天车控制

2024-09-03

天车控制（共9篇）

天车控制篇1

摘要：随着工业生产活动中信息化技术水平的不断提高, 提高生产效率和人员及设备安全保障越来越被重视, 实现机械自动化是目前常用手段。与普通天车相比, 本智能天车控制系统, 在提高生产效率的同时还降低了对能源的消耗、减轻了工人的劳动强度。它采用了计算机控制的智能系统, 能够根据用户的需要, 完成自动上下料、智能仓储等不同功能, 提高了天车的工作效率和安全性, 实现库区管理的自动化。

关键词：天车控制,坐标定位,调度决策系统

目前, 普通天车现有的操作大都依靠人工, 工人劳动强度大、容易误操作、设备效率低、安全性差。发展天车自动化、智能化调度、控制可以在实现天车工作效率最高的同时, 减轻工人的劳动强度。智能天车的高效率主要表现在具有用户定制化的控制决策系统, 在提高生产效率的同时还可以降低能源的消耗;整个系统采用通用标准接口和开放的系统架构。随着用户应用的发展, 可以非常容易地进行集成、扩展和延伸, 降低了用户的投资成本;控制系统通讯采用工业控制中最为先进的实时总线, 保证了系统对传感器及执行机构信号的实时获取和传达[1]。

1 智能天车工作流程分析

智能天车调度、控制系统是一套根据用户实际需求定制的系统, 所以, 在设计之前, 首先根据实际的工程需要, 对该智能天车的工作流程简要归纳。如图1所示:

智能天车任务清单下达后, 总控主机根据加工任务自动分解任务和命令到各个系统和设备, 同时, 人工将型材放到固定收货台 (接料台) 上, 收货台 (接料台) 接着对材料进行端部整理, 使型材端部平齐。此时, 智能天车接到呼叫命令后到收货台 (接料台) 将型材取走, 取走之后, 智能天车对起吊型材自动称重, 将获取的数据传输给仓库管理系统对数据进行更新。

智能行车按顺序给机台加料/换料, 在计划停机或者天车空闲时, 根据仓库管理指示, 将每个机台需要的材料倒库 (带托盘) , 放到天车最容易取的地方, 以提高机床的换料效率, 当锯切机料仓内材料未用完需要更换品种时, 机台发出呼叫命令, 天车将锯切机料仓内的材料全部取出, 放到叠放库 (线边库) 的空托盘内, 然后在将下一个品种吊入锯切机料仓。天车带有仓库管理系统, 对正执行的任务进行顺序优化, 进料倒库, 遵从先进先出、就近使用等原则, 而被锯切完成的零件将会输送到自动冲孔系统, 自动冲孔系统再按照工艺要求和图纸冲孔, 冲完孔的工件再经自动分选系统放入料箱, 料箱存满后由人工取走和更换。

2 智能天车控制系统功能

在对智能天车工作流程分析的基础上, 对智能天车进行功能需求分析。为了实现智能控制, 最首要的一点, 即实现精确的定位, 智能天车采用条码和旋转编码器检测技术, 条码识读是通过获取载体上的条码信息, 译码得到条码符号承载的信息;在垂直方向的定位上, 采用拉线式旋转编码器, 旋转编码器通过在旋转时内部光电传感器接收透过光栅的光信号而产生脉冲信号, 从而进行定位, 两种检测技术的使用实现了智能天车的精确定位。

为了提高天车上料、倒库效率, 智能天车采用型材使用预估功能, 该功能是通过对各个机台每种型材使用的数据进行统计, 在根据订单分析结果的基础上, 分析并计算出常用型材类型, 从而自动设计规划型材码放顺序及位置。

行车安全保障功能是天车安全运行保证, 它包括天车位置检测和激光扫描防碰撞功能, 位置检测系统用于天车始终运行在安全的工作区间, 防止智能天车自身运行造成安全隐患;安全防碰撞功能用来保证了原有天车和智能天车的行车安全, 保证两天车在各自运行过程中不发生碰撞。

人机交互功能是智能天车系统的重要组成部分, 包括人工控制模块、系统状态监测、故障报警等。人机交互是智能化控制系统与终端用户交互的桥梁。一方面, 用户通过监控系统实时监测智能天车的控制流程和设备运行状态;另一方面, 用户可经由人机交互系统对控制系统发出指令, 直接对控制流程中的系统参数和控制策略加以调整和适当的参与。图2所示是智能天车控制系统组成框图。

3 智能天车控制系统组成

智能天车控制系统是集实时以太网通讯技术、自动化控制技术、智能调度技术于一身的行车智能化控制系统, 能对智能天车的吊具三维位置进行实时检测, 监控智能天车工作状态, 在线跟踪记录库中的物流状态, 实现对各单元生产用行车的自动调度、库场管理和行车工作信息的实时汇总, 保证生产过程中物流的顺畅。该智能天车控制系统主要包括坐标定位系统、调度决策系统、运动控制系统和行车安全保障系统。

3.1 智能天车坐标定位系统

智能天车是以桥形主梁的金属结构作为主要承载构件横架在车间固定跨间上方, 并可沿轨道移动, 取物装置悬挂在可沿桥架运行的起重小车上, 使取物装置上的重物实现垂直升降和水平移动。随着信息化水平不断的提高, ERP系统的普及, 提高生产效率越来越被重视, 实现机械自动化是目前常用手段, 实现起重机械自动化最根本的问题就是位移检测, 将检测到的位置信息送到可编程控制器 (PLC) , 通过PLC控制变频调速器, 进而控制走行电机的转速, 则可达到自动走行、自动定位的目的[2]。

本系统采用的是条码定位系统, 条码定位技术主要涉及两大方面的内容:位移条码和条码图像的识读处理。条码识读是通过获取载体上的图像信息, 译码得到条码符号承载的信息的过程。条码定位的工作原理是将条码识读设备安装在行走小车上, 条码带全程安装在行走轨道中, 当小车在轨道上行走时, 安装在小车上的条码识读设备时时扫描当前的条码, 通过内置的解码器输出小车当前的位置信息[3]。条码定位技术为用户实现自动化管理提供了必要的前提。图3所示是该智能天车的定位系统控制框图。

3.2 调度决策系统分析

调度决策系统是智能天车控制系统的核心, 属于该智能控制系统中的高层控制部分, 负责输出天车的调度控制决策。整个调度决策系统包括天车调度控制系统和库存管理数据库两部分组成[4]。

