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公司新聞

“油改電”輪胎式集裝箱門式起重機(jī)大車智能糾偏

  當(dāng)前?我國各主要港口相繼對(duì)以柴油機(jī)為動(dòng)力的輪胎式集裝箱門式起重機(jī)進(jìn)行了滑觸線供電改造?使該類起重機(jī)可以使用市電作為主要供電電源,取得了很好的節(jié)能減排效果。改造后的輪胎式集裝箱門式起重機(jī) (以下簡稱 ERTG)由于側(cè)面滑觸線和鋼結(jié)構(gòu)的存在,當(dāng)大車行走時(shí),如果偏離了正常軌

跡,可能會(huì)對(duì)滑觸線及其小車、堆場(chǎng)設(shè)備以及地面設(shè)施造成損壞,嚴(yán)重時(shí)影響生產(chǎn)。 因此?ERTG大車行走的防撞糾偏保護(hù)非常重要,雖然有一些措施可以實(shí)現(xiàn)此類保護(hù)?但效果并不理想。 我們基于防撞和糾偏理念,針對(duì) ERTG研發(fā)出了帶顯示、語音功能的 “一體化大車防撞糾偏智能保護(hù)裝置 ” (見圖 1),為 ERTG大車安全運(yùn)行提供了一個(gè)性能優(yōu)異、穩(wěn)定可靠、安裝簡單的解決方案。

該裝置可以獨(dú)立于原電氣控制系統(tǒng)安裝,使其特別適用于現(xiàn)有 ERTG。由于大多數(shù) ERTG受原有電氣控制系統(tǒng)的 PLC槽位、備用點(diǎn)不足的制約,不可能將模擬量信號(hào)直接接入原 PLC?加之不同 ERTGPLC在品牌、模塊配置、控制程序上各不相同,針對(duì)不同 ERTG不同 PLC增加配置和程序都需要額外進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)試?使成本上升,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試周期加長。獨(dú)立安裝裝置可以解決這些問題,從而使現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試簡易、靈活;日常維護(hù)也更加方便。該裝置已經(jīng)申請(qǐng)了國家**。

1 結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)

該裝置通過檢測(cè) ERTG大車行走時(shí)大車外側(cè)面與滑觸線之間的距離,判斷大車行走狀態(tài)。該裝置可以根據(jù)計(jì)算結(jié)果,給出大車具有走偏趨勢(shì)或已經(jīng)走偏兩種狀態(tài),即分別是預(yù)警狀態(tài)和報(bào)警狀態(tài)。該裝置將滑觸線鋼結(jié)構(gòu)上的金屬反射板作為檢測(cè)目標(biāo),帶模擬量輸出的激光測(cè)距傳感器安裝在 ERTG門腿平衡梁兩端,高度與反射板保持一致。分別在電氣房和司機(jī)室安裝一體化控制器,其中電氣房一體化控制器作為數(shù)據(jù)采集控制器?司機(jī)室一體化控制器作為顯示控制器。

1.1 數(shù)據(jù)采集控制器

數(shù)據(jù)采集控制器采用目前工控行業(yè)*新 OCS控制產(chǎn)品---美國 HORNER公司的一體化控制器XLE102。此新型控制器的特點(diǎn)是將邏輯控制、人機(jī)界面、內(nèi)置 I/O與網(wǎng)絡(luò)集成于一體?內(nèi)置 CsCAN現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)和 2個(gè)串口 (RS232、485均可 )?并有可選的以太網(wǎng)接口或 MODEM口,人機(jī)界面程序和PLC控制程序使用同一套免費(fèi)編程軟件 Cscape編程?無需太多培訓(xùn)即可輕松掌握。該控制器集成3.5英寸單色觸摸式顯示屏,帶有多個(gè)按鍵,內(nèi)置 10路開關(guān)量輸入、2路高速計(jì)數(shù)器、6路繼電器輸出和 4路模擬量輸入。該控制器安裝在電氣房內(nèi),實(shí)時(shí)采集如下數(shù)據(jù):

