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1、場橋維保安全控制裝置改造方案余德漢 林炳城 曹小雄廣州南沙海港集裝箱碼頭有限公司 摘 要：分析了場橋檢查維修時可能存在安全問題，針對這些問題建立了場橋維保安全控制裝置方案，該方案改造簡單，操作方便快捷，增加了設(shè)備的安全保護(hù)功能，提高了設(shè)備檢查維修效率。關(guān)鍵詞：場橋；維保安全；控制裝置；改造；方案Abstract:Discuss thesafety problem that it maybe happen when check or maintenance the RTG, building control equipmentprogram of maintenance and safety ,2、 the program with advantages ofsimple processing method and easy to operate, increase the device security features, improved equipment efficiency when it need check and maintenance Keyword:Rubber-tyred container gantry crane.;maintenance and safety; Control equipment ;Transformation; Program一、 前言目前輪3、胎式集裝箱龍門場橋（簡稱場橋）是集裝箱碼頭堆場專用機械, 在各港口集裝碼頭得到了廣泛的應(yīng)用。場橋起升、大車、小車機構(gòu)通常是在司機室聯(lián)動臺統(tǒng)一集中進(jìn)行操作，其它部位并不設(shè)立獨立操作臺。維修人員進(jìn)行維修和例行檢查都需要司機配合，當(dāng)司機在司機室操作時，站在小車架上的維修人員與其只能采用對講機溝通，無法使用手勢進(jìn)行指揮，因此維修人員與司機之間必須要建立有良好的溝通，能第一時間通知司機進(jìn)行各機構(gòu)的操作或停止，確保人身安全，避免發(fā)生意外事故。當(dāng)維修人員與司機溝通存在誤會，或操作人員誤操作，很有可能造成人身意外事故，為了避免發(fā)生操作意外事故，消除安全隱患，建立一個可移動式的手柄控制系統(tǒng)對起升機構(gòu)及小車機構(gòu)進(jìn)4、行操作控制很有必要，同時也可以滿足維修人員在檢查維修時，能夠準(zhǔn)確把握起升和小車的速度及各機構(gòu)的位置與方向，方便維修工作進(jìn)行，提高維修效率。二、 技術(shù)改造方案1. 技術(shù)改造的原理場橋起升機構(gòu)采用轉(zhuǎn)速閉環(huán)矢量恒功率控制方式，即在額定負(fù)載時，電機轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速；當(dāng)負(fù)載減小時，電機速度相應(yīng)提高。適合起升專用的變頻器能自動檢測負(fù)載的轉(zhuǎn)矩，并根據(jù)測得的負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化情況，保持恒功率輸出，輕載時電機運轉(zhuǎn)速度成倍提高，以提高工作效率。小車運行機構(gòu)使用矢量控制的方式。利用電機參數(shù)和來自電機的編碼器反饋信號，控制系統(tǒng)提供智能減速和停止以防止超過最終停止位置，自動的智能減速特性可以減小靠近最終停止位置低速運行段，增強5、機構(gòu)的整體性能。根據(jù)以上機構(gòu)的電機控制模式，可以通過在小車架上增加一個可移動式的控制手柄，通過該手柄實現(xiàn)控制小車、起升機構(gòu)的平穩(wěn)、安全運行。該手柄的控制速度受到限制，速度是全速的20%，而且手柄的操作開關(guān)在場橋的電控系統(tǒng)里經(jīng)過互鎖?？刂剖直乃俣刃盘栔苯咏o到電控系統(tǒng)的速度控制模塊，其它的控制開關(guān)的信號給到小車、起升機構(gòu)互鎖程序，包括與小車向前、向后，起升向上、向下的各限位開關(guān)、運行硬件、變頻器及運算系統(tǒng)的軟件互鎖，滿足場橋原來各機構(gòu)電控設(shè)計的保護(hù)工況，保證手柄操作過程中各運行機構(gòu)不會出現(xiàn)意外的失控。設(shè)計的控制原理圖見圖1。 