针对天车装配调度只考虑独立工序按大小排序插入空闲时间段中存在较大空闲时间段被较小独立工序占用浪费空闲时间的问题, 提出了缩短其空闲时间的方法。通过对不同时刻开始装配产品的装配工艺图进行分析, 将动态装配问题中的产品装配工序虚拟分为具有唯一紧前、紧后的相关工序和独立工序, 采取将独立工序插入到相应的空闲时间段中的装配方法, 使总装配时间不超过或尽量少的超过由关键路径工序确定的装配时间[5]。

调度决策系统的工作原理为根据用户的输入, 包括任务清单、机台呼叫指令等信息, 其中任务清单可由人工本地或远程输入;在接收到相关控制输入后, 系统通过查询库存管理数据库中库存的实时信息、每种货物的属性等, 结合任务优先级排序 (如果输入指令存在优先级区分情况下) , 并在智能调度算法控制下, 根据用户的定制需求输出理想的控制序列 (如时间最优、原材料最省等为用户提供最大的定制化) , 从而控制下层的运动控制器进行实际的运动控制, 在每条控制指令完成后, 更新数据库中对应的物料信息[6]。图4所示为该智能决策调度算法原理示意图。

3.3 天车运动控制系统

天车运动控制系统作为整个智能天车控制系统的一个子系统, 是主要的执行控制部分。它接收来自智能决策调度控制系统的控制输出序列, 控制伺服系统准确的执行每一条指令, 并确保现场人员及设备安全[7]。运动控制系统在硬件上由伺服电机、多通道电机控制模块、条码定位系统、外置拉线编码器、工业摄像机及图像采集卡组成[8]。

天车运动控制系统的精确定位系统能够实时提供天车运行所需的水平及垂直方向的精确定位;但是天车能够准确地进行抓取、存放操作还取决于各个定位点与天车的相对位置的准确性, 因此, 由于工作区域内各个定位点相对于天车位置变化而带来的误差通过以上系统是无法解决的[9]。基于以上分析设计了视觉位置纠偏系统, 它是针对叠放库中货物存放的实际位置与库存管理系统保存的位置的差异, 根据测得的偏差距离加上此时精确定位系统所确定的实际位置对库存管理系统中的位置进行更新, 以确保天车快速而精准的定位。

3.4 安全保障系统

天车安全保障系统主要由安全PLC、安全限位传感系统和称重系统来实现。安全PLC独立于主控PLC, 可实现对主控PLC监控及安全运行位置监测, 安全限位传感系统包括位置传感器和激光扫描雷达, 位置传感器位于天车各个方向行程的末端, 防止天车驶出安全行车区域;称重系统用于获取吊装工件的质量信息, 能够将力传感器所检测到的数据经采集模块传送到PLC, 经滤波算法获得准确的重量, 通过该信息PLC判断吊装物是否过载, 然后通过总线将该重量信息发送至总控主机 (工控机) 中。

4 结语

本文介绍了智能天车的工作流程, 控制系统组成和功能, 提出了智能天车与普通天车相比所存在的优势, 解决了传统天车存在定位精度不高、工作不稳定的问题, 保证了货物的稳定可靠输送, 降低了天车运行故障率, 减少了人工参与, 提高了生产效率和效益。坐标定位系统使得定位结果更科学准确, 提升了企业的自动化程度。系统采用先进的计算机智能控制系统, 稳定可靠, 运行维护方便, 充分实现了库区管理的精确化、简单化、自动化。

参考文献

[1]沈瑜平.冷轧厂天车 (行车) 定位及智能导航系统[J].杭州钱江称重技术有限公司自动化部, 2015, 39 (1) :4-5.

[2]郑晓光, 周文华, 李小萍.天车智能控制器[J].黑龙江电子技术, 1996, (3) :2-3.

[3]李东利.条码定位技术的研究[D].沈阳:沈阳航空航天大学, 2013:14-15.

[4]谢志强.可回退抢占的设备驱动综合调度算法[J].自动化学报, 2011, 37 (11) :5-6.

[5]谢志强, 辛宇, 杨静.缩短空闲时间的动态装配调度优化控制[J].电机与控制学报, 2008, 12 (1) :1-2.

[6]赵业清, 毕贵红.基于Agent的车间天车调度系统TCPN建模[J].冶金自动化, 2012, 36 (4) :3-5.

[7]谢志强, 邵侠, 杨静.存在设备无关延迟约束的综合柔性调度算法[J].机械工程学报, 2011, 47 (4) :3-5.

[8]张红.智能天车物流管理系统的设计[J].湖南理工学院学报, 2014, 27 (4) :2-4.

[9]袁军强.天车无线智能控制改造[J].煤矿机械, 2012, 33 (12) :2-3.

天车控制篇2

多功能天车

变频器

PLC

1引言

中铝青海公司炭素厂四焙烧车间多功能天车是2005年从国外购进的阳极焙烧生产专用作业设备（如图1所示），其电气系统是采用SLC-5000系列可编程序控制器（Logix5550）进行网络控制，大车、小车行走、碳块夹具提升、卸料管及吸料管提升均采用1336系列变频器调速控制，使整车实现了快速阳极运送和超低速在焙烧炉面作业（装炉、清料和加料）的需要，又实现了准确对位、安全作业和高效率作业的要求，大幅提升了多功能天车综合性能。通过多年实际应用结果，证明采用Logix5550和1336系列变频器实现的整车控制系统，很好的解决了焙烧多功能天车运行中存在的多故障、电器件使用寿命短、易老化等实际问题（由于焙烧车间碳粉尘、沥青烟浓度高，环境温度高达58℃以上，对天车电气控制器件工作稳定性及使用寿命影响很大）。6年来该车所采用的电器件均工作良好，主要电气控制器件均未出现过烧坏、工作性能变差等异常现象。特别是变频器的耐热性、PLC的抗噪性及其它电器件的稳定性，充分证明其质量的优越和性价比显著高的特点。

2控制系统原理及配置

我厂四期阳极焙烧多功能天车是采用Logix5550控制器实现整车控制，大、小车、卸料、吸料管提升采用1336 PLUS II变频器调速，1#、2#碳块夹具提升采用1336 Impact变频器调速，其主机与变频器通过网络实现控制和通讯，其整车系统配置如图2所示。2.1 大车拖动控制系统

焙烧多功能天车大车设计为双电机（22kW）拖动方式，为更好地满足天车快速进行阳极运送要求，又能满足准确定位和微动作业安全的需要，使大车的两轮同步运行的目的。大车拖动2台电机采用变频器“一拖二”控制，变频器选用1336 PLAS II变频器，其变频器控制及接线原理如图3所示。

