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[摘 要]翻车机御车系统是以翻车机为主要设备。配以其他的辅助设置或装置，如定位车，推车机，垂直压车器，水平靠车板，夹轮器和漏斗振动给料系统等组成的一条机械自动化程度非常高的御车生产线。本文根据自己多年的工作经验，对黄骅港口翻车机自动给料系统技术做了初浅的探讨，仅供同仁参考。
[关键词]翻车机 给料系统 技术 作用
中图分类号：TP18 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）28-0250-01
引言
当前，设备的自动化和自能化已逐渐被各港口所重视，黄骅港也正在实现翻车机与堆料机整条生产线的自动化。翻车机半自动化运行多年前就已经运行，要实现自动化，首先要对翻车机工作原理、特点、性能及漏斗料位工作流程要做认真的了解与研究，掌握好翻车机系统中设计全自动给料控制程序，实现漏斗料位的实时检测和给料的智能控制。如果能够实现翻车机全自动给料作业，就能够大大降低翻控人员的劳动强度，提高卸车作业效率，达到减员增效的效果，提高黄骅港的翻车机作业智能化、自动化水平。
一、翻车机自动给料流程
现翻车机给料系统实际应用的给料运行方式为：翻车机将物料翻御到下方的5个给料漏斗中，每个漏斗下方对应1台垂直于料流方向的振动给料器，变频器控制2台偏心凸轮电机振动筛移动到运行的皮带机上，从而实现物料的运输。翻控人员根据皮带秤和料流开关状态来设定不同漏斗的给料参数，设定的参数通过PLC系统中的给料程序运行计算出变频的输出频率，通过1台变频器实现对2台凸轮电机振动速度的控制，通过调节凸轮电机振动速度实现对振动给料量的控制。全自动给料以取消手动给料参数设置环节。直接由PLC系统根据皮带秤、漏斗料位传感开关采集相关的信息，通过PLC编程，构建自动给料作业的重量模型，实现不同模型下的给料参数设置，从而取代人工设置给料参数。
二、翻车机给料系统的组织结构和工作原理
1、翻车机给料系统的组成
翻车机给料系统见图1，它由漏斗、振动给料器、皮带秤、漏斗料位传感器、料流开关和皮带机等设备组成。
2、翻车机工作原理
为将非电量的漏斗和物料机械压力转换成与之有确定对应关系的电阻值，再通过电阻值达到测量非电量。传感器安装在漏斗三层单侧基础上，共5组，每组由两个传感器并联，传感器承受部分漏斗钢结构的压力常量和物料的压力（变量），变化的压力在传感器上产生与之对应关系的变化的电阻值。监测信号经过防爆接口模块SIWAREXIS，被传送到称重模块SI-WAREXP上，SIWAREXP模块可以实现自动零点矫正，测量出漏斗内物料的实际重量，以4-20mA电流的信号向PLC输出信号（4mA设定为最小称重量，20mA信号设定为物料的最大重量）。PLC控制具体方法由控制器SIWAREXP输出的信号通过PLC的I/O设备传送到控制器中。PLC 程序具体实施步骤如下：
（1）在程序地址栏中创建地址标签。
（2）在梯形图中将输入信号转化为料位百分比，即输入的电流4-20mA 等同于料位0～100%。
（3）在PLC程序中统一设定允许翻车时料位的最大值，确保漏斗内物料不会过满而溢出。各漏斗料位均在52%以下时操作员才可翻卸敞车，此上限值可根据实际情况设定。SIWAREXP模块可以向PLC输出高低料位开关量信号PLC程序可控制各给料电机的起停。高料位可避免漏斗溢煤现象；低料位信号可防止空斗后翻车，高速煤流对输送皮带冲击甚至洒煤。将5个漏斗料位地址分别连接到组态软件RSview32中。
三、翻车机给料系统的运行特点
