淺談卸船機(jī)鋼絲繩梨形頭過(guò)滑輪保護(hù)功能改造

趙 堃，于 超

（山東港口煙臺(tái)港股份有限公司，山東 煙臺(tái) 264000）

梨形頭直徑比鋼絲繩大，容易受到磨損。前臂鋼絲繩滑輪支架比較窄，僅能夠鋼絲繩通過(guò)，如果梨形頭通過(guò)會(huì)將支架擠變形，甚至造成梨形頭和滑輪的損壞，導(dǎo)致安全事故發(fā)生。由于鋼絲繩更換次數(shù)的增多，梨形頭的位置會(huì)發(fā)生偏移，在作業(yè)較大的船舶時(shí)極易發(fā)生梨形頭擠進(jìn)滑輪支架的事故。梨形頭的位置取決于抓斗的高度和小車的位置，兩者任意一個(gè)移動(dòng)，梨形頭都會(huì)跟隨移動(dòng)，司機(jī)無(wú)法靠經(jīng)驗(yàn)判斷出梨形頭與前臂滑輪的距離。針對(duì)梨形頭存在的這一問(wèn)題，我們進(jìn)行調(diào)查分析研究，通過(guò)在小車軌道上增設(shè)磁簧開(kāi)關(guān)裝置，實(shí)現(xiàn)梨形頭過(guò)滑輪保護(hù)功能，以此來(lái)提高作業(yè)效率、保障設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文將對(duì)梨形頭過(guò)滑輪保護(hù)功能的設(shè)計(jì)與工作原理進(jìn)行闡述。

1 改造方案

按照梨形頭過(guò)滑輪保護(hù)功能改造的可行性分析，我們制定了此次改造的方案，具體如下。

1.1 選取磁簧開(kāi)關(guān)

市面上的磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)形式多樣，我們根據(jù)實(shí)際工況選擇一種能夠提供110V開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)的磁簧開(kāi)關(guān)。磁簧開(kāi)關(guān)具備自保持功能，比如小車上的磁鐵向前刷過(guò)磁簧開(kāi)關(guān)后，其開(kāi)關(guān)量信號(hào)保持?jǐn)嚅_(kāi)狀態(tài)，相反小車向后刷過(guò)磁簧開(kāi)關(guān)后，其開(kāi)關(guān)量信號(hào)保持動(dòng)作狀態(tài)。設(shè)備PLC采集其開(kāi)關(guān)量信號(hào)作為小車前停止和支持上停止的判定條件，從而實(shí)現(xiàn)小車向前和支持向上的自動(dòng)停止，達(dá)到梨形頭不過(guò)前臂滑輪的目的。根據(jù)這一思路我們選擇的是德國(guó)施邁賽磁簧開(kāi)關(guān)BN20-11RZ-M16,其優(yōu)點(diǎn)是：抗干擾能力強(qiáng)，防水性能好，動(dòng)作距離遠(yuǎn)。

1.2 磁簧開(kāi)關(guān)的安裝

由于支持上升和小車向前都能使梨形頭接近前臂滑輪，我們將抓頭打到吊鉤模式并上升至上停止限位動(dòng)作，再將小車向前開(kāi)至梨形頭距前臂滑輪3米處停止，在小車軌道旁與磁鐵對(duì)齊處安裝磁簧開(kāi)關(guān)。并從限位接線盒接線，為磁簧開(kāi)關(guān)提供電源以及開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)的反饋。

1.3 PLC采集開(kāi)關(guān)量信號(hào)的線路設(shè)計(jì)

為了使設(shè)備PLC能夠采集到磁簧開(kāi)關(guān)反饋的信號(hào)，利用設(shè)備的備用裝置及安裝的磁簧開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)一條控制線路，即：磁簧開(kāi)關(guān)——限位接線盒——前臂控制柜端子排——前臂控制柜BTVIM1輸入模塊。