图1 阳极焙烧多功能天车

图2 多功能天车控制系统配置

图3 大车变频器接线原理图

2.2 小车拖动控制系统

小车也设计为双电机（11kW）拖动方式，其控制功能、方式和作业要求均与大车相同，其变频器控制及接线原理如图4所示。

图4 小车变频器接线原理图

2.3 卸料管、吸料管提升控制系统

多功能天车卸料管和吸料管设计为单电机（5.2kW）拖动方式，由于其工作一般是在阳极焙烧炉上进行吸料或卸料作业，因此其料管升降要求十分缓慢，过快就会出现撞坏或挂坏焙烧炉壁等问题，造成较大破坏和损失。卸料管和吸料管提升拖动电机采用变频器“一拖一”控制，变频器为1336 PLAS II变频器，其变频器控制及接线原理如图5所示。

图5 卸料管/吸料管提升变频器接线原理图

2.4 碳块夹具提升控制系统

多功能天车碳块夹具分为1#、2#两套，其夹具提升设计为单电机（45kW）拖动，其每套夹具一次运送6块碳块（860kg/块），且作业面主要是进行阳极焙烧炉装炉或出炉作业（焙烧炉装阳极块或出块），其夹具升降必须微动作业，过快就会发生撞坏或挂坏炉壁等事故。夹具提升电机采用变频器“一拖一”控制，变频器为1336 Impact变频器，其变频器控制及接线原理如图6所示。

图6 夹具提升变频器接线原理图变频器配置及参数设定

3.1 大车驱动变频器型号、配置及主要参数设定

（1）变频器：1336F-B060-AE-EN（1336-plus II 380，460V）；（2）通讯界面：1202-C10；（3）制动单元：1336-WB110；（4）参数设定，如表1所示。

3.2 小车驱动变频器型号、配置及主要参数设定

（1）变频器：1336F-B030-AE-EN（1336-plus II 380/460V）;（2）通讯界面：1202-C10；（3）制动单元：1336-WB035；（4）参数设定，如表2所示。

3.3 吸料/卸料管提升变频器型号、配置及主要参数设定（1）变频器：1336F-BRF100-AE（1336-plus II，380V/460V）;（2）通讯界面：1202-C10；（3）制动单元：1336-WB009；（4）参数设定，如表3所示。

3.4 碳块夹具(1#、2#)提升变频器型号、配置及主要参数设定（1）变频器：1336E-B060（1336-Impact 380,460v）;（2）通讯界面：1202-C10；（3）制动单元：1336-WB110；（4）参数设定，如表4所示。效果

此系统安装投用以来，多功能天车一直运行良好，控制系统稳定，设备故障非常低，从未发生过大的电气器件烧坏或工作不稳定等异常。6年多的实践结果，充分证明基于1336系列变频器实现的天车整车控制、大、小车拖动、卸料管提升、吸料管提升及夹具装置提升等调速系统，工作十分可靠、稳定，使天车的各项功能真正达到了微动和超低速的控制，大、小车定位更准确，卸料管、吸料管及夹具装置提升平稳，驾驶人员操作方便，天车作业效率显著提高（据统计，每班次工作量是国产同类设备的2~2.5倍以上）。其次，变频器的平稳、低电流的启动或停车功能，有效地实现了天车柔性工作性能，从而大幅降低了天车机械损坏和冲击力。尤其是其电气方面，其效益和效果最为明显和突出，主要具体如下：

（1）采用Logix5555控制器实现整车电气控制系统，使硬件结构接线简单；通过编程实现控制功能、操作台档位逻辑互锁和整车保护措施，使天车操作、作业更加可靠、准确、安全；整车控制电源采用24VDC，使天车的安全性得到充分保障。

（2）大、小车的行走采用变频调速技术，使得启、停过程平滑、定位准确，有利于焙烧阳极编组、碳块装炉、焙烧炉吸料和填充料添加等作业需要（微动操作和定位准确要求）。

（3）整车电气系统应用大量的罗克韦尔自动化电机控制变频器、PLC、显示器等其它产品，通过网络控制，使电机调速控制、保护功能和工作信息迅速得到传输，实现了操作人员在驾驶室内，就能及时、准确了解到整车工作情况（如设备工作状态、故障诊断、故障前报警等信息），同时也便于帮助维修人员了解异常信息和处理故障。

（4）1336 pulsⅡ系列变频器具有调速范围宽、静态性好、启动转矩平缓、抗干扰能力强，十分适合机械拖动类设备的调速控制；1336 Impact系列变频器具有启动转矩大、抗过载能力强，适合重载提升类设备的调速控制；长期使用效果证明，1336系列变频器具有适用电网供电不稳或瞬停的移动设备环境的特点。由于天车通常是采用移动滑触式供电装置，在较大负载或移动工作情况下，其电源不稳定，会引起许多电器件工作异常问题。

（5）高海拔条件下工作稳定。由于我厂位于2300多米的高海拔地区，许多厂家的变频器在高海拔环境下，其使用过程中，会出现变频器过热、易烧坏和工作不稳定等现象。但1336系列变频器在长期使用中，却一直工作稳定、良好。

（6）抗噪性、耐高温能力均十分显著。铝电解阳极焙烧厂房内温度高（夏季温度高达58℃以上）、粉尘多（碳粉末、沥青烟气）环境恶劣。其次焙烧车间工作连续作业性强。Logix5555控制器和1336系列变频器长期在这种条件下工作，从未出现过工作异常现象和器件易老化问题。（7）使用过程中，设备维修费用低。投入使用6年来，除了天车上常用器件因机械方面被撞坏或挂坏外，其它电气控制器件均工作良好，电器件使用寿命很长。据维修费用统计，这台多功能天车每年平均维修费用只有7.2万/台（其中机械方面消耗费用为5.7万元以上），是国产同类天车维修费用的1/19。结束语

我厂四期阳极焙烧多功能天车采用Logix5550控制器、1336系列变频器和panel view1000终端显示器等自动化产品构建的控制系统，其优良的产品和技术，使天车控制和功能更加先进；天车此2005年投运至今，一直工作稳定可靠、故障率低、维护量小；整套系统自动化水平高、操作方便、报警准确等特点，达到了安全控制水平。实践证明，高性价比的罗克韦尔电气产品是自动化控制系统及应用领域首选的产品。