圖1 控制原理2. 硬件原理圖需要實現(xiàn)移動式手柄的硬件控制，只要把手柄6、的操作開關(guān)信號連接到最近的PLC通訊站，采用通訊的方式實現(xiàn)控制變頻器驅(qū)動各機構(gòu)的運行。手柄的信號有7個輸入點，包括“控制合，控制斷，起升向上，起升向下，小車向前，小車向后，緊停”，其中前面的6個信號點直接連接到小車架遠(yuǎn)程站的JAMSC-120CR的4M開關(guān)量輸入模塊內(nèi)，“緊停”開關(guān)必須是硬件連接，與小車屏內(nèi)的緊停開關(guān)串聯(lián)，實現(xiàn)硬件連接，具體硬件原理圖見圖2。圖2硬件原理圖3. 軟件原理圖 完成硬件的準(zhǔn)備工作后，需要在電控系統(tǒng)里的主PLC進(jìn)行軟件的開發(fā)及編寫。由于包括起升及小車兩個運行機構(gòu)，必須在各機構(gòu)的互鎖程序里加入相應(yīng)的控制程序及保護(hù)功能，實現(xiàn)手柄的安全操作及其功能。需要PLC程序的起升運行7、連鎖DWG H17.01、H17.02，加入手柄的控制點、起升向上/向下命令及保護(hù)功能，同時在小車運行連鎖里DWG H19.01、H19.02加入手柄控制小車機構(gòu)的輸入點、小車向前/向后及保護(hù)功能，在控制合的程序DWG H16.01里加入手柄的控制合、控制斷的功能，實現(xiàn)本地合控制本地操作功能，在變頻器速度控制運算模塊DWG H03程序里加入速度限速功能，速度設(shè)置為原速度的20%，對運行機構(gòu)的速度進(jìn)行限制。三、操作及安全事項1. 操作指引操作手柄有7個控制開關(guān)（圖3），分別為“控制合”，“控制斷”，“起升向上”，“起升向下”，“小車向前”，“小車向后”，“緊?！薄＞o停為標(biāo)準(zhǔn)下壓式旋轉(zhuǎn)復(fù)位開關(guān)，其8、它的開關(guān)為常按式自復(fù)位按鈕式開關(guān)。各開關(guān)的功能定義見表2。 圖3控制手柄各開關(guān)的功能定義見表1。名稱種類定義緊停紅色按鈕場橋緊急停止按鈕，旋轉(zhuǎn)式復(fù)位合自復(fù)位蘭色按鈕場橋控制電源接通斷自復(fù)位紅色按鈕場橋控制電源斷上自復(fù)位白色按鈕起升向上運行下自復(fù)位白色按鈕起升向下運行前自復(fù)位白色按鈕小車向前運行后自復(fù)位白色按鈕小車向后運行表1按鈕功能定義(1) 按下操作手柄上綠色按鈕“控制合”，接通場橋控制電源；按下紅色的“控制斷”，關(guān)閉場橋控制電源；(2) 按下白色“上”按鈕，同時按著控制“合”，起升機構(gòu)以20%的速度向上運行，放開按鈕停止運行；按下白色“下”按鈕，同時按著控制“合”，起升機構(gòu)以20%的速度向9、下運行，放開按鈕停止運行。(3) 按下白色“前”按鈕，同時按著控制“合”，小車機構(gòu)以20%的速度向前運行，放開按鈕停止運行；按下白色“后”按鈕，同時按著控制“合”，小車機構(gòu)以20%的速度向后運行，放開按鈕停止運行。(4) 起升、小車機構(gòu)運行停止后，完成操作需要停機時，按下“斷”按鈕斷開控制電源。2.安全注意事項（1）需要強調(diào)人身安全和場橋的安全。由于操作的是非常大的場橋設(shè)備，因此在場橋小車架上，需要格外注意安全，在運行小車時，確保小車架、小車軌道上的沒有人員及雜物，吊具的高度要足夠高允許吊具通過，避免發(fā)生吊具碰撞。（2）在操作起升過程中，必須確保在吊具下面沒有人，并且只允許空吊具運行，場橋上及該場橋下的人員要知到該場橋起升機構(gòu)開始運作。（3）當(dāng)需要正常停止主起升、小車的運作時，通過松開按鈕來實現(xiàn)平穩(wěn)的停車，不要按下緊停按鈕或?qū)㈥P(guān)閉控制，這些都會造成突然的快速停止。四、改造效果通過加入移動式操作手柄，實現(xiàn)維修人員自己在小車架本地對起升、小車機構(gòu)進(jìn)行安全慢速的操作，消除由維修人員指揮司機進(jìn)行操作時存在的安全隱患，加強在設(shè)備檢查時的安全保護(hù)，避免安全事故的發(fā)生，同時可以根據(jù)維修的需求及位置進(jìn)行準(zhǔn)確的操作，提高設(shè)備檢查維修效率。該改造投入少，只需要一條15米1.5X10的控制電纜及一個移動式操作手柄，通過PLC軟件的開發(fā)及對程序進(jìn)行邏輯編寫，制定操作及運行工況，實現(xiàn)手柄的控制功能。