翻车机自动给料是在没有人干涉的情况下，漏斗内的煤料自动给出，流量均匀，没有大的波动，运行具体有以下几个特点：
1、物料变化性在。以翻御的煤炭为例，1分10多种，其密度在0.8-1.1g/com3之间；以每节车厢装载64t煤炭为例，上下偏差最大可达6左右，翻车机在单次翻御2节火车厢时，重量最大偏差在12t左右。再还考虑到翻车机自身设备特点和天气因素，2节满载火车的重量最大偏差总计在100t左右，这对翻车机全自动给料系统建立单一数学模型设计带来很大困难。
2、装车情况复杂，各个车厢的装车条件不同，分人装车和机械设备装车，因此车厢内的煤炭装载情况千差万别。有前高后低、前低后高，中间高前后低，前后一致等多种情况。装车条件的不同直接影响到翻入各个漏斗中的煤炭重量，进而又影响到不同漏斗的给料参数的设置，这也是影响秋车机全自动给料实现的难点之一。
3、同一车次煤炭密度不同，同一车次不同的车厢内的煤炭密度也不尽相同，存在前轻后重，前重后轻等多种情况，这对翻车机全自动给料系统建立数学模型及其建立条件提出了更高要求。
4、其化因素，当翻车机转过程中出现故障时如何保证给料继续进行，漏斗给空料后如何处理，流量超出皮带机额定能力后全自动给料系统如何处理等一系列问题，都是实现翻车机全自动给料需要考虑的内容。
四、全自动给料作业程序运行情况
翻车机给料系统实际应用的给料运行方式为：
1、翻车机将物料翻御到下方的5个给料漏斗中，每处最远的物料到达该皮带秤处需用时25s左右。采用在100-120s之间建立煤炭重量，确定火车所装载的重量，来适应各种煤炭条件的要求。
2、因为给料机系统存在给料参数和流量之间非线性的特征，对不同的重量模型采取不同的给料参数进行限制。该限制不但对每个漏斗进行最大参数进行限制，而且对整个给定参数总和也进行最大值限制，保证皮带流量不超过皮带机允许运行的流量值。
3、给料系统建立给料模型后，PLC系统根据皮带秤、漏斗料位传感器、料位开关采集的相关信息，进行相应的PLC程序编写。
五、流量值与设定流量值稳定运行
1、运行设定流量值与当前流量值之差分为5档，即700、450、300、350、50，给料参数每增加01，流量增加100t左右，因此流量差越大，每次增加的给料设定参数越大，反之越小。因给料系统给料时间上的滞后性，每次设定参数增加采用不同时间间隔，确保流量稳定，不会超过设定值。
2、运行高于流量设定值，当前流量值与设定流量值之差分为4楼，即：33、200、100、25，因此流量差越大，每次减少的給料设定参数越大，反这越小。给料系统给料时间上的滞后性，每次设定参数增加采用不同时间间隔，确保流量迅速靠近设定值。
3、在流量稳定时，对1#和5#漏斗的料位值进行工作，当这5个漏斗的料位按由高到低排序后，泼辣料位排序第1的相应增大给料设定参数，其增减数值一致，漏斗料位排序第2的相应增大给料设定参数，漏斗料位排序第4的相应减小给料设定参数，其增减数值一致，漏斗料痊排序第3的不做给料设定参数，给料参数不变，各个漏斗之间给料参数的改变可以使皮带流量变动。
六、翻车机全自动给料系统的作用
1、保证了翻车机作业效率不降低，翻车机全自动给料不影响翻车机正常翻御作业效率。
2、在全自动作业中对5个漏斗之间的料位平衡。因为5个漏斗中任何一个漏斗中的料位超过漏斗容积的51%时翻车机将不能进行翻御作业。
3、能自动识别不同的煤炭重量，保证模型构建准确。
4、全自动给料设计能够剔除在翻车机自动给料作业中因翻车机故障对其造成的影响。
参考文献
[1] 张井岗 过程控制与自动化仪表[J].北京 北京大学出版社2007.
