩個(gè)機(jī)械臂間角度。如果堆棧臂和退刀臂之間的角度在特定范圍內(nèi)，則必須采取保護(hù)措施來防止。

防止設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行或斷開送料的轉(zhuǎn)換。關(guān)于這一點(diǎn)，廠家設(shè)置的設(shè)備主要包括脈沖編碼器（類型：Herner AWI90S-122/R008-0100）和感應(yīng)傳感器（型號(hào)：NJ40+U1+A2），用于測(cè)量堆棧和取出臂的旋轉(zhuǎn)角度。機(jī)械式限位開關(guān)（型號(hào)：T/M035）。其中，脈沖編碼器信號(hào)與程序控制系統(tǒng)相連，邏輯運(yùn)算控制后主機(jī)和觸摸屏上實(shí)時(shí)顯示設(shè)備旋轉(zhuǎn)角度，不涉及角度停止保護(hù)感應(yīng)傳感器及機(jī)械式限位開關(guān)固定安裝在串聯(lián)堆疊材料上。在回收臂旋轉(zhuǎn)盤的外緣，金屬制的感應(yīng)碰撞部件也安裝在回收臂旋轉(zhuǎn)盤的外緣，觸發(fā)感應(yīng)傳感器和機(jī)械式限位開關(guān)。當(dāng)堆棧臂向右旋轉(zhuǎn)、退刀臂向左旋轉(zhuǎn)時(shí)，感應(yīng)傳感器、機(jī)械式限位開關(guān)、金屬感應(yīng)碰撞部件也會(huì)產(chǎn)生相對(duì)位移。當(dāng)裝載臂和取出臂角度約為55°附近時(shí)，金屬感應(yīng)碰撞部到達(dá)感應(yīng)傳感器（有效感應(yīng)間隔40mm）下降時(shí)，感應(yīng)傳感器向程序控制系統(tǒng)發(fā)送切換信號(hào)，程序控制系統(tǒng)自動(dòng)切斷堆裝臂的右旋轉(zhuǎn)和傾斜輪臂的左旋轉(zhuǎn)避免堆疊器和傾斜器的角度收縮而持續(xù)碰撞。感應(yīng)傳感器發(fā)生故障或傳感器與感應(yīng)部分之間的間隙過大，無法向程控系統(tǒng)正常發(fā)送信號(hào)時(shí)。堆棧和檢索臂繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，兩個(gè)之間的角度持續(xù)縮小。金屬感應(yīng)碰撞部按下機(jī)械式限位開關(guān)的接點(diǎn)斷線，馬達(dá)跳閘。電源開關(guān)在為了防止碰撞而切斷電源時(shí)，強(qiáng)制停止重疊臂和回收臂的旋轉(zhuǎn)。這是現(xiàn)場(chǎng)感應(yīng)及限位開關(guān)的1次及2次保護(hù)動(dòng)作原理。集成·回收臂的位置角度測(cè)量和監(jiān)視，通過分別搭載在集成·回收的旋轉(zhuǎn)傳遞機(jī)構(gòu)上的脈沖編碼器和程序控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。編碼器旋轉(zhuǎn)時(shí)，編碼器向程序控制的PLC系統(tǒng)發(fā)送多個(gè)脈沖信號(hào)。PLC程序通過邏輯運(yùn)算，獲取堆垛機(jī)臂和裝卸機(jī)臂的機(jī)械位置角度，并顯示在中央控制室的駕駛艙和監(jiān)視器上。駕駛座的觸摸屏。