(1)大車外側(cè)面與滑觸線之間的距離。信號(hào)來自激光測(cè)距儀,大車兩側(cè)每一端各安裝 1個(gè)?共計(jì) 4個(gè)?為 4~20mA電流型信號(hào)。

(2)開關(guān)量信號(hào)?包括柴油機(jī)供電、滑觸線供電、整機(jī)運(yùn)行、起升運(yùn)行、小車運(yùn)行、大車運(yùn)行?開閉鎖等狀態(tài)信號(hào)。

(3)電量顯示儀表數(shù)據(jù)。ERTG若裝有帶通訊功能的電力參數(shù)測(cè)量儀?該控制器可以通過專用通訊口讀取電量顯示儀表的相關(guān)數(shù)據(jù)?并存儲(chǔ)在顯示控制的存儲(chǔ)卡內(nèi)?通過對(duì)這些數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析?可以準(zhǔn)確得到 ERTG在給定的時(shí)間段內(nèi)的作業(yè)耗電量。

該控制器內(nèi)寫有專用糾偏處理程序?使控制器通過分析、處理接入的信號(hào)?檢測(cè)大車是否走偏或是否有走偏趨勢(shì)?根據(jù)計(jì)算結(jié)果?再以開關(guān)量或通訊方式輸出給電氣房主控 PLC?通過電氣房主控 PLC?間接控制大車兩側(cè)驅(qū)動(dòng)器輸出?實(shí)現(xiàn)糾偏。報(bào)警數(shù)據(jù)和畫面數(shù)據(jù)則以通訊方式輸出給司機(jī)室控制器。

1.2 顯示控制器

為方便龍門吊司機(jī)了解大車行走的數(shù)據(jù)狀態(tài)?在司機(jī)室另外增加了顯示控制器。該控制器采用美國 HORNER公司的 XL6控制器?與數(shù)據(jù)采集控制器類似?內(nèi)置 10路開關(guān)量輸入、2路高速計(jì)數(shù)器、6路繼電器輸出和 4路模擬量輸入。

顯示控制器內(nèi)寫有大車行走狀態(tài)監(jiān)測(cè)畫面和報(bào)警畫面?同時(shí)帶有語音報(bào)警輸出?當(dāng)大車走偏或當(dāng)大車有走偏趨勢(shì)時(shí)?除進(jìn)行畫面報(bào)警外?還可以給出語音提示?提示司機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的糾偏操作。

顯示控制器和數(shù)據(jù)采集控制器之間通過 CAN總線或 RS485連接。對(duì)于干擾較小的 ERTG?可以直接使用任意 3根備用線實(shí)現(xiàn)通訊,而不需要通過拖令進(jìn)行復(fù)雜的布線工作。

2 功能實(shí)現(xiàn)

2.1 畫面和報(bào)警

為便于司機(jī)和維修人員查看大車參數(shù)和狀態(tài)?我們?cè)O(shè)計(jì)了大車狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示畫面和報(bào)警畫面,所有的畫面全部安裝在顯示控制器內(nèi)。大車狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示畫面以俯視形式,顯示大車外側(cè)離開滑觸線反射板的距離。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,分別設(shè)定預(yù)警和報(bào)警兩種狀態(tài)。當(dāng)大車有走偏趨勢(shì),或大車已經(jīng)走偏到某一預(yù)警距離時(shí),即為預(yù)警狀態(tài),畫面中對(duì)應(yīng)區(qū)域會(huì)出現(xiàn)黃色閃爍條予以提示,同時(shí)語音報(bào)警提示走偏預(yù)警;當(dāng)大車已經(jīng)走偏時(shí)即為報(bào)警狀態(tài),畫面中對(duì)應(yīng)區(qū)域會(huì)出現(xiàn)紅色閃爍條予以提示,同時(shí)語音報(bào)警提示走偏報(bào)警。

2.2 參數(shù)可調(diào)

