港口41T-32M輕型岸橋單雙箱吊具兼容性改造

陳袁　胡加來　陳立杰

寧波舟山港股份有限公司北侖礦石碼頭分公司（以下簡(jiǎn)稱“北侖礦石碼頭”）的惠生41T-32M輕型岸橋配備振華單箱吊具，采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制集裝箱吊具的形式，一次可起吊1個(gè)20英尺集裝箱或40英尺集裝箱。隨著北侖礦石碼頭集裝箱業(yè)務(wù)的發(fā)展，碼頭對(duì)集裝箱裝卸效率提出更高要求。雙箱作業(yè)岸橋的作業(yè)效率比單箱作業(yè)岸橋提升20%以上;因此，有必要對(duì)北侖礦石碼頭的單箱作業(yè)輕型岸橋?qū)嵤╇p箱作業(yè)技術(shù)改造，以提升設(shè)備作業(yè)效率。振華液壓雙箱吊具性能優(yōu)良，若能用于輕型岸橋，完全可以滿足作業(yè)需要。北侖礦石碼頭41T-32M輕型岸橋單雙箱吊具兼容性改造項(xiàng)目應(yīng)用控制器局域網(wǎng)絡(luò)（controller area network，CAN）總線控制岸橋吊具，使用9芯插頭替代48芯插頭實(shí)現(xiàn)雙箱吊具功能，同時(shí)保留48芯插頭點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制功能，實(shí)現(xiàn)北侖港區(qū)岸橋與龍門吊吊具通用。

1 機(jī)械改造

采購(gòu)振華液壓雙箱吊具，其機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸與41T- 32M輕型岸橋上架轉(zhuǎn)銷配套（見圖1），從而實(shí)現(xiàn)岸橋單雙箱吊具兼容。

2 電氣改造

（1）電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。41T-32M輕型岸橋電控系統(tǒng)采用安川CP-317系列。CAN通信模式雙箱吊具電控系統(tǒng)采用IFM CR0505控制器，通過CR3120網(wǎng)關(guān)模塊實(shí)現(xiàn)與安川CP-316H/261IF（PROFIBUS通信接口）通信。

（2）司機(jī)室聯(lián)動(dòng)臺(tái)新增按鈕。司機(jī)室聯(lián)動(dòng)臺(tái)增加中鎖記憶、吊具通信模式切換等按鈕，實(shí)現(xiàn)雙箱吊具控制。

（3）程序新增輸入輸出點(diǎn)。根據(jù)振華液壓雙箱吊具軟件中所定義的各輸入輸出點(diǎn)的用途，在安川CP-317電控系統(tǒng)可編程邏輯控制器（programmable logic controller，PLC）程序中增加輸入輸出點(diǎn)地址并依次定義用途（見圖 2）。

（4）編寫控制程序 。根據(jù)需要在岸橋 PLC程序中增加雙箱吊具控制程序及相關(guān)連鎖程序。由于41T- 32M輕型岸橋在改造前使用單箱吊具，岸橋 PLC控制程序中缺少雙箱吊具控制所需要的中間上下鎖、45英尺位置指示等內(nèi)容。為此，根據(jù)需要在岸橋PLC控制程序中增加相應(yīng)程序段（見圖3）。

（5）使用9芯插頭替換48芯插頭。吊具上架及雙箱吊具采用9芯插頭替代48芯插頭，并保留48芯插頭點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制功能，從而在提升吊具作業(yè)可靠性和安全性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)岸橋單雙箱吊具兼容。由于吊具通信受垂纜芯數(shù)的限制，雙箱吊具改用CAN總線控制（2線控制），不僅節(jié)約了更換吊具電纜的成本，而且使得吊具可靠性更高。

（6）解決CAN總線控制信號(hào)干擾問題。41T-32M輕型岸橋改造完成后首次試車時(shí)發(fā)現(xiàn)，岸橋吊具CAN總線控制信號(hào)受電纜雜波信號(hào)干擾嚴(yán)重，具體表現(xiàn)為：插入9芯插頭，油泵正常啟動(dòng);但吊具反饋PLC信號(hào)延遲5～60 s，特別是當(dāng)小車與吊具聯(lián)動(dòng)時(shí)尤為明顯。將41T-32M輕型岸橋37芯吊具電纜中的備用電纜全部并聯(lián)接地，使得吊具電纜中的雜波信號(hào)引入地，從而有效減少電纜雜波信號(hào)對(duì)CAN總線控制信號(hào)的干擾。

3 結(jié)束語

北侖礦石碼頭完成對(duì)41T-32M輕型岸橋單雙箱吊具兼容性改造后，岸橋雙箱作業(yè)數(shù)據(jù)顯示：改造后輕型岸橋的作業(yè)效率大幅提升，從改造前的平均約18個(gè)自然箱/h提高到平均約22個(gè)自然箱/h。此外，采用9芯專用雙箱吊具控制和48芯點(diǎn)對(duì)點(diǎn)單箱吊具控制的兼容性改造方案成功實(shí)現(xiàn)北侖港區(qū)岸橋與龍門吊吊具通用，不僅有利于節(jié)約碼頭運(yùn)營(yíng)成本，而且大大增強(qiáng)設(shè)備穩(wěn)定性，可為其他港口實(shí)施輕型岸橋雙箱吊具改造提供參考。

（編輯：曹莉瓊 收稿日期：2021-04-03）