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翻车机ControlLogix控制系统应用研究李文钊;韩俊月【摘要】根据翻车机ControlLogix控制系统的应用情况,研究了该系统的硬件配置、网络架构、程序设计和上位机的实现,介绍ControlLogix集成ProfiBus-DP 现场总线实现设备多元化控制方法.【期刊名称】《港口装卸》【年(卷),期】2016(000)002【总页数】4页(P27-30)【关键词】翻车机系统;ControlLogix;ProfiBus-DP;变频器【作者】李文钊;韩俊月【作者单位】神华黄骅港务公司;神华黄骅港务公司【正文语种】中文翻车机是一种大型高效的机械化卸车设备，主要用于翻卸铁路敞车所装载的煤、矿石等块状及颗粒物料，广泛应用于火力发电厂、冶金、港口等大型企业中[1]。
黄骅港二期扩容工程建有2台C型转子式翻车机卸车系统，由翻车机、定位车、推车机、漏斗给料系统以及洒水和通风等辅助系统构成，目前主要进行C80A/C80B 不解列车型的作业。
翻车机各个设备的运动控制等功能通过电气设备实现，翻车机的自动化也是其电气系统的自动化。
翻车机电气系统有电气室控制柜、控制台以及现场电动机、接近开关和就地操作箱等设备，其自动化的实现采用ControlLogix控制系统。
2.1 翻车机ControlLogix控制系统硬件组成ControlLogix控制系统主要由Logix5560处理器模块、ControlLogix I/O模块、ControlLogix背板及通讯模块与电源四大部分组成，是将DCS与PLC的功能完美的结合在一起，提供顺序控制、过程控制与传动及运动控制的统一控制平台，具有模块化、带电插拔、高速传送和分布式的优点。
由于系统是模块化的，所以能更有效地设计、建立和更改系统，从而极大地节省培训费用和工程实施费用。
以黄骅港二期扩容工程所建翻车机为例，系统主站在电气室的PLC柜内，配置1个7槽1756-A7/B背板附1756-PA75电源模块，0槽为1756-L61控制器，1槽为1756-CNB/D控制网模块，2槽为1756-CNB/D控制网模块，3槽为SST-PFB-CLX通讯模块，4槽为1756-DNB设备网模块，6槽为1756-ENBT/A以太网模块，其他槽位空闲。
浅析翻车机控制系统改进对翻车机原控制系统进行了改进，增加联锁保护逻辑、优化自动控制程序、控制系统硬件改造、现场仪表设备升级，降低了系统设备的故障率，降低设备运行风险，减少维护成本及维护工作量，从而提高设备运行效率。
标签：翻车机；控制系统；联锁保护；PLC1 系统简介翻车机卸车系统是用于电厂、港口、冶金、煤炭、焦化等企业的大型自动卸车系统，可翻卸50t～70t铁路敞车所装载的散粒物料。
该系统卸车作业能力大约为每小时22节重车。
卸车系统为全线自动运行（除人工摘钩），如需要可调整为单机自动运行或就地操作。
该系统由翻车机、重调机及轨道装置、空调机及轨道装置、迁车台、夹轮器、洒水除尘装置、止挡器组成。
翻车机控制系统为SIEMENS 公司S7-300，上位软件WINCC。
2 存在问题自开车运行以来，本单位系统运行问题较多，前期无法实现自动翻车，后期在自动翻车过程中故障频发，其中发生两次较大事故，一次为翻车机在翻车过程中重车脱落，造成车体、翻车机压梁等设备损坏，另一次在迁车台发生两台空车相撞，造成车体、控制盘及配电间等设备设施损坏，类似故障对设备及人员安全造成极大威胁。
3 改进方案为整改翻车机卸车系统翻车机自动翻车困难及翻车过程故障频发的问题，从系统软硬件四个方面进行改进：3.1 增加联锁保护逻辑原联锁保护逻辑设置简略，仅对涉及人身安全方面进行设置，但对迁车、车辆调动等联锁逻辑设置不完善，由此发生较多重大事故，增加以下三个方面保护逻辑：（1）在迁车台上加装了一台反射板型光电开关，光电开关与反射板分别位于铁轨的两侧。
