火力发电厂翻车机系统技术改造

李松林

（中石化 胜利石油管理局胜利发电厂，山东 东营257087）

胜利发电厂翻车机系统是由翻车机、空车调车机、重车调车机、迁车台四部分设备组成，通过这四部分设备将入厂煤及时转运到煤场并输送给锅炉。其中翻车机系统原设计为就地或集中两种操作方式，翻车机和重车调车机的操作控制台位于翻车机控制室，迁车台和空调调车机的操作控制台位于迁车台控制室，这两个控制室相互独立，并且每个操作室都需要两名操作员来进行操作和协调工作。

1 系统改造原因

1.1 程控集中控制原因

由于翻车机系统设备多，联锁条件复杂，行程限位点多，运行中对设备的监控需要完全依赖操作盘上的指示灯，为了加强设备的监控，一直采用就地手动操作的方式，但是这种工作方式存在着以下不足：一是，设备操作较为分散，各单台设备的操作人员对其余设备的运行状态无法把握，对联锁条件无法全面监控；二是，运行中需要四名操作人员，无法满足两台翻车机同时运行的要求。

1.2 重车调车机改造原因

我厂重车调车机属于865-00 型，是CFH-Ⅱ型翻车机系统配套调车设备，该设备受当时技术发展水平和技术设计水平的限制，采用钢丝绳传动，长期使用制约着翻车速度，其维护工作量很大。主要表现为：送空车进入迁车台的方式不符合铁路部门的要求；遇到大风天气或因车皮本身阻力大而不能进入迁车台，需人工推车到迁车台，运行工作量较大；钢丝绳易受牵车冲击力断裂；因频繁断绳重调已达不到设计的牵引节数，大大影响了翻车效率；重车在平台上定位难度较大。

2 改造方案

2.1 程控改造方案

目前，国内外较先进的控制系统一般都是由上位机PC、 下位机PLC、工业电视三大部分组成。上位机负责操作界面、数据库管理，下位机负责程序逻辑，工业电视反馈现场实际运行图像，辅助监控。因此我们决定将翻车机系统在原有控制方式的基础上改造为上位机程控操作，增加一台上位机，作为翻车机系统的操作端，完成对四台设备的联锁操作。另设一台上位机作为系统工程师站，将它们与微机联网，功能上实现互为备用，同时在操作室配备工业电视，及时反馈现场的运行图像，实现对设备实时监控。

2.2 重车调车机改造技术方案

重调机有效牵引行程46m，选用齿轮齿条传动,采用变频调速，起动平稳,定位准确,制动可靠,并可满足系统运行的各种工况；重调机前进和后退设有防越位保护措施，并设有止挡保护以保证工作安全。重调机周围安全防护措施要齐全，重调机设有超载保护功能以防重调机突然过载损坏。

2.3 液压部分

液压系统主要由电机、双联叶片泵、换向阀、执行机构、油箱、蓄能器等组成，该液压系统采用集成式设计，体积小，结构紧凑。双联泵通过弹性联轴器从电机得到机械能后，经滤油器从油箱吸油然后泵的两个出口分别输出压力油。压力分别由卸荷阀和调定。压力油分两路，一路经叠加阀至摆动油缸；另一路经叠加阀至平衡油缸，摆动油缸、平衡油缸联动，完成大臂抬落。压力油经卸荷阀分两路，分别完成提销和制动。蓄能器在抬臂时蓄能，落臂时释放能量，并为平衡油缸提供背压及补充循环油。

2.4 电气部分

控制系统仍采用原有PLC 控制，根据新重调运行方式、特点修改下位程序：重调操作方式为就地/程控两种方式，就地设有操作台，操作人员可以在就地手动操作设备实现所有功能，上位机可以实现程控操作；重调控制方式分为自动、手动和调试，自动状态下，重调在满足联锁条件下自动完成整个调车作业。手动状态下，重调满足联锁条件后，人工下操作指令，完成重调动作。调试状态下，重调只保留基本的行程限位，不需要其他联锁条件也可运行；重调采用变频调速，变频器输入输出应有电抗器，防止变频器干扰控制系统，变频器容量应选大一档，防止减速时过载，并有制动电阻。变频调速系统应制动良好，定位准确，为安全起见，不能采用停电滑行的减速方式。

3 实施过程

3.1 首先对翻车机控制系统进行改造，为翻车机安装一台上位机，利用组态王软件，对操作画面进行编辑。通过编辑上位机，可以实时的显示各台设备运行数据，包括电流信号、各行程限位、计数限位、运行状态等，并且以动画形式显示设备实时运行位置，翻车累计以及通讯状态。

3.2 增加了1 个通讯模块和2 个模拟量输入模块来实现通讯和网络功能以及采集各台电机的电流信号。

3.3 为完善反馈信号，我们将两套翻车机系统的6 台变频器故障信号、两台翻车机和两台空车调车机的电机过热信号引入程控。这样就可以利用上位机快速的对设备状态进行检测。

3.4 增设一台上位机，作为系统工程师站。通过系统工程师站，我们可以在设备出现状况时，利用软件检测故障点，较快的处理发生的故障。

3.5 在翻车机操作室安装了工业电视系统。工业电视系统是由电视墙、矩阵主机以及摄像头组成。

经过改造翻车机系统，最终实现了4 种控制方式：调试方式通过设置就地操作台和集控程控台上的相应按钮直接控制各设备运行。这种控制方式各设备之间不存在联锁关系，但是各行程限位起作用，一般只在检修或调试时使用；就地手动控制方式通过就地操作台的相应按钮直接控制各设备运行，在此方式下设备之间的相互联锁完全保留；程控手动方式通过上位机上的相应按钮控制各设备的运行，各台设备之间联锁关系仍然保留，但只能单台设备手动操作，不能自动运行；程控自动方式通过上位机可以实现整列煤车的调车、翻卸、重新编列上空车线的自动控制。

目前使用的控制方式是程控手动控制方式，其他控制方式根据实际情况进行使用。在程控状态下，当铁路重车就位后，按下系统启动，整个系统自检，所有设备返回原位，操作人员通过上位机操作开始翻车流程，其中摘钩环节采用人工摘钩，最后一节车需人工判断，此外为保障安全，还在集控操作台加装了急停按钮，故障报警器以便在运行中发现故障时紧急停运设备。

3.6 重车调车机改造实施过程：对原重车调车机进行拆除，包括附属设施的拆除；重调基础进行制作；对重调齿条进行安装；重车调车机本体安装；重车调车机电缆滑车安装；对控制部分进行安装；对重调液压及控制系统进行调试。

4 改造后运行效果

4.1 程控改造后运行效果

改造后的翻车机系统效率最高可达到20 节/小时，减轻了运行人员的劳动强度，杜绝了人为事故的发生，提高了劳动生产率；设备电气部分发生缺陷时，利用上位机可及时准确找到故障点，大大缩短消除设备缺陷的时间。

4.2 重调改造效果

减少了更换钢丝绳、人工费用及因不能翻卸造成的延时费用；改造因牵引节数增大后产生的效益每年为40 万元；改造后，较好实现翻车机适应C70 通用敞车；减少突发事故，减轻了工作量；进一步达到翻车机系统平稳，减少机械冲击损坏；较好解决了车皮在翻车机上定位的问题，可使驱动系统的运行状态稳定；解决了重调直接撞车皮进入迁车台，满足了铁路部门的要求。

［1］王涛.火力发电厂翻车机控制系统优化[J].硅谷，2012（4）.

［2］邢承斌.翻车机系统推车机的改造[J].科技传播，2011（14）.