[2] 港口设备安装工程技术规范[M].北京：人民交通出版社，2002.
[3] 李良人.变频调速技术与应用[J].电子工业出版社.2008.
[关键词]翻车机 给料系统 技术 作用
中图分类号：TP18 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）28-0250-01
引言
当前，设备的自动化和自能化已逐渐被各港口所重视，黄骅港也正在实现翻车机与堆料机整条生产线的自动化。翻车机半自动化运行多年前就已经运行，要实现自动化，首先要对翻车机工作原理、特点、性能及漏斗料位工作流程要做认真的了解与研究，掌握好翻车机系统中设计全自动给料控制程序，实现漏斗料位的实时检测和给料的智能控制。如果能够实现翻车机全自动给料作业，就能够大大降低翻控人员的劳动强度，提高卸车作业效率，达到减员增效的效果，提高黄骅港的翻车机作业智能化、自动化水平。
一、翻车机自动给料流程
现翻车机给料系统实际应用的给料运行方式为：翻车机将物料翻御到下方的5个给料漏斗中，每个漏斗下方对应1台垂直于料流方向的振动给料器，变频器控制2台偏心凸轮电机振动筛移动到运行的皮带机上，从而实现物料的运输。翻控人员根据皮带秤和料流开关状态来设定不同漏斗的给料参数，设定的参数通过PLC系统中的给料程序运行计算出变频的输出频率，通过1台变频器实现对2台凸轮电机振动速度的控制，通过调节凸轮电机振动速度实现对振动给料量的控制。全自动给料以取消手动给料参数设置环节。直接由PLC系统根据皮带秤、漏斗料位传感开关采集相关的信息，通过PLC编程，构建自动给料作业的重量模型，实现不同模型下的给料参数设置，从而取代人工设置给料参数。
二、翻车机给料系统的组织结构和工作原理
1、翻车机给料系统的组成
翻车机给料系统见图1，它由漏斗、振动给料器、皮带秤、漏斗料位传感器、料流开关和皮带机等设备组成。
2、翻车机工作原理
为将非电量的漏斗和物料机械压力转换成与之有确定对应关系的电阻值，再通过电阻值达到测量非电量。传感器安装在漏斗三层单侧基础上，共5组，每组由两个传感器并联，传感器承受部分漏斗钢结构的压力常量和物料的压力（变量），变化的压力在传感器上产生与之对应关系的变化的电阻值。监测信号经过防爆接口模块SIWAREXIS，被传送到称重模块SI-WAREXP上，SIWAREXP模块可以实现自动零点矫正，测量出漏斗内物料的实际重量，以4-20mA电流的信号向PLC输出信号（4mA设定为最小称重量，20mA信号设定为物料的最大重量）。PLC控制具体方法由控制器SIWAREXP输出的信号通过PLC的I/O设备传送到控制器中。PLC 程序具体实施步骤如下：
（1）在程序地址栏中创建地址标签。
（2）在梯形图中将输入信号转化为料位百分比，即输入的电流4-20mA 等同于料位0～100%。
（3）在PLC程序中统一设定允许翻车时料位的最大值，确保漏斗内物料不会过满而溢出。各漏斗料位均在52%以下时操作员才可翻卸敞车，此上限值可根据实际情况设定。SIWAREXP模块可以向PLC输出高低料位开关量信号PLC程序可控制各给料电机的起停。高料位可避免漏斗溢煤现象；低料位信号可防止空斗后翻车，高速煤流对输送皮带冲击甚至洒煤。将5个漏斗料位地址分别连接到组态软件RSview32中。
三、翻车机给料系统的运行特点
翻车机自动给料是在没有人干涉的情况下，漏斗内的煤料自动给出，流量均匀，没有大的波动，运行具体有以下几个特点：
