四車定位聯(lián)鎖控制系統(tǒng)在焦?fàn)t的應(yīng)用

【摘要】介紹了新興鑄管焦化廠四焦1#、2#焦?fàn)t四車定位控制系統(tǒng)應(yīng)用情況，結(jié)合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖對(duì)編碼電纜定位技術(shù)和無(wú)線通訊進(jìn)行了詳細(xì)闡述，對(duì)系統(tǒng)功能做了簡(jiǎn)要介紹。

【關(guān)鍵詞】四車定位；編碼電纜；無(wú)線通訊

新興鑄管焦化廠分老區(qū)、四焦兩個(gè)區(qū)域，2010年生產(chǎn)焦炭約110萬(wàn)噸，四焦現(xiàn)有TJL4345A型下噴復(fù)熱式焦?fàn)t2座，推焦車、攔焦車、熄焦車、側(cè)裝煤車、導(dǎo)煙車各2臺(tái)，通過采用編碼電纜定位和感應(yīng)無(wú)線通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了三車推焦聯(lián)鎖和四車協(xié)同作業(yè)，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率和操作管理自動(dòng)化水平。

1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與技術(shù)指標(biāo)

1、中控站。中控站設(shè)置在中央控制室，主要完成機(jī)車位置的監(jiān)測(cè)、動(dòng)態(tài)顯示、計(jì)劃編制、記錄報(bào)表統(tǒng)計(jì)與生成，通過收集各機(jī)車信息，形成各種控制命令，指揮各機(jī)車聯(lián)動(dòng)工作。中控站包括中控計(jì)算機(jī)、中控PLC（SIMATIC S7-200）、地址檢測(cè)單元、無(wú)線通信單元。

2、車載站。車載站設(shè)置在各個(gè)機(jī)車上，主要功能是收集機(jī)車工作狀態(tài)信息發(fā)送給中控站，并根據(jù)接收到的中控站發(fā)出的指令控制機(jī)車工作，通過語(yǔ)音提示操作人員進(jìn)行工作。車載站包括機(jī)控柜、天線箱、顯示屏及語(yǔ)音器。

3、編碼電纜。系統(tǒng)共四根編碼電纜，通信線按一定的規(guī)律交叉，地址對(duì)線按照格雷碼規(guī)律交叉。用護(hù)套封裝后，安裝在沿機(jī)車軌道一旁。

4、數(shù)據(jù)通信技術(shù)指標(biāo)

通信方式：串行異步通信

通信接口：RS-485

傳輸速率：2400-9600bps

調(diào)制方式：FSK

校驗(yàn)方式：偶校驗(yàn)+縱向冗余校驗(yàn)

通信誤碼率：<10-7

載波中心頻率為49KHz、79KHz

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：

2、系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)

（1）感應(yīng)無(wú)線技術(shù)

感應(yīng)無(wú)線數(shù)據(jù)通信

感應(yīng)無(wú)線數(shù)據(jù)通信是介于有線通信和無(wú)線通信之間的新穎通信方式，它通過安裝在移動(dòng)機(jī)車上的感應(yīng)天線和沿機(jī)車軌道安裝的編碼電纜之間（5-20cm）的電磁感應(yīng)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，因?yàn)橹挥?-20cm的無(wú)線通信距離，所以確保了通信質(zhì)量的可靠；

感應(yīng)無(wú)線位置檢測(cè)

感應(yīng)無(wú)線技術(shù)利用一條獨(dú)特的編碼電纜，在進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)，能隨時(shí)檢測(cè)到機(jī)車所處的位置。檢測(cè)到的地址為絕對(duì)的、連續(xù)的地址，檢測(cè)精度為0.2cm，地址檢測(cè)精度越高，自動(dòng)走行定位的精度越高。

（2）自適應(yīng)控制技術(shù)

移動(dòng)機(jī)車自動(dòng)走行定位必須具備以下的基礎(chǔ)：移動(dòng)機(jī)車具有變頻調(diào)速裝置，能夠控制機(jī)車行走速度；必須能夠連續(xù)地、精確地檢測(cè)機(jī)車所處的位置；移動(dòng)機(jī)車與中央控制室之間應(yīng)具有可靠的數(shù)據(jù)通信。

通過自動(dòng)適應(yīng)的自動(dòng)走行定位控制技術(shù)，在任何時(shí)候都能夠明確目標(biāo)位置，并根據(jù)離目標(biāo)位置的距離，控制速度的快慢，還能根據(jù)不同的目標(biāo)位置和相關(guān)因素自動(dòng)地、精確的到達(dá)目標(biāo)位置，其自動(dòng)定位精度達(dá)到0.5cm。

3、系統(tǒng)特點(diǎn)