堆垛和卸料臂的長時(shí)間操作會(huì)使現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)械零件或多或少發(fā)生變形，導(dǎo)致堆垛臂角度保護(hù)限位開關(guān)與回收和感應(yīng)碰撞零件以及感應(yīng)傳感器和機(jī)械零件之間發(fā)生位移。限位開關(guān)無法正常工作導(dǎo)致拐角保護(hù)發(fā)生故障。為確保堆取料機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，根據(jù)負(fù)責(zé)設(shè)備部門每月一次角防護(hù)定期檢查、跟蹤傳感器位移量變化測(cè)量、機(jī)械式限位開關(guān)、組件傳感等測(cè)試和跟蹤情況，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備存在機(jī)械變形堆疊和提取旋轉(zhuǎn)盤不在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，傳感器的機(jī)械限位開關(guān)和傳感組件之間的間隙不是靜態(tài)的。操作中拐角防護(hù)發(fā)生故障的危險(xiǎn)狀況。根據(jù)這樣的狀況，制造商方面設(shè)定的堆垛機(jī)和取出臂的拐角保護(hù)的形態(tài)是不是太單純了，根據(jù)設(shè)備的不同，有必要重新考慮是否可以追加其他的拐角保護(hù)等。煤罐設(shè)備船隊(duì)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

圓形煤罐堆垛機(jī)和立式挖掘機(jī)拐角保護(hù)的實(shí)施工藝

考慮到旋轉(zhuǎn)控制的邏輯，通過對(duì)堆垛機(jī)和傾斜器的脈沖編碼器的結(jié)構(gòu)信號(hào)、編碼器信號(hào)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)、程序控制系統(tǒng)的位置角度的動(dòng)作邏輯、自動(dòng)堆垛臂和退刀臂的仔細(xì)分析和研究我們發(fā)現(xiàn)需要增加程序控制系統(tǒng)?？刂七壿嬁蓪?shí)現(xiàn)裝載、回收臂夾角的軟保護(hù)。通常，PLC系統(tǒng)的堆疊和拆卸臂的左右旋轉(zhuǎn)控制邏輯會(huì)增加機(jī)械位置角度條件。通過控制邏輯，當(dāng)從堆疊器臂的角度拉動(dòng)堆疊器臂時(shí)，現(xiàn)有堆疊器臂和臂的恢復(fù)都是如此。如果角度小于或等于60°，或者從堆垛機(jī)臂的角度減去堆垛機(jī)臂的角度的值大于或等于300°，則停止堆垛機(jī)臂的右旋和堆垛機(jī)臂的左旋。如果從回收角度減去堆垛機(jī)臂的角度的值為60°以下，或者從堆垛機(jī)臂的角度減去返回臂的角度的值為300°以上，則停止返回臂的左旋。堆棧臂的右旋。主要實(shí)現(xiàn)過程包括：。

1、煤罐程序控制系統(tǒng)PLC程序追加堆垛和后車架臂角度保護(hù)控制邏輯

采用添加在線控制邏輯的方式，在變更程序之前，必須停止對(duì)煤罐內(nèi)所有機(jī)器的操作和操作，保存和保存原始程序，進(jìn)行在線預(yù)處理的在線處理器寫保護(hù)。釋放。在程序控制的PLC程序中添加了6個(gè)新變量。表1顯示變量名稱、類型和分配地址（變量名稱和地址分配主要考慮原始系統(tǒng)的一致性，避免重復(fù)）。

3、中央控制室的堆取料機(jī)操作站追加堆取料機(jī)臂夾角報(bào)警功能

一是在更改操作站的監(jiān)控畫面之前保存程序。另一種是向操作站添加“堆棧臂與小臂之間的角度小”的文本警報(bào)功能，觸發(fā)警報(bào)的條件是N22-20、N22-21、N22-22、N22-23的狀態(tài)。每個(gè)變量都是1。

總結(jié)

根據(jù)自己的研發(fā)、安裝轉(zhuǎn)換后的調(diào)試結(jié)果，以及轉(zhuǎn)換后的定期每月跟蹤測(cè)試監(jiān)控情況來判斷，堆疊器的角度和恢復(fù)臂增加了保護(hù)級(jí)別，而新的角度保護(hù)初始信號(hào)來自于堆疊器和回收臂的脈沖代碼。這是通過具有穩(wěn)定準(zhǔn)確的信號(hào)源動(dòng)作和程序控制的上部優(yōu)點(diǎn)的PLC控制邏輯來實(shí)現(xiàn)的。電腦在保護(hù)動(dòng)作發(fā)生的同時(shí)發(fā)出警報(bào)，工作中的操作員可以掌握機(jī)器的狀態(tài)并迅速應(yīng)對(duì)，安全效果非常令人滿意。

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