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天车控制篇3

作为厂矿企业的起重运输机械,天车承担着原料和成品的倒运、发货以及检修吊物等吊装作业,是生产线正常运作期间不可或缺的重要设备之一。

1现状分析

某生产线共有13台天车,主要用于日常生产、设备检修中的物料吊运,根据2013年全年天车的运行状况,对天车出现的故障次数、类型等数据进行了分析,如下图所示,从中得出:每台天车月平均故障次数为2.0次,其中由于主接触器不吸合造成的故障为1.2次,占总故障数的60%。

从以上数据来看,主接触器不吸合在现场的天车故障中占较大的比重,且接触器不吸合的原因较集中,经过排查及比对发现,其中存在两大主要问题。

1.1交流接触器的日常维护不到位

接触器吸合后声响异常,由于接触器短路环损坏、磁轭与衔铁的接触面歪斜、不清洁或衔铁极面不平、E型铁心中间极面的气隙小于0.2mm、衔铁有卡滞等因素。

接触器的触头过热、烧伤、熔接。接触器主触头间的压力调节较小、接触不到位或衔铁表面脏污;三相触头调整差距大于0.5mm,动触头不能同时与静触头接触,在接触器合、断瞬间,拉弧严重;造成触头的烧伤、熔接。

接触器线圈过热。主要原因是:频繁点动等因素引起线圈过载;衔铁与磁轭接触不良、表面脏污或有卡滞处;触头间的压力大;短路环损坏;电源电压不稳定;固定衔铁的螺栓松动等。

接触器主触头的通断方式为转动式,接触器触头系统的结构为指式,触头开闭的同步性、接触压力的大小需要经常调整。这种通断结构决定了接触器较为频繁的维护周期,存在维护周期较短的特点。

1.2天车的供电电压不稳定

天车的稳定运行也受到供电电源及馈电装置规格、材质等因素的制约,由于现场采用单电源供电, 加之馈电材料导电性差、规格小,当天车远离电源进线侧时,压降增大,当天车供电电压低于额定电压的85%时,造成了接触器的触头过热、声响异常、不吸合等异常情况的发生。尤其是在季节交替、气温变化明显的一段时间内,因热胀冷缩的物理特性,馈电装置的部分区段会发生弯曲变形、上拱下挠等问题,导致受电器与馈电装置接触不良,出现缺相等故障,也是引起接触器不吸合的原因之一。

1.3重锤限位等安全及检测装置频繁动作

上升限位调节位置高,距离终点安全限位(即重锤限位)过近,当起升高速上升动作,运行到上升限位的高度时,由于高速状态下减速过程的延长及制动延时,起升动滑轮组易越过起升限位,触及终点安全限位并引发其动作,从而导致总断路器跳闸,总接触器断开。

栏门关闭后活动间隙大,金属块偏离接近开关的感应区域,当天车大车机构运行过程中出现振动时, 经常因接近开关的检测信号丢失,导致总控制的安全联锁回路断开,接触器线圈失电。

2分析与改进

针对以上三点问题,分析问题的关键所在,并制定了相应的改进方案,逐一实施。

(1)从接触器的通电次数、额定电流、触头系统的结构以及电磁系统动作方式等技术参数着手,结合现场的作业及维护方式,对接触器进行了改型

1)确定主回路及控制回路线圈的额定电压,电压等级分别为:AC380V、AC220V。

2)确定额定电流的等级选择,主回路电流为295A,原接触器的额定电流为300A,依据接触器安装在箱柜内,由于冷却条件差,或间断运行时,电流要降低10%~20%的使用原则,将额定电流确定为400A。

3)按照天车间断运行的工作制及负载特性,在操作频率及使用类别的选择上,确定交流接触器的动作次数600次/h,使用类别为AC-3。

4)采用直动式的电磁系统动作方式及面接触式的触头结构。

综合上述几点依据,最终选取了Siemens生产的3TB系列及Schneider生产的LC1系列的新型接触器,与原接触器比较,新型接触器有性能好、结构紧凑、技术性能显著提高的诸多优点,且多采用积木式结构,通过螺钉和快速卡装在标准导轨上的方式加以安装,便于维护。接触器不仅在噪声、振动等方面有了明显的改善,故障率也有了大幅度的降低。

(2)改善天车的供电

通过计算同一馈电装置上的天车总的最大工作电流及长距离压降,以及天车的供电系统要求。对天车的供电系统进行了优化。

将挂接在原断路器下端,与天车共用电源的其他用电设备进行了分离,提高了天车作业的安全系数。

对现场同一馈电装置的压降ΔU进行计算,即

式中,线路负荷为3200k W,长度为560m,导体为铝材,导体截面为130m2,因此,代入公式得电压降约为31V。

为此,将原馈电装置由单端供电改为两端供电, 消除了因电压过低引起的接触器线圈失电,提高了天车供电的稳定性。

(3)调整安全装置及限位的动作范围

在满足现场生产需要以及安装规范的前提下,降低上升限位的高度,增大起升限位与终点限位之间的距离,避免高档上升引起终点限位的误动作,不仅降低了故障率,同时,也提高了设备的安全系数。

重新制作安装栏门插销,减小栏门关闭后的活动间隙,并调整栏门接近开关与金属块间的间距,栏门关闭后,确保金属块的活动范围都在接近开关的感应范围内,消除了因天车大车及其他机构在动作过程中出现车体振动时,造成接近开关感应信号的中断以及后续引发的总接触器断开等故障。

3效果验证

通过以上多项措施的实施与改进,并经过较长一段时间的实践,将每月的天车运行状态及故障次数与2013年天车故障的统计数据进行同期对比,2014年以来,因天车主接触器本体及电源的不稳定因素引发的故障次数降低了98%,不仅提高了现场天车的作业率,同时也改善了天车的作业状态。

4结束语

天车总控制回路的改进与安全实施的完善,不仅提高了天车作业的安全系数,也降低了设备故障率, 降低了维护成本,对企业安全生产、降本增效的精益管理工作起到推进作用。

摘要：本文针对生产线天车故障频发的现状,并依据相关规范、标准,对总控制回路进行改进、元器件改型,同时,对天车馈电装置的供电方式进行合理优化,完善天车的安全装置,从而,提高了天车总控制回路的稳定运行。