增加空车检测光电开关，并做了光电开关长时间被遮挡报警联锁，当迁车台上空车放置时间超过3min，自动程序停止，实现了对空车自动监测的双重保护，避免空车相撞事故。
（2）将“迁车台无车皮”条件中两台四计轴计数器串联改为并联，原逻辑中“迁车台无车皮”成立条件为两台四计轴计数器均检测车轮数量为零，改为任意一台四计轴计数器检测车轮数量为零，防止因一台计数器故障引起两车相撞事故。
o型翻车机控制系统毕业设计
针对O型翻车机控制系统的毕业设计，我们需要考虑多个方面，包括系统的整体架构、硬件设计、软件设计、控制算法、安全性等。
首先，我们需要对O型翻车机的工作原理和控制需求进行深入的了解，这将有助于我们设计出合适的控制系统。
在系统整体架构方面，我们需要考虑控制系统的各个模块之间
的关系，包括传感器模块、执行机构模块、控制算法模块等。
同时，还需要考虑控制系统的实时性、稳定性和可靠性，以确保系统能够
准确、高效地控制翻车机的运动。
在硬件设计方面，我们需要选择合适的传感器和执行机构，并
设计相应的电路板和接口电路，以实现传感器数据的采集和执行机
构的控制。
同时，还需要考虑电源供应和防雷电路等问题，以确保
系统能够稳定可靠地工作。
在软件设计方面，我们需要编写控制系统的软件程序，包括数
据采集、控制算法实现、用户界面设计等。
控制算法的设计尤为重要，需要根据翻车机的运动特性和控制要求，选择合适的控制策略，以实现翻车机的精确控制。
在控制算法方面，我们可以考虑采用PID控制算法或者模糊控制算法等，根据具体的控制需求进行选择和优化。
同时，还需要考虑系统的安全性，设计相应的安全保护机制，以防止意外事件的发生。
总的来说，O型翻车机控制系统的毕业设计涉及多个方面，需要综合考虑硬件设计、软件设计、控制算法和安全性等问题，以实现对翻车机运动的精确控制和安全保障。
希望以上内容能够对你的毕业设计有所帮助。
翻车机摘钩机器人的研发与应用图1 翻车机重车人工摘钩作业场景人工摘钩操作存在以下几方面的安全隐患，易发生安全事故。
（1）操作空间比较狭窄。
（2）作业时间不经常在半夜或者凌晨，人员困乏精力不佳。
操作人员年龄偏大，安全意识弱，体力、精力、眼力跟随着输煤设备无人值守的发展趋势，非常有必要进行利用机器人代替翻车作业过程中人工摘钩操作的探索研究，以实现摘钩机器代人作业，节约人力成本，降低翻车过程安全风险，实现本质安全。
36研究与探索Research and Exploration ·智能制造与趋势中国设备工程 2024.01 （下）机械臂控制技术通常包括以下几个方面。
（1）运动学控制。
运动学控制是机械臂控制的基础，它可以根据机械臂的结构和参数，计算机械臂的位置和姿态。
运动学控制对于控制机械臂在空间中的运动，完成精准的定位和抓取任务至关重要。
（2）动力学控制。
动力学控制是控制机械臂在运动过程中的运动学参数，包括速度、加速度等。
通过动力学模型计算机械臂的运动，可以实现高精度、高速度的工作。
（3）路径规划。
路径规划是机械臂控制的关键技术之一，它可以计算出机械臂在空间中的最优运动轨迹，并对机械臂进行控制。
路径规划可以根据不同的任务需求，选择不同的运动路径，以实现更加高效的机械臂控制。
（4）力控制。
力控制是机械臂控制的另一项重要技术。
通过力传感器等器件，可以实现机械臂对物体的接触力度和压力的精准控制，以实现高精度抓取和放置任务。
摘钩机器人的机械臂控制技术是摘钩机器人的核心技术之一，它通过运动学、动力学、路径规划等技术手段，实现了机械臂的精准定位和控制，从而实现了更加高效、高质量的机器人抓取任务。
2.3 摘钩机器人控制系统摘钩机器人的控制系统是负责实时控制机器人运动，完成各种任务的关键技术之一。
摘钩机器人的控制系统通常包括以下几个部分。
（1）传感器。
传感器可以采集机器人和环境的信息，包括位置、姿态、力度、视觉等。
