火力發電廠翻車機系統技術改造

李松林

（中石化 勝利石油管理局勝利發電廠，山東 東營257087）

勝利發電廠翻車機系統是由翻車機、空車調車機、重車調車機、遷車臺四部分設備組成，通過這四部分設備將入廠煤及時轉運到煤場并輸送給鍋爐。其中翻車機系統原設計為就地或集中兩種操作方式，翻車機和重車調車機的操作控制臺位于翻車機控制室，遷車臺和空調調車機的操作控制臺位于遷車臺控制室，這兩個控制室相互獨立，并且每個操作室都需要兩名操作員來進行操作和協調工作。

1 系統改造原因

1.1 程控集中控制原因

由于翻車機系統設備多，聯鎖條件復雜，行程限位點多，運行中對設備的監控需要完全依賴操作盤上的指示燈，為了加強設備的監控，一直采用就地手動操作的方式，但是這種工作方式存在著以下不足：一是，設備操作較為分散，各單臺設備的操作人員對其余設備的運行狀態無法把握，對聯鎖條件無法全面監控；二是，運行中需要四名操作人員，無法滿足兩臺翻車機同時運行的要求。

1.2 重車調車機改造原因

我廠重車調車機屬于865-00 型，是CFH-Ⅱ型翻車機系統配套調車設備，該設備受當時技術發展水平和技術設計水平的限制，采用鋼絲繩傳動，長期使用制約著翻車速度，其維護工作量很大。主要表現為：送空車進入遷車臺的方式不符合鐵路部門的要求；遇到大風天氣或因車皮本身阻力大而不能進入遷車臺，需人工推車到遷車臺，運行工作量較大；鋼絲繩易受牽車沖擊力斷裂；因頻繁斷繩重調已達不到設計的牽引節數，大大影響了翻車效率；重車在平臺上定位難度較大。

2 改造方案

2.1 程控改造方案

目前，國內外較先進的控制系統一般都是由上位機PC、 下位機PLC、工業電視三大部分組成。上位機負責操作界面、數據庫管理，下位機負責程序邏輯，工業電視反饋現場實際運行圖像，輔助監控。因此我們決定將翻車機系統在原有控制方式的基礎上改造為上位機程控操作，增加一臺上位機，作為翻車機系統的操作端，完成對四臺設備的聯鎖操作。另設一臺上位機作為系統工程師站，將它們與微機聯網，功能上實現互為備用，同時在操作室配備工業電視，及時反饋現場的運行圖像，實現對設備實時監控。

2.2 重車調車機改造技術方案

重調機有效牽引行程46m，選用齒輪齒條傳動,采用變頻調速，起動平穩,定位準確,制動可靠,并可滿足系統運行的各種工況；重調機前進和后退設有防越位保護措施，并設有止擋保護以保證工作安全。重調機周圍安全防護措施要齊全，重調機設有超載保護功能以防重調機突然過載損壞。

2.3 液壓部分

液壓系統主要由電機、雙聯葉片泵、換向閥、執行機構、油箱、蓄能器等組成，該液壓系統采用集成式設計，體積小，結構緊湊。雙聯泵通過彈性聯軸器從電機得到機械能后，經濾油器從油箱吸油然后泵的兩個出口分別輸出壓力油。壓力分別由卸荷閥和調定。壓力油分兩路，一路經疊加閥至擺動油缸；另一路經疊加閥至平衡油缸，擺動油缸、平衡油缸聯動，完成大臂抬落。壓力油經卸荷閥分兩路，分別完成提銷和制動。蓄能器在抬臂時蓄能，落臂時釋放能量，并為平衡油缸提供背壓及補充循環油。

