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《鐵路煤場裝車站自動裝車控制系統(tǒng)的研究的論文》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、鐵路煤場裝車站自動裝車控制系統(tǒng)的研究的論文 【摘要】運用工控機、rs485通訊總線技術和plc系統(tǒng)核心控制程序,實現(xiàn)了鐵路裝車系統(tǒng)的實時控制,達到優(yōu)質、實時、高效、低耗、安全、可靠自動裝車的目的,在rs232c接口加裝光隔電流環(huán),成功地解決了該接口的干擾問題?! 娟P鍵詞】工控機rs485通訊總線plcrs232c光隔電流環(huán)裝車系統(tǒng)控制 一、概述 隨著自動化和計算機技術的不斷發(fā)展,工控機已得到廣泛的應用。工控機是根據(jù)工業(yè)生產的特點和要求而設計的電子計算機。它應用于工業(yè)生產中,實現(xiàn)各種控制目的、生產過程和調度管
2、理自動化,以達到優(yōu)質、實時、高效、低耗、安全、可靠、減輕勞動強度和改善工作環(huán)境之目的?,F(xiàn)場總線是連接智能現(xiàn)場設備和工控機系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結構的最下層的通信網(wǎng)絡。工控機與現(xiàn)場設備的信息交換是點對點的,現(xiàn)場總線的介入減少了電氣布線的數(shù)量,尤其在制造系統(tǒng)中,不僅可以減少控制系統(tǒng)的成本和復雜程度,而且可以減少電氣控制柜底部容納電纜的空間,所以這種網(wǎng)絡結構可以使制造系統(tǒng)的修改變得容易。網(wǎng)絡化系統(tǒng)允許處理功能分布至若干小規(guī)模智能單元,網(wǎng)絡結構趨向模塊化。某個設備可以方便地在一個分組中被增減,且不影響其他分組的功能實施?,F(xiàn)
3、場總線將工控機系統(tǒng)與現(xiàn)場設備進行數(shù)字通信,這個網(wǎng)絡就稱為現(xiàn)場總線系統(tǒng)?! 《崿F(xiàn)原理 根據(jù)現(xiàn)場實地考察、數(shù)據(jù)計算分析,煤場調度絞車在80到100秒就將車皮拉過放煤溜槽,而在這段時間內皮帶輸送機最多只能輸送22到28噸煤;即使皮帶輸送機滿負荷運行,輸送60噸煤最少也需要216秒。.車皮需要倒回去再裝一次至兩次才能裝到所需煤量;費時,費力,操作煩瑣;或者讓調度絞車運行幾秒,停止幾秒,以裝載所需煤量,這將造成調度絞車的頻繁啟動、停止,對設備沖擊非常嚴重,并且控制不準確,操作煩瑣?! ∫虼?,決定在調度絞車上加裝變頻調速
4、控制系統(tǒng)、絞車測速系統(tǒng),使調度絞車實現(xiàn)無級變頻調速運行,既能實現(xiàn)絞車運行的精確控制,又能將設備的沖擊減到最小,延長設備使用壽命,節(jié)能降耗?! ≡诮o煤皮帶輸送機上加裝核子秤,用于監(jiān)測皮帶上的煤的實時流量,以控制調度絞車、皮帶運輸機、給煤機、電動液壓老虎口,放煤溜槽的同步按序運行。 在給煤皮帶驅動電機上加裝變頻控制系統(tǒng),實現(xiàn)驅動電機的軟啟動,節(jié)約能源的目的?! ≡谲壍肋吋友b車皮位置探測器,以精確定位車皮位置?! 〗o放溜槽加裝限位開關,以確保溜槽在指定區(qū)間運行,以防止放煤溜槽抬得過高或放置過低,造成下煤不暢或影響車皮通過。
5、在皮帶輸送機機頭位置上方、各煤倉下部加裝視頻攝像頭,在一、二號操作室加裝視頻監(jiān)視器,以監(jiān)測皮帶輸送機、煤倉溜煤槽上的實時煤量,以及車皮實際裝煤情況?! ∠到y(tǒng)控制核心程序設計在日本三菱plc控制器上運行,以實現(xiàn)集中控制邏輯,保證系統(tǒng)高速、可靠、實時運行。節(jié)點控制部分通過plc控制器、中間繼電器,獨立驅動被控節(jié)點可靠運行,通過rs485現(xiàn)場總線與上位機(工業(yè)pc機)通訊,以簡化系統(tǒng)設計,保證系統(tǒng)簡單、快捷,可靠運行?! ∪?、總線結構 現(xiàn)場總線共七個站點(一個主站、六個從站)。主站0#:主控操作臺;從站1#:主控plc控制
6、柜;從站2#:附屬控制柜;從站3#:核子秤信號;從站4#:絞車變頻控制柜;從站5#:皮帶變頻控制柜;從站6#:皮帶變頻控制柜。各站點均采用rs485總線通訊方式。上位機(工業(yè)pc機)采集現(xiàn)場總線數(shù)據(jù),通過rs232接口與主站0#plc編程口相連,實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時采集,便于司控人員實時監(jiān)控裝車現(xiàn)場。其系統(tǒng)總線結構框圖如下: 系統(tǒng)總線結構框圖 四、裝車流程 車皮到達裝車站后,系統(tǒng)根據(jù)光電開關定位信號,自動將車皮放置到裝煤位置,同時放下溜槽,響起開車預告信號,隨后依次集控開啟系統(tǒng)各個皮帶機和給煤機。裝煤過程中,通過裝在皮
7、帶、及煤倉溜煤槽上的核子秤所測量的煤流量,將該煤流量測量值通過串行通訊傳給從站3#plc(3#plc把串行數(shù)據(jù)換算成煤流量噸位)。從站4#plc(絞車變頻控制柜)通過rs485總線從3#plc讀取煤流量測量值,經過d/a(數(shù)模轉換)轉換成模擬信號后,傳送給變頻器信號參考輸入端,變頻器根據(jù)該參考信號輸出頻率控制電機拖動絞車,實現(xiàn)通過皮帶上煤流量的大小調整絞車速度,以保證裝車過程中煤能均勻裝在車皮里。系統(tǒng)根據(jù)核子秤所計量的裝煤量自動增減給煤機數(shù)量及調節(jié)皮帶速度。待一節(jié)車皮裝車接近完畢時,通過0#plc擴展模塊232if的rs2
8、32接口(傳輸距離15米)轉換為rs485接口(傳輸距離600米)接至軌道衡儀表輸出端讀取軌道衡稱重信號,判斷是否已達到預計裝車噸位,當達到所需煤量時,抬起放煤溜槽,同時響起兩聲計量信號給主控臺和磅秤房。待車輛上秤后,系統(tǒng)發(fā)出一聲響鈴給主控臺和磅秤房,待計量完畢后系統(tǒng)根據(jù)磅秤發(fā)出的三聲計量結束信號,自動