火车装车站电控说明书

快速定量装车自动控制系统使用说明书山东煤矿泰安机械厂2006 年9 月目录一、 总体说明二、 系统简介三、 操作流程四、 操作说明五、 故障处理及日常维护一、 总体说明随着煤炭工业的发展，装运水平不断提高，先进的、现代化的煤炭装运系统也随之 出现煤矿装车速度和准确度要求的不断提高,采用一次定量装车是最有效和可靠的 办法大型定量装车站基于大型料斗秤的工作原理，预先在定量仓中按车皮标重装载， 通过闸门和卸料溜槽控制，向行进中的车厢快速卸载，实现一次连续动态行进中快速 准确装车技术指标：装车速度可达到5300 t/h，最高达8000 t/h，单节装车精度＞0.1%，整列 装车精度＞0.01%，牵引速度可在0.8〜1.5 km/h山东煤矿泰安机械厂生产的快速定 量装车系统具有性能优越，工作稳定可靠，称重精度高，装车速度快的特点，具有配 煤和自动采样功能，并配备有完整的数据采集系统及微处理机称重控制系统维护量 少，备品备件简单快速定量装车系统工艺流程：来车后成品煤在煤仓下通过给煤机，经输煤皮带， 将煤送至装车站的缓冲仓内，当缓冲仓的煤位达到正常煤位时，开启缓冲仓下面的配 料平板闸门，将煤放至定量仓中，由定量仓安置的称重传感器实时测量，当达到预定 质量时，关闭缓冲仓配料闸门，待车厢到位后，通过定量下的摆动式溜槽装入车厢内， 同时由溜槽的唇部将煤刮平，从而实现连续准确动态快速装车。

二、 系统简介本控制系统采用的是美国AB公司ControlLogix系统系列的PLC对设备进行控 制并通过以太网与一用一备两台上位机通讯ZKD 快速定量装车控制系统主要由以下几部分组成：1、PLC 柜2、MCC 柜3、操作台4、现场操作箱5、上位机及打印机6、现场仪表称量仓的的煤量是由拉姆齐 MT2000 静态重量指示仪来测量并通过中间继电器发给 PLC 控制系统，由 PLC 来控制缓冲仓的四个闸板操作人员可以在控制室通过上位 机看到列车的装车情况，并通过操作台对列车进行加煤现场操作箱主要是用户检修 时可在现场操作设备ControlLogix 系统描述1．系统综述ControlLogix 是一种被称为混合控制系统的新概念控制器，为 DCS 系统提供了日益完 美的解决方案，它具有开放、集成和分布的特性，是实现当代最先进工艺要求的最佳 选择ControlNet网络使整个系统控制方案更加灵活、结构更加简单ControlLogix 的根本目标就在于最大限度地提高用户的生产效率，降低全局维护时间和费用，按照 用户的意愿提高控制水平1.1ControlLogix 过程控制站♦ ControlLogix过程控制站采用的Logix5555控制器是高性能的过程控制器，采 用32位RISC CPU，它允许将应用分段，支持32个独立的任务，15个优先级， 使系统结构更加优化。

1.2 ControlLogix I/O 系统ControlLogix I/O 模块种类齐全，适合各种应用，所有 I/O 模块都是智能模块，可 直接上网，具有自诊断功能（不仅能诊断 I/O 模块本身，还能通过它来诊断外部 传感器/变送器），利用ControlNet网络，实现真正的分布式控制所有I/O模块都 可带电拔插，软件可设定的 KEY 可防止 I/O 模件因插错槽而被烧毁， I/O 印象由 软件编程组态，采用一种叫做“清除名单法”的技术，使 I/O 在未被使用时不占 用内存空间所有的输入输出电路都能防止信号过载、瞬变和浪涌冲击，并采用 光电隔离，开关量输出采用继电器隔离，输入/输出信号的分辨率至少为12位1.3 ControlNet 网络通迅 控制网网络是一种高速，确定性网络，用于对时间有苛刻要求的应用场合的信息 传输，它为对等通信提供实时控制和报文传送服务它作为控制器和 I/O 设备之 间的一条高速通信链路，综合了现有各种网络的优点♦ 控制网网络采用一种全新的通讯模式——生产者/消费者模式使之成为多主网络， ControlLogix 背板 ControlBus 成为控制网网络的一部分，不再需要专门的控制器 来管理通讯，从而使控制器专注于完成实时控制。