2.4 電氣部分

控制系統仍采用原有PLC 控制，根據新重調運行方式、特點修改下位程序：重調操作方式為就地/程控兩種方式，就地設有操作臺，操作人員可以在就地手動操作設備實現所有功能，上位機可以實現程控操作；重調控制方式分為自動、手動和調試，自動狀態下，重調在滿足聯鎖條件下自動完成整個調車作業。手動狀態下，重調滿足聯鎖條件后，人工下操作指令，完成重調動作。調試狀態下，重調只保留基本的行程限位，不需要其他聯鎖條件也可運行；重調采用變頻調速，變頻器輸入輸出應有電抗器，防止變頻器干擾控制系統，變頻器容量應選大一檔，防止減速時過載，并有制動電阻。變頻調速系統應制動良好，定位準確，為安全起見，不能采用停電滑行的減速方式。

3 實施過程

3.1 首先對翻車機控制系統進行改造，為翻車機安裝一臺上位機，利用組態王軟件，對操作畫面進行編輯。通過編輯上位機，可以實時的顯示各臺設備運行數據，包括電流信號、各行程限位、計數限位、運行狀態等，并且以動畫形式顯示設備實時運行位置，翻車累計以及通訊狀態。

3.2 增加了1 個通訊模塊和2 個模擬量輸入模塊來實現通訊和網絡功能以及采集各臺電機的電流信號。

3.3 為完善反饋信號，我們將兩套翻車機系統的6 臺變頻器故障信號、兩臺翻車機和兩臺空車調車機的電機過熱信號引入程控。這樣就可以利用上位機快速的對設備狀態進行檢測。

3.4 增設一臺上位機，作為系統工程師站。通過系統工程師站，我們可以在設備出現狀況時，利用軟件檢測故障點，較快的處理發生的故障。

3.5 在翻車機操作室安裝了工業電視系統。工業電視系統是由電視墻、矩陣主機以及攝像頭組成。

經過改造翻車機系統，最終實現了4 種控制方式：調試方式通過設置就地操作臺和集控程控臺上的相應按鈕直接控制各設備運行。這種控制方式各設備之間不存在聯鎖關系，但是各行程限位起作用，一般只在檢修或調試時使用；就地手動控制方式通過就地操作臺的相應按鈕直接控制各設備運行，在此方式下設備之間的相互聯鎖完全保留；程控手動方式通過上位機上的相應按鈕控制各設備的運行，各臺設備之間聯鎖關系仍然保留，但只能單臺設備手動操作，不能自動運行；程控自動方式通過上位機可以實現整列煤車的調車、翻卸、重新編列上空車線的自動控制。

目前使用的控制方式是程控手動控制方式，其他控制方式根據實際情況進行使用。在程控狀態下，當鐵路重車就位后，按下系統啟動，整個系統自檢，所有設備返回原位，操作人員通過上位機操作開始翻車流程，其中摘鉤環節采用人工摘鉤，最后一節車需人工判斷，此外為保障安全，還在集控操作臺加裝了急停按鈕，故障報警器以便在運行中發現故障時緊急停運設備。

3.6 重車調車機改造實施過程：對原重車調車機進行拆除，包括附屬設施的拆除；重調基礎進行制作；對重調齒條進行安裝；重車調車機本體安裝；重車調車機電纜滑車安裝；對控制部分進行安裝；對重調液壓及控制系統進行調試。

4 改造后運行效果

4.1 程控改造后運行效果

改造后的翻車機系統效率最高可達到20 節/小時，減輕了運行人員的勞動強度，杜絕了人為事故的發生，提高了勞動生產率；設備電氣部分發生缺陷時，利用上位機可及時準確找到故障點，大大縮短消除設備缺陷的時間。

4.2 重調改造效果

減少了更換鋼絲繩、人工費用及因不能翻卸造成的延時費用；改造因牽引節數增大后產生的效益每年為40 萬元；改造后，較好實現翻車機適應C70 通用敞車；減少突發事故，減輕了工作量；進一步達到翻車機系統平穩，減少機械沖擊損壞；較好解決了車皮在翻車機上定位的問題，可使驅動系統的運行狀態穩定；解決了重調直接撞車皮進入遷車臺，滿足了鐵路部門的要求。

［1］王濤.火力發電廠翻車機控制系統優化[J].硅谷，2012（4）.

［2］邢承斌.翻車機系統推車機的改造[J].科技傳播，2011（14）.