1、物料变化性在。以翻御的煤炭为例，1分10多种，其密度在0.8-1.1g/com3之间；以每节车厢装载64t煤炭为例，上下偏差最大可达6左右，翻车机在单次翻御2节火车厢时，重量最大偏差在12t左右。再还考虑到翻车机自身设备特点和天气因素，2节满载火车的重量最大偏差总计在100t左右，这对翻车机全自动给料系统建立单一数学模型设计带来很大困难。
2、装车情况复杂，各个车厢的装车条件不同，分人装车和机械设备装车，因此车厢内的煤炭装载情况千差万别。有前高后低、前低后高，中间高前后低，前后一致等多种情况。装车条件的不同直接影响到翻入各个漏斗中的煤炭重量，进而又影响到不同漏斗的给料参数的设置，这也是影响秋车机全自动给料实现的难点之一。
3、同一车次煤炭密度不同，同一车次不同的车厢内的煤炭密度也不尽相同，存在前轻后重，前重后轻等多种情况，这对翻车机全自动给料系统建立数学模型及其建立条件提出了更高要求。
4、其化因素，当翻车机转过程中出现故障时如何保证给料继续进行，漏斗给空料后如何处理，流量超出皮带机额定能力后全自动给料系统如何处理等一系列问题，都是实现翻车机全自动给料需要考虑的内容。
四、全自动给料作业程序运行情况
翻车机给料系统实际应用的给料运行方式为：
1、翻车机将物料翻御到下方的5个给料漏斗中，每处最远的物料到达该皮带秤处需用时25s左右。采用在100-120s之间建立煤炭重量，确定火车所装载的重量，来适应各种煤炭条件的要求。
2、因为给料机系统存在给料参数和流量之间非线性的特征，对不同的重量模型采取不同的给料参数进行限制。该限制不但对每个漏斗进行最大参数进行限制，而且对整个给定参数总和也进行最大值限制，保证皮带流量不超过皮带机允许运行的流量值。
3、给料系统建立给料模型后，PLC系统根据皮带秤、漏斗料位传感器、料位开关采集的相关信息，进行相应的PLC程序编写。
五、流量值与设定流量值稳定运行
1、运行设定流量值与当前流量值之差分为5档，即700、450、300、350、50，给料参数每增加01，流量增加100t左右，因此流量差越大，每次增加的给料设定参数越大，反之越小。因给料系统给料时间上的滞后性，每次设定参数增加采用不同时间间隔，确保流量稳定，不会超过设定值。
2、运行高于流量设定值，当前流量值与设定流量值之差分为4楼，即：33、200、100、25，因此流量差越大，每次减少的給料设定参数越大，反这越小。给料系统给料时间上的滞后性，每次设定参数增加采用不同时间间隔，确保流量迅速靠近设定值。
3、在流量稳定时，对1#和5#漏斗的料位值进行工作，当这5个漏斗的料位按由高到低排序后，泼辣料位排序第1的相应增大给料设定参数，其增减数值一致，漏斗料位排序第2的相应增大给料设定参数，漏斗料位排序第4的相应减小给料设定参数，其增减数值一致，漏斗料痊排序第3的不做给料设定参数，给料参数不变，各个漏斗之间给料参数的改变可以使皮带流量变动。
六、翻车机全自动给料系统的作用
1、保证了翻车机作业效率不降低，翻车机全自动给料不影响翻车机正常翻御作业效率。
2、在全自动作业中对5个漏斗之间的料位平衡。因为5个漏斗中任何一个漏斗中的料位超过漏斗容积的51%时翻车机将不能进行翻御作业。
3、能自动识别不同的煤炭重量，保证模型构建准确。
4、全自动给料设计能够剔除在翻车机自动给料作业中因翻车机故障对其造成的影响。
参考文献
[1] 张井岗 过程控制与自动化仪表[J].北京 北京大学出版社2007.
[2] 港口设备安装工程技术规范[M].北京：人民交通出版社，2002.
[3] 李良人.变频调速技术与应用[J].电子工业出版社.2008.