天车安全检修规程篇4

1、将行车开到指定区域，在下方设立检修区，拉安全警戒带，并设专人监护防止无关人员进入工作现场。

2、动火时，下部如有设施应采取隔离措施或防止火花飞溅措施。

3、施工现场要规范配置灭火器材和消防器具，消防器材不得擅自移做他用，消防通道必须保持畅通，施工现场安排专人监护。

4、断开行车主电源并在下方验电，确认无电后挂“有人检修

禁止合闸”的工作警示牌。

5、检修调整行车轨道必须穿戴好安全带，并将安全带系在安全检修钢丝绳上。

6、检修人员要检查随身所带的工器具是否正确无误，并捆绑牢固；安全带的环、钩、绳有无破损，在检验合格的情况下方可进行作业。

7、检修人员通过检修平台到达行车检修部位，在行车上行走时，双手一定要抓牢扶杆，脚要踩稳，慢慢前行，到达作业部位时，要立即将安全带捆绑在固定的撑杆上，并遵循“高挂低用”原则。

8、紧固螺母时必须戴好安全带，一手抓住安全固定点，一手握住扳手匀力紧固螺母，防止滑轨坠落。

9、上行车前，用抹布擦干净鞋底的水渍和油渍，严禁穿戴有水渍、油渍和易打滑的鞋子上行车进行检修作业。

10、施工时传递工具、物件要手递手，严禁抛掷。

11、将保险绳栓在行车护栏上，保险绳拉直方向与轨道方向平行，严禁有角度，且绳放长不超过2米。

12、作业人员脚分叉站在轨道两侧，严禁双脚同时站在轨道上。

13、拆卸更换行车大车轮时，先用千斤顶加垫铁将车轮旁侧主筋板顶起，顶起后用合适高度的枕木或其他机械支撑将天车固定在稳定高度，然后再落下千斤顶，方可进行车轮拆卸及更换。

天车控制篇5

关键词：天车定位,物料跟踪,天车无人值守,库区管理

0 引言

钢铁企业的天车吊装作业频繁,生产库区内的物料管理复杂,需要天车工、地面指挥员、地面执勤员、库区管理系统录入人员协同工作。这种传统的天车及库区管理系统存在作业效率低、人工成本高等缺点。随着天车控制技术的发展,天车作业虽然可以实现远程遥控,但是天车作业和库区管理主要还是依靠人工操作,作业效率并没有明显提升[1]。要实现天车的无人化操作,必须要实现三级MES、二级管理系统、一级自动化系统的协同工作,这是无人天车技术的难点,也是目前国内无人天车系统应用较少的原因[2]。唐钢高强汽车板公司的生产库区分为原料库、中间库和成品库,3个库区的3套无人天车系统已于2015年5月由唐钢微尔自动化公司研发成功并投入使用,解决了各级系统协同工作的难题,实现了钢卷吊运、钢卷上下线管理、钢卷出入库管理的无人化操作。

1 无人天车系统结构

以唐钢高强汽车板公司成品库无人天车系统(如图1所示)为例,其网络结构包括:三级MES,用于下发生产计划、出库、入库等指令;二级管理系统,包含仓库管理系统(WMS)和A模块系统,它们共同构成了整个系统的核心控制单元;一级自动化系统,包括PLC控制系统、传动执行机构和现场传感器,天车之间通过无线路由器实现数据通信。天车定位及物料跟踪通过一级自动化系统和二级管理系统共同实现,天车在大车方向和小车方向上的物理位移分别采用编码电缆和激光传感器检测,物料跟踪采用天车吊卷位置及夹钳的负载状态综合判定,同时采用称重传感器及夹钳的打开闭合动作作为辅助判定的方法实现天车吊运状态的识别[3]。一级自动化系统将综合计算的各种位置信号、天车吊运状态、载荷状态等数据发送给二级WMS,WMS利用库区号-垛号-行号-层数的物理划分方法对库区鞍座进行规划,并采用钢卷号匹配的方式对钢卷的在库状态进行标志,从而实现物料状态的跟踪。同时,现场采用移动手持终端定期对库区中钢卷的卷号和库位信息进行修正,以保证物料跟踪系统钢卷信息的准确性。WMS将库区内的物料情况和库存信息通过A模块系统实时发送给三级MES,保证生产计划数据的实时性和准确性。

2 天车定位及物料跟踪技术

天车定位及物料跟踪的关键技术包括:库区位置划分、天车三轴定位和物料跟踪定位识别。

2.1 库区位置划分

钢卷在库区中的位置变化均由天车吊装完成,同时本系统采用的天车无人值守技术需要天车自动识别钢卷位置并实现吊装作业,因此将物料的自动跟踪与天车的自动跟踪相关联。通过跟踪天车大车、小车和吊钩的物理位置,定位天车的空间位置,按照天车作业时空间坐标与钢卷物料坐标一致的原则确定钢卷物料的位置[4]。

以唐钢高强汽车板成品库为例,如图2所示,通过实际库区分布及天车安装的空间位置的对应关系对库区内的空间位置进行坐标规划。其中大车的行驶方向为鞍座的行方向,定义为x轴方向;小车的行驶方向为鞍座的列方向,定义为y轴方向;天车吊钩的动作方向为鞍座所在平面的垂直方向,定义为z轴方向。由此可得出天车任意时刻在库区内的坐标信息(x,y,z),其中,x、y轴数据用于确定天车在整个库区内的平面定位,z轴数据用于确定吊钩在升降过程中的具体位置,成品库以天车夹钳底部距离库区地面的高度作为吊钩的空间坐标值z。通过检测夹钳的空载与带载,吊钩的上升和下降综合判定钢卷物料的起吊和放下动作,从而确定钢卷物料的吊运情况。

库区空间位置按照库区号-垛号-行号-层数的物理划分方法对库区鞍座进行规划,如成品库鞍座坐标逻辑地址为10-02-07-1,意为成品库10区2列7行1层。继而进行库位标定,对仓库内每个区分别测出行坐标、列坐标,确定每个鞍座中心点距坐标系原点(坐标系原点位于成品库的西南角)的准确坐标值,z轴坐标由相应钢卷的外径计算确定。同理,天车在某鞍座吊起物料时,按照天车坐标值与鞍座中心点坐标值相同的原则,即可识别出当前吊运操作所处鞍座。

