陕钢集团汉钢公司 陕西汉中 724200
摘要：翻车机自动控制系统的被控对象处于变频器产生的强烈电磁谐波信号干扰环境下，自动控制系统与被控对象之间信息传送一般选用24VDC信号和现场总线Profibus-DP，采集和发送命令实现全自动卸车，干扰信号是目前面临的难题，在实际应用中通过采取消除或减弱谐波干扰源，改变信号传输介质、提升信号传输电压、增加电容消耗残余电压，确保信号传输抗干扰性能。
关键词：翻车机；全自动控制系统；谐波干扰；提升电压等级；电容消耗残余电压
前言
汉钢公司中和料场现有一套火车翻车机系统，负责公司铁路线原料的卸车任务，翻车机自动控制系统的被控对象处于变频器产生的强烈电磁谐波信号干扰环境下，通过24VDC信号和现场总线Profibus-DP通讯进行信号采集和发送命令，因信号干扰造成系统不能正常动作，严重影响PLC的正常运行甚至损坏设备，降低翻车机的作业效率。本文主要探讨一种翻车机信号抗干扰控制系统实施方案。
1、翻车机概况
1.1翻车机主要设备简介
翻车机主要分为：重调、翻车机本体、牵车台、空调四大部分；重调采用一台ACS800变频器拖动5台90KW电机驱动前进、后退，大臂采用液压系统控制；翻车机本体采用一台ACS800变频器拖动2台90KW电机驱动本体在0°-175°范围旋转；牵车台采用一台ACS550变频器拖动2台30KW电机驱动运行，空调采用一台ACS800变频器拖动2台90KW 电机驱动；重调、翻车机本体、牵车台、空调位置分别依据各自编码器通过现场总线Profibus-DP通讯方式定位。
1.2翻车机工艺叙述
翻车机工艺描述：重调后退与轨道上的火车慢速撞击连接，再将火车沿轨道牵引至摘钩位（车皮上榜位），人工摘钩将火车前两节与后续车皮脱开，重调将车皮牵引至翻车位，重调后钩与车皮脱开，压车系统压车，同时将翻车机内的车皮推至牵扯台，翻车机旋转175°电振、除尘系统工作5S后停止，翻车机返回水平面，同时重调后退至大臂抬起位，大臂抬起后后退至原位，等待接车；同时牵车台将车皮由重车线牵至空车线，空调再将空车皮推出至空车铁运线，牵车台反回，空调返回。
2、翻车机原设计存在的缺陷
翻车机原设计，采集现场设备状态、发布命令等信号在变频器运行产生的电磁干扰环境下，造成采集的现场信号不能真实的反应现场设备运行状态，从而不能正确的发布的命令，是造成信号干扰的主要原因；从而导致生产中断或设备故障。
3、一种翻车机信号抗干扰控制系统具体实施方案
一种翻车机信号抗干扰控制系统，包括信号输入系统及信号输出系统，如图1所示，信号输入系统具体包括与现场24VDC设备反馈信号端7相连的中间继电器柜a1（位于现场），中间继电器柜a1内安装有中间继电器KAn2，中间继电器KAn2与PLC控制柜a3相连，PLC控制柜a3内安装有中间继电器KAm4，中间继电器KAm4与PLC模块a5相连，中间继电器KAm4还与电容a6并联，电容a6的容值为2μF。如图2所示，信号输出系统具体包括PLC模块b8，PLC模块b8与PLC控制柜b9相连，PLC控制柜b9内安装有中间继电器KAa10，中间继电器KAa10与中间继电器柜b11相连，中间继电器柜b11内安装有与现场24VDC设备接收信号端14相连的中间继电器KAb12，中间继电器KAb12上并联有电容b13，电容b13的容值为2μF。
3.1工作原理：
输入信号时：现场24VDC设备反馈信号端7经线路传输至中间继电器柜a1内，由于在中间继电器柜a1内加装有中间继电器KAn2，其接收现场传入的24V信号，中间继电器KAn2的辅助触点与220VAC电源相连并取220VAC电源为公共端，将现场24VDC电压等级信号提升为220VAC电压等级信号经线路传输至PLC控制柜a3中，PLC控制柜a3中由于加装了220VAC中间继电器KAm4，因此能够接收经转换的现场设备反馈信号；并且在中间继电器KAm4上并联容值为2μF的电容a6，能够吸收线路中存在的干扰电压。中间继电器KAm4的辅助触点与24VDC电源相连并取24VDC电源为公共端，由中间继电器KAm4的辅助触点将24VDC信号经线路传输至PLC模块a5中。
输出信号时：PLC模块b8发出24VDC的命令信号经线路传输至PLC控制柜b9内，PLC控制柜b9内加装的24VDC中间继电器KAa10接收PLC模块b8发出的24VDC命令信号，中间继电器KAa10的辅助触点与220VAC电源相连并取220VAC电源为公共端，将PLC模块b8发出的电压等级为24VDC的命令信号提升为220VAC电压等级信号，经线路传输至中间继电器柜b11（位于现场）内，中间继电器柜b11内加装的中间继电器KAb12接受该220VAC电压等级信号，中间继电器KAb12上并联的电容b13能够吸收线路中存在的干扰电压。中间继电器KAb12的辅助触点与24VDC电源相连并取24VDC电源为公共端，由中间继电器KAb12的辅助触点将24VDC命令信号经线路传输至现场24VDC设备接收信号端14中。
中间继电器柜a1内加装24VDC转220VAC的中间继电器KAn2，并在PLC控制柜a3内相应地加装220VAC中间继电器KAm4，能够接收经转换的现场设备反馈信号；在中间继电器柜b11内加装220VAC转24VDC的中间继电器KAb12，并在PLC控制柜b9内相应地加装24VDC中间继电器KAa，能够将经过转换的命令信号传输至现场设备中。避免了现场24VDC信号直接进入PLC内，如果由于现场信号受到干扰造成24VDC信号不能正常动作，就会影响PLC的运行进而影响整个设备的正常运行，降低翻车机的作业效率的问题。
结束语
汉钢公司翻车机自实施“一种翻车机信号抗干扰控制系统”以来，不断刷新日翻车记录，由最早的日翻车95辆车皮，不断刷新至日翻车249辆车皮，年创效一百余万，设备运行安全可靠性显著提高。实践证明，一种翻车机信号抗干扰控制系统有效解决了目前翻车机自动控制系统信号受干扰难题。
参考文献：
［1］李新军，一种翻车机信号抗干扰控制系统，国家新型专利：
［2］翻车机说明书 大连三峰
论文作者:曹娟娟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/8
标签：翻车论文; 继电器论文; 信号论文; 车皮论文; 现场论文; 电压论文; 抗干扰论文; 《基层建设》2017年第13期论文;