供給電源取自前臂控制柜110V控制電2ABACA，電源通過(guò)開(kāi)關(guān)11、12常閉觸點(diǎn)將反饋信號(hào)送到控制柜的BTVIM1輸入模塊的A6輸入點(diǎn)。完成PLC對(duì)磁簧開(kāi)關(guān)反饋信號(hào)的采集。

1.4 程序的設(shè)計(jì)

PLC采集到磁簧開(kāi)關(guān)的反饋信號(hào)后，我們需要在PLC中設(shè)計(jì)一段程序，通過(guò)邏輯程序的運(yùn)算來(lái)控制小車前進(jìn)和支持上升的自動(dòng)停止，實(shí)現(xiàn)梨形頭過(guò)滑輪保護(hù)功能，具體程序設(shè)計(jì)如圖所示。

圖1 PLC中程序設(shè)計(jì)圖

上面的程序段為新加程序，其中點(diǎn)%I01062為PLC采集到的磁簧開(kāi)關(guān)反饋信號(hào)，將其命名為向前滑輪保護(hù)限位開(kāi)關(guān)。點(diǎn)%M01276和%M01250是位置反饋有效，在這里是用的取反信號(hào)。點(diǎn)%M03600為向前保護(hù)滑輪信號(hào)。此段程序的意思是當(dāng)PLC接收到磁簧開(kāi)關(guān)反饋的信號(hào)斷開(kāi)時(shí)，并且小車和支持位置反饋無(wú)效的情況下，線圈%M03600導(dǎo)通，過(guò)滑輪保護(hù)信號(hào)啟動(dòng)。

1.5 限位失效保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)

如果限位沒(méi)有成功動(dòng)作，保護(hù)功能將不能啟動(dòng)，我們?cè)黾右欢纬绦蚴贡Ｗo(hù)功能仍能啟動(dòng)，具體如何實(shí)現(xiàn)由下面程序段說(shuō)明。

在上面程序段中點(diǎn)%M03601為限位失效保護(hù)命令點(diǎn)。當(dāng)%M03601導(dǎo)通后過(guò)滑輪保護(hù)同時(shí)啟動(dòng)。當(dāng)小車磁鐵與磁簧開(kāi)關(guān)對(duì)齊時(shí)，小車位置反饋是58.6m，因此我們?cè)O(shè)小車向前滑輪保護(hù)值為58.6，在位置有效的前提下當(dāng)小車位置反饋值減58.6大于0.3m且磁簧開(kāi)關(guān)未動(dòng)作，此時(shí)限位失效保護(hù)命令啟動(dòng)，小車停止向前，支持停止上升。

2 功能改造前后比較

梨形頭過(guò)滑輪保護(hù)功能改造以后，主要體現(xiàn)在以下兩方面的效果，一是設(shè)備的操作性能、安全性能得到了進(jìn)一步優(yōu)化，可以有效解決梨形頭引發(fā)的系列安全問(wèn)題，降低事故率。二是過(guò)滑輪保護(hù)裝置使小車和支持自動(dòng)停止，讓司機(jī)安心作業(yè)，不需要提前預(yù)判，有效降低司機(jī)的疲勞強(qiáng)度，提高生產(chǎn)作業(yè)效率。

圖2 程序保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)過(guò)程

3 結(jié)語(yǔ)

該功能的實(shí)現(xiàn)使設(shè)備的性能得到優(yōu)化提高，提高了設(shè)備的操作性能和安全性能，通過(guò)對(duì)以上梨形頭過(guò)滑輪保護(hù)功能的分析，該功能設(shè)計(jì)巧妙，充分利用了PLC強(qiáng)大的邏輯運(yùn)算功能，利用設(shè)備的備用裝置實(shí)現(xiàn)了此功能，并且在維修中已得到成熟應(yīng)用，因此該功能會(huì)在今后的港口設(shè)備中的將更加廣泛應(yīng)用。