（1）PLC技術(shù)與感應(yīng)無(wú)線技術(shù)有機(jī)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)煉焦過程實(shí)現(xiàn)集中管理控制，數(shù)據(jù)通信可靠，位置檢測(cè)精度高。

（2）系統(tǒng)硬件全部是工業(yè)級(jí)以上，從而使系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，能適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)惡劣環(huán)境。能抗現(xiàn)場(chǎng)各種電磁干擾；不受粉塵污染影響；抗震動(dòng)。

（3）系統(tǒng)功能齊全，可根據(jù)用戶的要求取舍各種功能；系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，用戶界面友好，便于工人操作。

（4）系統(tǒng)具有自身故障自動(dòng)檢測(cè)功能，便于維護(hù)。

4、系統(tǒng)主要功能

（1）生產(chǎn)計(jì)劃編排功能：根據(jù)串序的生產(chǎn)工藝，結(jié)合出焦時(shí)間間隔、檢修分段、倒班順序，自動(dòng)編排推焦計(jì)劃?？梢允止ぞ幣藕碗S時(shí)修改推焦計(jì)劃。

（2）亂簽和恢復(fù)：在推焦車上裝有亂簽和恢復(fù)按鈕，因生產(chǎn)故障需要更改推焦計(jì)劃時(shí)，推焦車司機(jī)可按下亂簽按鈕更改計(jì)劃（跳到下一條計(jì)劃），事故排除后可按恢復(fù)按鈕恢復(fù)計(jì)劃。

（3）爐號(hào)識(shí)別及方向判斷：根據(jù)所檢測(cè)的機(jī)車位置，自動(dòng)識(shí)別機(jī)車所處的爐號(hào)。根據(jù)所檢測(cè)的機(jī)車位置和計(jì)劃推焦?fàn)t號(hào)的位置，判斷機(jī)車應(yīng)正確運(yùn)行的方向。

（4）安全聯(lián)鎖控制

推焦聯(lián)鎖控制：推焦車、攔焦車、熄焦車對(duì)準(zhǔn)計(jì)劃爐號(hào)；導(dǎo)焦槽到位；熄焦車車門關(guān)閉構(gòu)成一級(jí)推焦允許條件，當(dāng)一級(jí)允推條件成立，攔焦車、熄焦車人工允推確認(rèn)構(gòu)成二級(jí)推焦允許，滿足二級(jí)推焦條件后，系統(tǒng)給出允許推焦命令，才允許推焦桿前進(jìn)，在推焦車操作臺(tái)上設(shè)置聯(lián)鎖解除開關(guān)，以便當(dāng)系統(tǒng)或生產(chǎn)發(fā)生故障時(shí)解除聯(lián)鎖。

取門聯(lián)鎖控制：推焦車、攔焦車摘門機(jī)對(duì)準(zhǔn)計(jì)劃出焦碳化室的中心位置時(shí)，系統(tǒng)給出允許取門命令，拿門機(jī)才允許動(dòng)作，在推焦車、攔焦車操作臺(tái)上裝有取門聯(lián)鎖與解除聯(lián)鎖選擇開關(guān)，以便機(jī)車檢修、維修爐門或當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)解除聯(lián)鎖操作。

（5）自動(dòng)走行、自動(dòng)定位功能

自動(dòng)確定目標(biāo)位置：根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃，以及當(dāng)前計(jì)劃完成情況，自動(dòng)確定機(jī)車下一步應(yīng)該行走的目標(biāo)位置。

自動(dòng)走行：執(zhí)行計(jì)劃任務(wù)的機(jī)車，在車上按“自動(dòng)走行”按鍵后，自動(dòng)朝目標(biāo)位置走行。并能根據(jù)距目標(biāo)位置的遠(yuǎn)近，自動(dòng)控制機(jī)車的速度。

自動(dòng)對(duì)位：在自動(dòng)走行中到達(dá)目標(biāo)位置時(shí)自動(dòng)停止、自動(dòng)對(duì)位。采用自適應(yīng)控制技術(shù)，確保自動(dòng)對(duì)位準(zhǔn)確，其自動(dòng)定位精度達(dá)到0.5cm。

5、結(jié)語(yǔ)

通過預(yù)留數(shù)據(jù)接口，給區(qū)域內(nèi)用戶安裝客戶端軟件，實(shí)現(xiàn)了管理人員通過內(nèi)部局域網(wǎng)對(duì)生產(chǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，極大的提高了人員對(duì)生產(chǎn)的掌控，規(guī)范了推焦操作工藝、提高了焦?fàn)t作業(yè)水平；實(shí)現(xiàn)了四大車的精確定位與聯(lián)鎖控制， 系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠，杜絕了紅焦落地等惡性事故的發(fā)生，確保了焦?fàn)t安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

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