♦ ControlNet 网络组织是目前全球最大的网络组织之一，几乎所有北美知名的自动 化公司都支持这一网络♦ 由于采用了生产者/消费者通讯模式，控制网网络可以随着你的系统的生长而扩 展，通讯的速度和带宽不受网络的节点数和通讯距离的影响♦对在同一链路上的I/O,实时互锁，对等通信，报文传送和编程操作，均具有相 同的带宽♦ 对于离散和连续过程控制应用场合，均具有确定性和可重复性♦ 具有多控制器共享输入数据和对等通信数据的多信道广播功能♦ 数据源一旦发送数据，多个节点能够同时接收数据以实现精确的同步化♦ 系统可组成主/从、多主或对等通信的混合结构♦ 数据传送方式可分为预定 I/O 数据的传送和非预定 I/O 数据的传送对某些重要 的 I/O 数据（如液位、压力和浓度等）可组态成预定 I/O 数据传送方式，而对其 他数据则采用非预定 I/O 数据传送方式，既保证系统的可靠性，又能提高系统的 控制响应速度♦ 支持远距离通讯，通讯距离不小于 1000M2. 控制系统的拓扑结构以CONTROLLOGIX背板作为网关，实现了以太网、控制网之间的无缝连接， 保证了数据流各行其道，安全畅通，既简化了系统的控制结构，提高了控制的灵活性， 又保证了控制的速度和精度。

2.1 以太网以太网被用来连接操作员站、工程师站和过程控制站，实现报文数据的高速传输， 为操作员迅速、准确、有效的干预系统，在线修改参数，设置系统工作方式提供了必 要的物质基础；作为开放式的公共信息网，它为控制系统与其他第三方控制系统之间 的通讯提供了标准的网络接口，同时也构成了未来工厂信息网的一个部分♦采用TCP/IP协议的标准以太网，通讯速率10Mbps，符合EMC标准；2.2 控制网控制网是一个超大带宽的开放式高速数据网络，具有确定性和可重复性，它被用 来连接各车间/工段的控制子系统，实现报文数据、模拟量数据和逻辑数据的高速传 输，保证了 DCS 控制系统精确的同步化，是分布式控制系统的最佳选择3. 控制策略3.1 任务规划本工程共有 2 个控制站这些站内部又可以被划分成若干个不同的工段/流程， 由此构成一个既相互独立，又相互联系的完整的系统ControlLogix过程控制站被用 来实现这样一个多任务的系统既避免了各子系统之间的相互干扰和影响，又保证了整 个大系统的统一和协调3.2 系统整合本系统包括 1 个装车站控制室和 1 个远程站，以太网用来连接远程控制站与中央 控制室；在中央控制室内采用以太网来连接各个中央控制室和装车站控制室。

远程控 制站用ControlNet连接远程I/O,操作员终端也通过以太网连接到控制站整个网络 结构采用星形结构3.3 控制功能过程控制站可以实现连续的和离散的控制功能，用户能够方便地定义控制器的多 种处理速度，通过将I/O数据组态成不同的传输方式，使系统以不同的速度运行连续 控制和连锁逻辑控制，每个控制器至少能处理 1000 个数据库记录控制器还可以在 不中断正在运行的程序的情况下，具有在线编程和修改的能力，新的控制功能块可以 插入到正在运行程序的任何位置，在1秒钟的时间内传送到ControlNet网络上的所有 操作员站控制系统结构：根据装车工艺及控制要素，控制系统采用集中控制方式，并分为 两个部分，第一部分为煤炭输送、储煤系统控制，第二部分为煤量自动装车与称量系 统控制煤炭输送、储煤系统包括 1、 2号储煤仓的 12 台给煤机，仓下带式输送机， 设备控制及缓冲仓料位、设备运行状态检测自动装车系统包括称量仪表、定量仓、 缓冲仓卸料液压闸门、溜槽的控制以及状态检测3.4 画面功能1）总貌画面显示储煤仓、皮带及装车站系统各设备、装置、区域的运行状态以及过程参数变 量的状态、测量值、控制方式（手动/自动状态）、高低报警等信息，总貌画面与其他 画面之间可以相互切换。