2.2 天车三轴定位

天车三轴定位是指无人天车系统中的大车、小车和主钩相互配合,能够准确识别鞍座位置并自动运行到目标位置执行取卷或放卷操作。天车在大车、小车、主钩三个方向上的位置检测精度及数据稳定性直接影响着天车吊运动作的准确性。为此,无人天车系统采用一种多信号采集综合判定的方法进行三轴定位。考虑到天车大车方向上距离较长,如采用激光传感器检测位移,遇到天车颠簸的情况时将会影响检测精度,因此,本系统大车方向采用编码电缆检测位移,小车方向采用激光传感器检测位移,吊钩方向采用绝对值行编码器检测位移。同时,为了避免由于传感器故障而导致的安全隐患,根据数字量和模拟量传感器不易同时损坏的特性,利用多种传感器反馈值共同组成是否夹紧、有无负载、是否对中这3项关键状态数据,把天车动作的过程作为一个整体,综合判定钢卷起吊和落卷,最终实现库区物料状态的准确判定。

2.3 物料跟踪定位识别

物料跟踪定位首先根据天车定位系统确定天车所处库区内的对应鞍座,然后结合天车吊钩吊卷状态识别对应鞍座上的钢卷物料的移动状态。当天车运行到指定鞍座并对钢卷物料进行取卷或放卷操作时,通过天车夹钳的负载状态和吊钩的运行方向确定钢卷物料流向。天车向鞍座放卷时,将对应鞍座的位置置为占用,并将相应的钢卷信息传送到对应鞍座上。天车从鞍座上取卷时,将该鞍座的位置置为空闲,并将相应的钢卷信息由鞍座转移到天车,并随天车运行状态进行跟踪,从而实现物料位置的实时跟踪。

由于钢卷信息与鞍座任意时刻的对应关系都具有唯一性,因此在数据库中建立专门的库区物料分布表(COLD_COIL_INFO),用于保存鞍座上钢卷的钢卷号、卷宽、卷内径、卷外径、卷重、厚度,钢卷初始位置及目标位置等详细信息[5]。天车自动执行放卷或取卷时,依照库区物料分布表查询需要操作的钢卷物料信息,实现钢卷的吊运移动操作,并同步更新对应鞍座的钢卷信息。

使用负载状态识别当前吊运状态的原理为:当天车运行到指定鞍座位置时,通过检测吊钩上的夹钳负载状态的变化判定取卷过程和放卷过程。当夹钳的负载状态由空载状态变为负载状态时,判定为取卷;当夹钳的负载状态由负载状态变为空载状态时,则判定为放卷。为了完整地跟踪整个吊运过程,还需要分析吊钩的升降方向,才能准确地识别出当前吊钩的“吊起”与“放下”动作。

综合上述夹钳负载状态和升降方向,整个取卷及放卷的完整过程如下:向取卷目标位移动(空载)-吊钩下降取卷(空载)-取卷完成吊钩上升(带载)-向放卷目标位移动(带载)-吊钩下降放卷(带载)-放卷完成吊钩上升(空载)。整个过程完成了钢卷从取卷鞍座到放卷鞍座的信息转移。考虑到特殊情况下天车有人作业时,存在取卷或放卷操作不规范的情况,仅靠天车的载荷状态检测取卷和放卷会出现跟踪不准确的情况,因此,采用将夹钳的打开关闭指令与负载信号和吊钩高度综合判定的方式,确定鞍座上钢卷状态的变化。

3 生产库区物料自动跟踪举例

物料在生产库区成品库中主要有下线(入库)、出库及倒库3种操作类型。

如图3所示,以唐钢高强汽车板成品库步进梁下线为例说明物料下线自动跟踪流程。钢卷经生产线进入步进梁区域,MES将钢卷信息插入到步进梁区域的钢卷跟踪表。钢卷经步进梁到达包装机组以后,天车控制系统检测到包装完成信号时,即可产生钢卷下线工单,同时将工单指令发送到天车运行终端。天车接收到下线指令时,按照工单指令到达指定步进梁鞍座位置进行取卷操作。取卷动作完成时,物料跟踪系统将相应步进梁上的钢卷信息由步进梁鞍座位置转移到天车上,同时更新步进梁上的钢卷信息。天车吊运钢卷运行到指定库区内的目标鞍座进行放卷操作,放卷动作完成时,记录放卷位置,将钢卷信息由天车位置转移至目标鞍座,同时更新库存信息。

此外,本系统中还配备移动手持终端进行盘库处理及其他异常情况时的库位修改。手持终端具有盘库、出库管理、现场生成出库指令、出库确认、更改库存信息等功能,对物料跟踪系统起到辅助修正作用,从而保证物料跟踪系统数据的准确性。

4 结论

天车定位及物料跟踪系统在唐钢高强汽车板公司得到了成功的开发与应用,系统采用编码电缆、激光传感器、编码器等多种模拟量传感器综合判定的方式对天车进行定位,同时利用天车上升、下降和载荷状态的变化并配合夹钳的打开关闭动作综合判定钢卷状态的变化,并将检测到的物料鞍座位置变化信息及时可靠地传送给MES。实践证明,以该系统为基础构建的无人天车系统可以根据MES下发的指令快速准确地完成上线、下线、入库、出库等无人化吊装操作。上线半年多以来,该系统运行稳定、维护便利,为MES的生产计划、生产调度、销售等业务流程提供数据支撑,彻底解决了一级自动化系统与三级MES之间的信息交互问题。

参考文献

[1]沈瑜平.冷轧厂天车(行车)定位及智能导航系统[J].冶金自动化,2015,39(1):80.

[2]乔晓飞.宣钢炼钢天车物流信息管理系统[J].冶金自动化,2013,37(4):68.

[3]张明川,韩建松,吴庆涛,等.自控天车定位精度的研究与实现[J].安徽工业大学学报,2010,46(15):219.

[4]方仕雄,钱王平,李奇,等.钢厂生产库区物料自动跟踪技术[J].东南大学学报:自然科学版,2011,41(增刊):54.