為適應(yīng)不同的 ERTG和不同的堆場(chǎng)滑觸線?該裝置的參數(shù)可以手動(dòng)調(diào)整。如大車走偏預(yù)警距離近端、大車走偏預(yù)警距離遠(yuǎn)端、大車走偏報(bào)警距離近端、大車走偏報(bào)警距離遠(yuǎn)端、語音報(bào)警時(shí)間間隔以及用戶密碼等。用戶可以針對(duì)不同 ERTG的情況隨時(shí)調(diào)整?使現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工作量大為減少?提高了對(duì)不同

ERTG不同堆場(chǎng)的廣泛適應(yīng)性。

2.3 報(bào)警歷史

當(dāng)出現(xiàn)預(yù)警或報(bào)警時(shí),實(shí)時(shí)故障顯示畫面可以顯示預(yù)警或報(bào)警內(nèi)容,與此同時(shí)?所有預(yù)警或報(bào)警信息會(huì)寫入報(bào)警歷史,供以后查閱。報(bào)警歷史可以記錄報(bào)警日期、報(bào)警時(shí)間、報(bào)警內(nèi)容、報(bào)警時(shí)各傳感器的當(dāng)前數(shù)據(jù)、各狀態(tài)點(diǎn)的狀態(tài)?非常便于將來的事故跟蹤。

根據(jù)需要,在非預(yù)警或非報(bào)警狀態(tài)下,同樣可以一定的頻率記錄大車行走的狀態(tài)數(shù)據(jù),如各傳感器數(shù)據(jù)、各狀態(tài)點(diǎn)的值,以及記錄數(shù)據(jù)時(shí)的日期、時(shí)間等信息。這些數(shù)據(jù)全部記錄在顯示控制器或數(shù)據(jù)采集控制器的存儲(chǔ)卡內(nèi)。

2.4 電量分析

作為擴(kuò)展使用,電氣房控制器具有備用通訊口,支持 Modbus協(xié)議?可以與具有 Modbus接口的電量顯示儀表實(shí)時(shí)通訊,讀取相關(guān)電力參數(shù),如電壓、電流、有功功率、無功功率、電能等,并作為歷史存儲(chǔ)在控制器存儲(chǔ)卡中。

這些數(shù)據(jù)連同歷史狀態(tài)數(shù)據(jù)一起?在控制器存儲(chǔ)卡中以標(biāo)準(zhǔn)的文本格式存儲(chǔ)?用戶可以使用電子表格軟件如 Excel對(duì)它們進(jìn)行分析。這些數(shù)據(jù)對(duì)司

機(jī)駕駛水平評(píng)測(cè),EERTG維護(hù)保養(yǎng)等工作都有一定的參考價(jià)值。

2.5 接入 CCMS

作為擴(kuò)展功能?對(duì)于已經(jīng)具備 CCMS的 ERTG?報(bào)警畫面和歷史數(shù)據(jù)可以融入 CCMS系統(tǒng)。具備了該擴(kuò)展功能的 CCMS可以獲取并分析大車軌跡歷史?獲取控制器歷史數(shù)據(jù)?并分析 ERTG分別在油電狀態(tài)下的電壓、電流、有功功率、無功功率、電能等歷史數(shù)據(jù)。

3 結(jié)語

該裝置根據(jù) ERTG實(shí)際需要,采用一體化控制器,實(shí)現(xiàn)了大車行走的智能糾偏?并帶有顯示、報(bào)警、語音、數(shù)據(jù)歷史等功能,可以獨(dú)立安裝、調(diào)試。將糾偏控制邏輯分離,減少了電氣房 PLC負(fù)擔(dān),可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的計(jì)算。對(duì)電氣房 PLC程序改動(dòng)少,增加的小型控制器體積小,便于安裝。該方案的總成本較低。對(duì)于實(shí)現(xiàn)了油改電改造的 ERTG?該小型 PLC有專門通訊口可以直接讀取電量顯示儀表的電壓、電流、功率、電能、功率因素等數(shù)據(jù)。并作歷史數(shù)據(jù)處理,存儲(chǔ)在控制器附帶的存儲(chǔ)卡中,方便工程師讀取分析。

目前,該裝置已成功應(yīng)用在廈門港 “油改電 ”ERTG上。






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