2）分组画面 按照工艺要求将画面进行分组，并以动画的形式显示过程变量的设定值、输出值、 反馈值和控制方式，变量每秒钟更新一次分组画面与其他画面之间可以相互切换 分组画面包括：装车站画面、储煤仓画面、装车数据画面3）报警画面 显示当前所有正在进行的过程参数报警和系统硬件故障报警，并按报警的时间顺 序从最新发生的报警开始排起，未经确认的报警处于闪烁状态报警内容包括：— 报警时间— 变量名— 变量说明— 变量的当前值— 报警设定值— 变量的工程单位3.4 报表功能 系统按照预先定义的格式打印报表，并由软件自动产生所有的标题和表头报表打印采用操作员命令方式报表内容为车型、车号、重量等信息，每列车装车完成后 会生成一列车的数据，用户可自己保存信息并打印3.5 手动和自动 本系统有三个现场操作箱，分别是缓冲仓现场操作箱、定量仓现场操作箱、油泵现场操作箱，缓冲仓现场操作箱安装在缓冲仓平台的墙上，可以就地控制缓冲仓八片 闸板的开关，定量仓现场操作箱和油泵现场操作箱安装在定量仓平台的墙上，可以就 地控制定量仓的闸板、溜槽及砝码的动作、液压泵站的电机启停；以上三个现场操作 箱主要是在现场调试和维修时使用3.6系统连锁 系统连锁是安全、连续地进行生产，实现工艺要求的必要保证。

系统连锁包括：⑴ 安全连锁⑵ 工艺连锁⑶ 开机连锁⑷ 停机连锁⑸ 故障连锁三、操作流程1）系统配置图快速定量装车控制系统配置图Controllogix 5000 system操作台 Controllogix5000车站Controllogix5000成品的站1*4*EEE 躬躬躬躬百驅Main Menuiiii*111-111屯兰煤矿快邃定捷華车站监咼主轟面I请复弦If A □□ □□ □□ □□f A■sonI upsia扳业函日2）装车站操作流程第一步： 开计算机第二步：开油泵，冷却泵、风冷却器可在画面中打到自动位置第三步：操作台选择方式选择在“半自动”的位置第四步：在计算机‘装车闸板选择'画面选择所需要的缓冲仓配料闸板（缓冲仓的闸板可以停止使用一部分，以保证减少缓冲仓落煤时 对称重传感器的冲击，在自动时由于程序关系，左边1-4#闸板至 少有 1 个必须在启用状态，右边1、2、3、4#闸板至少有1 个必 须在启用状态，手动时无此要求），选择 1#或 3#闸板的中位以保 证闸板在自动配料时可精确配重第五步：点击计算机装车站画面中的‘装车输入'按钮，进入装车输入画面，先点击‘新车次'，后点击‘保存当前车次'，再点击‘信 息检查'进入车辆信息显示画面，最后返回至装车站画面。

