关于焦炉大车联锁控制应用的研究

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[摘 要]五大车联锁系统是炼焦过程自动化管理控制系统重要组成部分。该系统主要是解决焦化厂炼焦过程中五大车之间的通信、炉号对位、推焦联锁、摘门联锁、装煤联锁等一系列问题，从而达到生产全过程实行计算机集中管理控制。本文主要介绍推焦联锁、摘门联锁、装煤联锁、捣固联锁、自动对位及防碰撞联锁的功能和运维过程中的常见问题的分析。

[关键词]推焦联锁、摘门联锁、地址检测、允推

中图分类号：TQ520.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）27-0126-01

焦炉五车对位是实现焦炉自动化生产的基础和重要环节，对提高生产效率、简化操作流程、确保安全生产、杜绝了红焦落地等推焦事故的发生等有重要的意义。

五车联锁控制系统由上位机子系统、中控子系统、车载子系统和编码电缆部分组成。中控系统与大车通讯有的是通过系统的采用感应无线技术，通过天线箱与编码电缆之间的无线感应原理，实现车上与地面（中控室）稳定可靠的通讯。有的是通过无线电形式实现中控系统与大车通讯。但要实现大车连续的定位，通常还是用编码电缆与接收天线箱来实现。

一、系统介绍

本文主要介绍我公司一、二、三系焦炉采用的感应无线技术。该系统上位机子系统主要负责集中管理、远程监控等功能。包含中控总系统与车载子系统。

（一）中控子系统

中控子系统由四个中控单元组成，每个单元分别包括有通信器、地址发生器、PLC、电源，用于通信的时序控制、功能逻辑判断和数据转发（数据转发上位机子系统备份）。

（二）车载子系统

车载子系统由电源、通信器、地址检测器、PLC及扩展模块、语音屏、触摸屏、天线箱等组成，主要负责信号采集和输出控制命令。编码电缆部分由一条或多条编码电缆首尾连结而成，在编码电缆中，有两对相互交叉的对线用于通信，有16对线用于地址检测。

二、联锁功能实现的条件

（一）推焦联锁控制

推焦联锁控制是最重要的联锁控制之一，采用两级允推判断。只有当“二级允推”信号成立时，在联锁状态下才能操作推焦杆前进。

1、一级允推条件（图1）：

1）推焦车、拦焦车、熄焦车对准计划推焦炉号；

2）推焦车、拦焦车、熄焦车均为推焦走行；

3）拦焦车导焦槽到位（包括导焦槽前限、锁闭等信号）；

4）熄焦车车身门关；

5）当前时间离计划出焦时间在规定时间范围内。

2、二级允推条件：

1）一级允推条件成立；

2）拦焦车已按“人工允推”按钮；

3）熄焦车已按“人工允推”按钮。

当“二级允推”信号不成立时，只能通过解除联锁才能允许推焦。

（二）推焦车、拦焦车摘门联锁控制

只有当允许摘门信号成立时，才能操作取门机前进（取门机后退动作不属于联锁范围）。

允许摘门的条件

1）推焦车、拦焦车摘门机构中心对准计划出焦或计划关闭的碳化室的中心位置；

2）当前时间离计划出焦时间在指定时间范围内。当允许摘门的条件不成立时，只能通过解除联锁才能操作取门机前进。

（三）装煤车装煤联锁控制

允许装煤条件：

1）装煤车装煤底板（装煤杆）已对准计划装煤炉号；

2）拦焦车已将炉门关好并且发送允许装煤信号；只有满足允许装煤条件时，系统给出允许装煤信号，装煤车装煤底板才允许动作。

（四）捣固站有捣固联锁控制

1、允许受煤的条件：

1）装煤车已对准受煤口，对位误差允许范围内；2）装煤车活动壁和前挡板已关闭。

2、允许捣固的条件：安全钩已打开。

3、允许煤车走行的条件：

1）捣固已停止2）给料机已停止3）安全钩已全部关闭。

（五）自动对位

自动对位是通过车上与变频器进行工业总线通讯，控制走行电机的转速，根据地址检测系统，通过计算机车与目标地址的距离，实现无级调速功能，达到自动对位的功能。自动对位过程中，系统能自动记录每次走行的误差值，并根据此误差值修正每一炉左行或右行的刹车值，以实现自动修正的功能。

三、使用过程故障总结

1、检测机车位置：在对机车实际位置的检测中，有出现检测不准的情况。

2、信息通信：在机车与中控之间存在计划炉号、联锁条件的通信故障。

3、自动走行：由于检测机车位置不对和信息通信的错误，造成自动走行故障。

在对该系统的日常维护和故障修复中，发现出现这些故障的主要原因有以下几点：

1、天线箱的损坏；天线箱的损坏是造成机车位置检测不准的主要原因之一。而天线箱的损坏主要是由于箱体的密封不好造成的，由于天线箱的工作环境相当恶劣，又是露天安装。如果密封性不好的话，很容易使一些焦粉等粉尘和雨水进入。造成天线箱感应功能减低甚至失灵。

2、地址检测器的损坏；地址检测器是检测机车位置的重要器件，而它作为一种电子器件，就不可避免的会出现一些电子元件的损坏的问题。

3、通信器的损坏；通信器是联系机车与中控电脑的核心器件之一，而它与地址检测器一样作为一种电子器件，也有元件损坏方面的问题。

4、PLC的损坏；PLC和通信器一样也是机车与中控的通信器件之一。

5、通信电缆损坏；机车与中控的通信，需要靠通信电缆把中控的信息传输的编码电缆，与天线箱无线通信。

四、目前我公司五车联锁控制系统存在主要问题

各车高速行车，快速对位，在最少时间实现生产的最大化，而五车联锁的自动走行，自动对位，均无法实现快速起步、高速行驶、高速制动、对位准确的效果，不能满足我厂生产要求，操作工为实现生产高效，都是手动行车、对位、推焦。现联锁只是实现显示炉号以及推焦联锁、装煤联锁、摘门联锁等的功能。

现阶段五车联锁控制最大的难点也是最基础的地方就是保证地址检测正常及通讯的正常。

结束语

五车联锁控制系统实现了安全生产、计划编排、记录报表等功能，克服了人为因素造成的生产事故，另外要实现该系统的稳定运行，需要完善的生产管理制度及高水平的设备维护能力。

参考文献

[1] 中煤旭阳三系五车联锁维护培训手册，岳阳千盟电子有限公司.

[2] 中煤旭阳四系五车联锁维护培训手册，武汉利德.