基于ABPlc堆取料机臂架皮带机停止控制程序改进

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[摘 要] 堆取料机是港口从事煤炭和矿石码头堆取的重要设备，对其存在的安全隐患进行整改尤为重要。臂架皮带机为连续运行的设备，其相应的控制存在一定的缺陷，ABPlc控制程序控制皮带机在突况导致停电时，因其程序缺陷，导致制动器在抱闸情况下电动机仍持续转动。通过对这一隐患的分析，从硬件和软件两方面，改进控制程序，可有效消除该故障隐患。

[关键词] 堆取料机；臂架皮带机控制；改进

[中图分类号] TH243 [文献标识码] A

堆取料机是青岛港前港公司堆、取合一的轨道式装卸设备，主要用于对矿石和煤炭的堆垛或取料。它的主要功能有轨上行走、臂架旋转、俯仰、臂架皮带机运行、斗轮旋转等。可进行模式转换，具有手动和就地取料、堆料作业等功能。其控制采用ABLogix5000系列PLC。其主要结构臂架皮带机安装于悬臂梁上，可以正反方向运转，堆料电动机驱动输送带正转，取料电动机驱动输送带反转，输送带与臂架之间有足够的空间，防止积料和跑偏损伤输送带。

堆取料机臂架皮带机曾经出现过驱动电机不能正常停机的故障状态，驱动电机在制动器抱闸状态下继续高速运行，导致制动闸瓦和制动轮急剧升温，液力耦合器油品急剧升温，一旦液力耦合器喷出的油料喷到制动闸瓦或制动轮上，极易出现失火现象，导致严重设备损害。

通过对现场使用的堆取料机臂架皮带机进行观察，并对停止电路进行分析，发现其存在设计缺陷，其高压接触器采用常开点作为停止触点进行单一控制。但是在作业过程中，当400 V低压动力电源突然断电或UPS意外关闭导致PLC突然断电或PLC出现故障停止工作时，PLC未能向高压接触器发出停机信号，此时臂架皮带机制动器断电抱闸、高压电机不停机继续运行，进而造成制动衬片严重磨损或导致电动机烧毁。为保证皮带机安全运行，改进了停止控制程序，对堆取料机臂架皮带机停止控制从硬件及程序两方面做如下改进：

1 硬件环境

在核心为AB公司的controllogix5562和工控机的基础上对硬件进行改动，将臂架皮带机高压电机高压接触器停止电路做如下改进：

①加装一个2*6A施耐德空气开关，将其安装在总电源柜。②加装两套施耐德中间继电器（型号：RXM2AB2P7），编号分别为A8K1及A8K2，将其安装在下电器房PLC柜。③从下层电气房PLC柜电源模块C3Q1空气开关输出端引出220 V电源，连接到中间继电器A8K1线圈。④将下层电A8K2气房总电源柜内P4Q2电压检测空气开关进线端引入220 V火线，从总零线端引入零线至空气开关P4Q3。⑤从空气开关P4Q3出线端引线到下电器房PLC柜，连接到中间继电器A8K2线圈。⑥将中间继电器A8K1、A8K2一组常闭点并联并引至中间继电器C39K4（悬臂皮带停止中继）常开点（C39E21、C39D22）。⑦将中间继电器A8K1、A8K2另一组常闭点并联并引至PLC I/O输入模块C35D12、C3E41输入端。

2 软件环境

堆取料机PLC控制采用的是AB公司logix5000软件，本程序的改进基于解决设备问题的设计思想，主要针对梯形图进行设计改进，硬件加装完毕后对堆取料臂架皮带机停止程序进行分析，对ABLogix5000Plc取料机控制程序做如下改进：分别在堆料程序、取料程序中加入皮带紧急掉电停止信号（CNB4：7.I.Date.1常闭点）。

通过加装硬件及改进软件程序，当总电源柜内总电源断路器合闸后，UPS给PLC上电，中间继电器A8K1、A8K2线圈吸合，两组常闭触点断开，送上主控电源、臂架皮带机可正常运行。当出现低压400V动力电源突然断电或UPS意外关闭导致PLC突然断电或PLC出现故障停止工作时，中间继电器A8K1、A8K2其中之一线圈断电，断电后常闭触点复位，在给高压接触器送一个停止信号的同时给PLC C35D12端送一个停止信号，臂架皮带机停止运行，做到断电后皮带机马上停止，消除故障隐患，保证皮带机的运行安全。

通过上述硬件和软件两方面的改进，可有效消除突发断电后导致的故障，保护电动机，延长设备使用寿命，保障港口堆取料机的安全运行。

参考文献：

[1]孙洪昌.《港口机械电气控制技术》[M].北京：中国电力出版社，2011，6.

[2]葛建民.《港口电气控制》[M].南京：南京大学出版社，2009，8.