第六步：将点击装车画面中定量仓闸板画面，会看到保温闸板的开关按 钮，将保温闸板打开，如果保温闸板的开限位没有指示，装车溜 槽将不能被放下第七步：火车机车通过装车站控制室后，转动操作台上的“装车溜槽” 摇柄，使装车溜槽放置到火车车皮上方，下降到适当的位置第八步：将操作台“启/停”旋转开关打到启的位置，缓冲仓闸板打开， 系统自动向定量仓装煤，当达到仪表设定门槛 1 时，系统关闭 1、2、3、4 号闸板的左闸板，当达到仪表设定门槛2 时，系统关闭 2、4号闸板的右闸板，且关闭1号或3 号右闸板的一半，当达 到仪表设定门槛 3 时，系统全部关闭 1 号或 3 号闸板的右闸板配煤完毕仪表设定值可根据用户的要求来进行选择，如装60T 的列车时，可将门槛1设定为50T,门槛2设定为55T,门槛3 设定为 60T）故障处理： 如发现定量仓闸板没关闭，用操作台“装车闸门关”关闭闸门如夹煤，定量仓闸板没关闭，系统不自动配煤，用操作台“装车闸门关”关闭闸门后，系统才会重新自动配煤）定量 仓必须关闭，如定量仓闸板没有关闭，限位信号收不到，系统 不自动配煤，如果关闭闸板时3秒钟检测不到限位系统将会报 警，但不影响自动装车）。

第九步：如重量没达到要求，手动按1 号或 3号闸板配煤，此时1 号或3 号闸板此时只打开右闸板的一半（此配煤方式只在自动情况下 有效，手动时左右两片闸板都会打开至限位）第十步：配煤完毕后，将按下“装车循环”按钮，系统打开装车闸门， 自动装车装车时当称量仓的煤重低于 300 公斤时（仪表设定 门槛 4），系统自动关闭装车闸门，当装车闸门关闭，且煤量低 于 300 公斤时，关闭限位（左右两个）收到后，系统自动打开 缓冲仓8片闸板，自动配煤开始故障处理： 如发现缓冲仓闸板限位故障报警没关闭，检查限位开 关是否松动，输出保险管有没有坏，（缓冲仓8片闸板必须关闭，如缓冲 仓闸板没有关闭，限位信号收不到，系统不自动装车）如发现缓冲仓闸 板打不开，检查 PLC 输出模块有无输出，继电器有没有吸合，输出保险 管有没有坏，以及电磁阀的线圈有没有电第十一步：当装到最后一列车厢时，将“装车循环”按钮按下后，系统开始向车厢放煤，此时将“手动/自动/半自动”转换开关打到“手 动”状态，缓冲仓此时不再配煤，装完此节车厢后装车完毕； 此时将‘启/停'转换开关打到停的位置，关闭装车闸门，并将 装车溜槽抬至上限，关闭防寒闸板。

第十二步：点击装车画面中的‘装车完成'按钮，将数据写入表格内（时 间在 1 分钟左右），数据写完后将表格另存到桌面上的‘装车记 录'文件夹内（文件名的格式为装车日期及当日车次，如05年 7 月 20 日第 1 列，保存名为 050721-1.xls）第十三步：关闭装车报表，点击主画面中的‘装车输入'按钮，进入装 车输入画面，先点击‘新车次'，后点击‘保存当前车次'，再 点击‘信息检查'进入车辆信息显示画面，点击‘打开 EXCEL' 按钮，将‘ book1.xls'打开，最后返回至主画面第十四步：等待下一列火车 第十五步：如果不需要装车，将油泵停止 第十六步：如果需要关闭计算机，按下主画面中的“项目停止”，画面中 会出现一个输入密码的对话框，输入正确的密码，停止项目， 然后将RSVIEW32 RUNTIME关闭，最后将电脑关闭以上是半自动装车情况，手动装车情况如下： 第一步：操作台选择方式选择在“手动” 第二步：开油泵，冷却泵、风冷却器可在画面中打到自动位置 第三步：点击主画面中的‘装车输入'按钮，进入装车输入画面，先点 击‘新车次'，后点击‘保存当前车次'，再点击‘信息检查'进 入车辆信息显示画面，最后返回至主画面。