17.翻车机系统翻车机卸车线由大连重型集团公司设计制造，该卸车线卸车能力15节／小时，主要由拨车机、翻车机、迁车台、推车机、各自控制系统所组成，如下图：翻车机推车机工作循环过程:拨车机牵引重车高速前进,到达翻车机时减速牵引#1车进翻车机内定位，翻卸，按程序拨车机接#2车进翻车机与＃1车联挂，然后继续前进，使#2、#3车之间的车钩位于人工摘钩站处停止，人工将#2、#3车联挂车钩摘开，拨车机将#2车定位于翻车机后，再将#1车推至迁车台内定位，同时翻车机进行翻车，然后回原位。
这时，拨车机与#1车自动摘钩，然后后退一段距离，迁车台向空车线行进，并与空车线对位，拨车机后退至抬臂位，大臂抬起，并高速返回，推车机将空车推出迁车台，停在逆止器外侧，迁车台返回重车线，拨车机返回至原位，拨车机大臂下降，然后后退与下节车皮联挂，至此一个工作循环完成，进入下一工作循环。
每节车卸车周期为3分20秒左右。
联锁条件：①拨车机：翻车机原位、翻车机靠板原位、翻车机压车梁原位、翻车机南侧光电开关导通、主令控制器内原位信号、迁车台涨轮器原位、迁车台对位销原位。
②翻车机：翻车机原位、靠板到位、压车梁到位、翻车机南侧光电开关导通。
③迁车台：推车机原位、迁车台涨轮器涨紧、对位销退位、迁车台重车线原位、重车线对轨信号。
④推车机：迁车台涨轮器松开、对位销对位、空车线原位、空车线对轨信号。
17.1拨车机17.1.1设备规范表1 设备一览17.1.2拨车机启动前的检查17.1.2.1检查钢轨、传动齿条无障碍，其固定螺栓无松动现象，检查行程开关动作是否灵活。
17.1.2.2检查液压系统密封情况良好，无漏油现象。
17.1.2.3试转油泵运行情况应良好。
17.1.2.4检查电机、减速机地脚螺丝无松动现象。
17.1.2.5检查电气线路无故障。
17.1.2.6迁车台在重车线，拨车机方能行走。
17.1.2.7启动前抱闸应处于松驰位置。
17.1.2.8检查大臂起落与前钩、后钩，开启是否灵活。
DCS技术在翻车机控制的研究与应用摘要：本项目利用先进DCS控制技术实现对燃煤电厂来煤接卸过程的自动控制，即对翻车机及叶轮给煤机、输煤皮带及相关辅助系统的集中统一控制。
本项目翻车机采用新型侧倾式翻车机，其调车系统采用折返式布置，系统由CFH-2型侧倾式翻车机本体、重车调车机、空车调车机、迁车台、夹轮器、除尘装置、安全止挡器、电气控制系统、除尘系统、叶轮给煤机及输煤皮带等部分组成。
DCS控制系统采用杭州和利时系统工程有限公司MACSⅥ系统，并配置UPS电源装置。
关键词：燃煤电厂；输煤皮带；翻车机；DCS控制系统引言：翻车机DCS控制系统主要特点有：1.DCS系统完善的接地防护及星形网络结构支持点对点通讯、数据采集，抗干扰能力强，提高数据传输可靠性和稳定性。
2.电气模拟控制、变频调速技术的充分应用，使翻车机在翻卸作业时能分段合理设置翻转速度保证起动、靠车、压车、翻卸过程中运行平稳，高效控制空、重调车机速度变化减小（避免）设备间的机械冲击现象，有效延长使用寿命。
3.精确定位，制动可靠：高精度数字编码器、光电开关的联合应用保证迁车台能平稳准确与空、重车线对位、翻车台与基础上钢轨对位准确。
4.光电开关、机械开关、机械限位的多重配置，切实保证连锁保护可靠有效，确保设备、人身安全。
5.除尘系统接入DCS结合多点布置实现分段、分时控制，准确判断各设备运行位置、不同煤种粉尘状况，合理调整除尘点投入组合及喷淋时间，有效保障除尘效果，减低水、气损耗。
6.叶轮给煤机控制接入DCS，实现来煤翻卸和输送协调统一，连锁保护更加有效完善。
DCS控制系统在翻车机系统的应用在集团公司系统内本项目是首次，2019年9月投运以来状况良好。
基于DCS成熟的技术和完善的功能在燃煤电厂输煤集控新建、升级改造有很好的应用推广价值，目前已有系统内电厂现场了解、咨询。
1.翻车机控制系统1.1 本项目利用先进DCS控制技术实现对燃煤电厂来煤接卸过程的自动控制，即对翻车机及叶轮给煤机、输煤皮带、除尘及相关辅助系统的集中统一控制。