第四步：将点击装车画面中定量仓闸板画面，会看到保温闸板的开关按 钮，将保温闸板打开，如果保温闸板的开限位没有指示，装车溜 槽将不能被放下第四步：手动按下操作台上的“缓冲仓闸板 1 开”、“缓冲仓闸板 2 开”、“缓冲仓闸板 3 开”、“缓冲仓闸板 4 开”按钮，手动配煤，松开按钮后闸板关闭注意：定量仓闸板检查是否关闭，此时没 有联锁，定量仓闸板没有关闭时，缓冲仓闸板也可以打开）第五步：配煤完毕后，确认缓冲仓闸板全部关闭，按下“装车闸板开”， 此时定量仓闸门全部打开，把定量仓内的煤全部放至火车车皮 内，如果定量仓内的煤不需放完，按下“装车闸板关”，此时定 量仓的闸板全部关闭，装完当前车厢手动”时，缓冲仓与 定量仓闸板无联锁，缓冲仓闸板没有全部关闭，定量仓闸门也 可以打开谨慎操作）第六步：装完当列车皮后，点击装车画面中的‘装车完成'按钮，将数据写入表格内（时间在 1 分钟左右），数据写完后将表格另存到 桌面上的‘装车记录'文件夹内（文件名的格式为装车日期及当日车次，如05年7月20日第1歹U，保存名为050721-l.xls）, 点击‘打开EXCEL'按钮，将‘bookl.clx'打开，第十一步：关闭装车报表，点击装车画面中的‘新车次'按钮，将前一列车的数据清除。

点击‘打开EXCEL'按钮，将‘bookl.clx'打开；等待下一次装车维护重点：从工作原理可以看到，8 片缓冲仓闸板的关闭限位，2 片定量仓闸板的关闭限位，仪表的 4个门槛输出限位，是整个系统正常工作的基础，因此这几点在日常检修中是重点检测的对象四、操作说明两台上位机采用美国Rockwell公司6155R系列工控机，显示器为飞利 浦 21 寸彩显，打印机是爱普生 A3 打印机，组态软件是 RSVIEW32, 控制 系统应有三种运行方式：自动、手动和就地正常运行方式为自动运行 人员在程控室上位机上可进行远方手动操作，就地控制箱上在调试时可进 行手动操作1) 当自动方式运行时，在LCD上的系统图形上选择设备后，并接受到相 应的设备“准备”信号，当所有指示表明可启动时，操作人员通过系统启 动命令来启动系统，当不允许启动时自动程序方式应为主要运行方式运 行人员应能选择一个完整和合适的流程，控制系统的逻辑应防止进入自动 启动方式，除非已选择合适的和完整的流程，且有信号表明允许启动，当 显示表明流程选择有效(准确)后，允许运行人员使用“系统自动启动” 命令来启动自动启动运行2) 当通过系统逻辑或运行人员命令使正常系统停机时，系统应按正确顺 序停机。

为防止损坏设备或危害人身安全，保护停机，或启动紧急停止装 置，设备应立即停止3) 在手动方式中，除了运行人员必须按正确顺序通过管理机上键盘来启 动和停止各个设备；系统也应象自动方式一样完全联锁，运行人员应按正 确顺序来启动和停止所有设备手动方式运行应通过PC系统来处理就 地控制箱上的按钮供试验用4) 就地启动方式只能在就地控制箱操作，在就地各设备旁设有启、停按 钮及就地/远方选择开关，只有当就地/远方选择开关在远方位置时，集控 室才能控制该设备，当开关在就地位置时，可在就地启、停设备5) 控制台上设有整个系统“紧急停止”按钮，通过程控器立即停止系统 所有设备的运转(如：发生火警时)五、故障处理5.1仪表的4 个门槛输出限位出问题：1、 检查仪表接线2、 检查 4 个中间继电器3、 检查 24v 电源4、 检查 plc 接线应急处理：手动装车5.2 8 片缓冲仓闸板的关闭限位，2片定量仓闸板的关闭限位出问题;1、 打开盖板，检查接线2、 如接线完好，拿铁制品靠近接近开关，如红灯灭，说明限位完好3、 检查限位是否由于震动挪动位置4、 检查限位检测距离过长（小于1.5 厘米，大于 2厘米）。