天车称重系统解析篇6

在金属冶炼工业生产过程中天车已经成为不可替代的重要运输工具。在天车上添加秤重仪表设备,对天车上的悬挂物料重量进行适时动态监控,既节省生产环节,加快生产节奏,又能让生产者对物料重量及时监控追踪,保证生产过程中产品数据的可控性。以河北钢铁集团唐山钢铁集团有限责任公司一钢轧厂240t天车称重系统为例,介绍称重系统在天车中的工作原理和实际应用。

1 天车称重系统的组成和结构

天车称重系统结构如图1所示。

天车主钩称重测量需要在2个缠绕钢丝绳定的滑轮下方平面上各自安装4个传感器。这样8个传感器分别安装在2个定滑轮地盘的4个角落上,然后分别通过连接线把传感器和传感器接线盒连接起来。接线盒把来自8个传感器的信号汇总成一个信号传给称重仪表,同时天车称重补偿器根据钢丝绳下上的行程把钢丝绳重量补偿传给称重仪表,称重仪表把收到的信号计算后转化成称量数据显示出来。

2 称重传感器原理

称重传感器安装在称重主钩钢丝绳卷筒定滑轮底座下方,卷筒底座四角的传感器水平支撑起卷筒,卷筒带着钢丝绳转动时,吊物的重量就加在了称重传感器上。传感器在安装时要求十分严格,由于行车纵、横方向的行驶,重物的摇晃,必然对传感器产生横向冲击力,所以必须保证卷筒底座水平,4个传感器水平支撑起定滑轮。如果不能保证4个传感器水平,将造成传感器受力不均匀,从而使测量数据不稳定,称量数据漂移。

天车上使用的传感器均为应用最广的电阻应变式传感器。电阻应变式传感器是通过应变片将被测物理量(如应变、力、位移、加速度、扭矩等)转换成电阻变化的器件,并通过对电阻值的测量电路变换为电压或电流,达到测量非电量的目的。它具有结构简单、体积小、使用方便、动态响应快、测量精度高等优点。典型应变计结构及组成如图2所示。

1—敏感栅;2—基底;3—引线;4—盖层;5—粘结剂;6—电极

电阻式传感器的应变片用特制胶水粘固在弹性元件或需要变形的物体表面上,在外力作用下,应变片敏感栅随钩件一起变形,其电阻值发生相应的变化,由此可将被测量转换成电阻的变化。

3 称重传感器接线布局

天车主钩称重测量需要在2个定滑轮下各自安装4个传感器,8个传感器通过连接线和传感器插头到电路接线盒汇总。从传感器到接线盒采用6芯2mm2绞合屏蔽电缆。它应与高压和强电流电缆隔开300mm以上。从接线盒送出桥压,传感器根据电阻的变化而送出变化的毫伏信号。在电路接线盒端把得到的8个传感器信号汇总取平均送出一个毫伏信号给称重仪表。传感器接线盒与称重仪表之间应使用6芯0.5mm2屏蔽电缆,连接插座针脚分配如表1所示。接线盒与传感器连接器连接如图3所示。

4 钢丝绳补正器

称重传感器是安装在天车小车的卷筒底座下面的,随吊钩的上下移动,加在传感器上面钢丝绳的重量也随之增加或减少,这样就影响了吊物重量的准确性,带来钢丝绳重量的附加误差,一般20m的行程会增加2t左右的钢丝绳重量,所以在称重系统中加入钢丝绳补正器来剔除掉钢丝绳重量,修正测量值极其必要。

唐钢一钢轧厂天车称重系统使用的是宁波银河控设备有限公司生产的YHZ-1B型钢丝绳补器。钢丝绳补偿器安装时必须与联轴器(或套筒)链接,并严格调整高低、左右位置使补偿器传动轴与卷扬筒引出轴处于同轴位置。补偿器原理与码盘原理相似,都是通过旋转角度的变化计算测量行程。在第一次使用钢丝绳补正器时必须调整初始接入角度,使吊钩处于上、下中间位置时对应补偿器0度左右位置,并计算出钢丝绳补偿参数Ar。

不同型号补偿器Ar的计算方法各有不同,但原理相近。有些补偿器同时带有起升高度限制功能,由卷筒轴带动杆蜗轮转动,在蜗轮上的凸轮亦随之转动,转动到某一位置时,凸轮的凸缘部分与限位开关接触,使限位开关动作,切断上升或下降动力源,使吊具停止在极限位置上。

5 称重仪表

采用北京首昌衡器有限公司生产的EDI-760智能称重仪表。称重仪表接收称重传感器的毫伏信号,同时把钢丝绳补偿器信号接入称重仪表中,经过内部计算把称重的重量显示在屏幕上。所有的设置和操作都是通过称重仪表显示器面板上的按键来实现的,比如设置系统参数、量程、精度、报警、通讯方式以及清零、去皮、校秤、标定等操作。称重仪表一般都具有连接大型数显表的通讯端口,在天车上挂一块大尺寸的数字屏幕和称重显示器连接起来,在地面上就能清楚的看到称重重量。并且安装一套无线传输收发射系统,通过无线电信号将数据传输到下面接收站,然后上传至电脑画面。

6 常见故障和解决方法

(1)测量数据与实际数据不符、有偏差。

处理办法:用标准砝码重新校验电子仪表;让天车主钩上、下升降,看仪表数据是否变化,以检查钢丝绳补正器是否故障;检查是否有传感器插头脱落,并查看传感器接线盒是否有信号线松动。

(2)测量数据漂移,上下波动不稳定。

处理办法:检查桥压信号线中的屏蔽线是否损毁或虚接,并查看信号线是否和天车动力电缆线搭拌;测量各个传感器的电阻值和毫伏值,确定是否有传感器损毁;检查传感器插头及接线是否破损。

(3)测量数据与真实值大幅偏离,数据变化无常。

处理方法:检查传感器接线盒与称重仪表之间的托缆线是否断裂或损毁;测量各个传感器的电阻值,检查是否由于传感器损坏造成线路短路;查看称重仪表故障代码,根据报警对系统进行全面检查,如仍不能排除故障则尝试更换称重仪表。

炼钢区由于生产环境温度较高,粉尘较多,所以在平日的点检和检修中要注意检查传感器插头和接线盒及线路,发现问题及时解决。

参考文献

天车电子称的维修与改进篇7

炼铁厂生产的合格铁水装入鱼雷罐车在400t动态轨道衡过磅后进入一钢轧厂铁水倒罐站, 倒罐站完成折铁作业后经天车称计量后装入转炉炼钢作业。天车电子称既是对400t轨道衡的复磅称, 又是一钢轧厂入炉铁水进行配料的计量称, 因此必须保证电子称的准确和稳定。唐钢一钢轧厂加料跨现有2台产自辽宁大连重工的240t轨道式天车, 为3座150t转炉装铁水作业。天车上装有2套北京某电子衡器有限公司生产的天车行车电子称, 电子称采用8只产自比利时的称重传感器, 传感器采取并联接入方式。传感器由EDI-700表提供10VDC桥压, EDI-700表与天车接线盒之间采用6芯屏蔽拖缆线连接, 传感器输出m V信号。

原天车称的称重原理图如图1所示。

2 常见故障与不足

天车称经过几年的使用, 故障率逐渐升高。常见故障现象有:

(1) 天车称在空钩状态显示不回零;

(2) 天车称在天车大车行走过程中数据不稳定, 漂移数值大;

(3) 天车称在天车主小车行走过程中数据不稳定, 漂移数值大, 或天车在装铁作业时, 称外显示屏数据无变化现象;

(4) 天车称在天车主钩升降过程中, 数值相差较大。

天车称重系统不足之处:倒罐站和转炉操作人员只能通过天车称的外显示屏读取称重数据, 作为计量和炼钢铁水装入量的依据, 给生产操作带来不便, 特别是在没有对钢丝绳重量进行补偿的情况下, 称重数据波动范围较大, 不利于产品质量的稳定控制。

3 故障原因

3.1 空钩状态显示不回零

天车称显示不回零表明传感器输出的mV信号不能被称重显示表有效识别。原因主要有:

(1) 8只传感器之中的某个传感器损坏, 空钩时输出信号过大。

(2) 接线盒存在问题。钢水接受跨2#天车称出现过称的零点经常在10t左右, 而在称的操作功能上进行清零操作无效;即使清零成功, 过一段时间称的显示会出现负值现象。更换传感器接线盒后称的显示回零正常。

(3) 传感器线路故障。传感器线路线接头会出现虚连情况, 导致线路接触电阻值变化大, 信号传输不稳;传感器线路受损也可能引起线路屏蔽接地现象, 造成供桥电压, 影响mV信号的输出, 导致称在空钩状态显示不回零。

3.2 大车行走过程中数据不稳定

原因:

(1) 天车轨道不平、天车本身减震能力差, 导致传感器受震动冲击大、传感器输出mV信号不稳定。

(2) 天车称拖缆线接线方法不正确。笔者曾因手头无6芯屏蔽拖缆线, 用2根3芯屏蔽线代替, 其中一组线接桥压正、桥压负、反馈正, 另一组线为反馈负、信号正、信号负, 使用发现天车静止时称的显示基本稳定, 走大车时称量值漂移很厉害。经仔细分析是接线错误导致反馈电压对信号形成电磁干扰所致。

(3) 接线端子接触不实, 震动大时传感器线虚接;传感器在天车空钩状态输出信号低, 个别信号线接反, 信号正负发生冲突, 造成数据不稳定。

3.3 主小车行走过程中数据不稳定

拖缆线由于经常性的折叠, 很容易拉伤, 线芯产生虚连现象, 桥压、反馈电压串进信号回路或线路断路, 均能导致数据不稳定。

3.4 主钩升降过程中数值相差较大

原因:

(1) 主卷钢丝绳重量。

(2) 主卷升降时称的供电电压波动较大, 使传感器的供桥电压产生波动, 造成输出信号不稳, 影响称重数据的稳定。

4 系统改造

(1) 使用质量好的拖缆线。

拖缆线选用6芯 (最好是线芯颜色不同的) 质量好、柔韧性好、抗拉、抗高温的屏蔽线。传感器线要做好防护, 避免着火、检修造成对线的损伤。

(2) 规范传感器信号线。

天车主卷电机启动时产生较大的磁场, 对称量信号具有较大的干扰作用, 因此信号传输线抗干扰能力要强。重新规范传感器线路, 使用颜色不同的四芯线, 且焊接线线序相同。

(3) 增加钢丝绳补偿器。

为了对钢丝绳重量进行补偿, 消除高度变化对称量值的影响, 增加钢丝绳码盘补偿器是非常必要的。

(4) 加强维护。

对天车传感器线、拖缆线进行精密点检, 及时发现烧伤和拉伤故障并进行更换;使用性能良好的接线盒, 定期对接线盒端子接触情况进行评判, 发现有脱扣现象及时更换。

(5) 采用数据无线传输技术。

在天车司机操作室增加一台触摸屏电脑和无线发射机, 司机按生产班次输入转炉装铁用的铁水包的包号、系统接收称的铁水包的总重、装完铁水的皮重, 无线地面接收站实时将铁水包重量数据传给二级计算机系统, 系统自动采集铁水包总重、皮重, 计算出铁水实际装入量。这样减小了装铁作业人员的读数误差, 为提高炼钢质量提供了保证。

利用宁波银河自控仪器设备有限公司生产的称重显示表、数传器, 对天车称重系统进行改造, 改造后天车称重原理如图2所示。

5 改造前后称量系统比较

原天车称重系统8只传感器共用一个接线盒, 接线盒由称重显示表提供0~10VDC的供桥电压, 显示表直接接收mV信号, 远距离传输信号很容易衰减和受到电磁干扰;改造后的天车称重系统由重量显示表为高速数传器提供36VAC电压, 数传器将传感器输出的mV信号和钢丝绳补偿器产生的标准电流信号汇总后转换成4~20mADC的电流信号, 通过拖缆线传输给重量显示表, 避免了信号衰减, 增加了称的抗干扰能力。铁水包重量、铁水装入的班次、包号等数据通过无线发射机、地面接收机在二级计算机画面上显示出来。生产调度人员也可根据天车物流动画清楚地掌握画面上天车在从事何种作业, 便于生产的调度、指挥, 提高了工作效率。

摘要：分析唐钢第一钢轧厂天车称重系统使用过程中故障产生的原因, 提出故障处理方法和改造建议。

关键词：屏蔽线,抗干扰,钢丝绳补偿器,电流传输,电源稳压,无线发射接收

参考文献

[1]刘玉长.自动检测和过程控制[M].北京:冶金工业出版社, 2010

[2]马竹武.钢铁工业自动化[M].北京:冶金工业出版社, 2008

浅谈电子天车秤的校准篇8

关键词：电子天车秤,校准,方法

1 概述

电子天车秤是钢厂、冶炼行业重要的起重设备,它是在起重机上安装的一种电子秤同时也是衡器类的计量器具之一。随着工业化进程的不断加快,电子天车秤的使用也越来越多。电子天车秤是通过在原有起重机械的基础上进行技术改造、加装称重传感器和称重仪表等而专门用于被吊物件处于悬挂状态下进行称重计量的电子装置,它由秤体机械系统和仪表电气系统两部分组成。实践中最常用的秤体结构为传感器轴压式秤体结构方案。电子天车秤实现了货物的搬运和称重同步进行,每次称重的数据可以自动显示。具有外形尺寸大、推行好升降缓慢等特点。

2 电子天车秤的生产、使用的情况

天车秤和汽车衡不一样,它是一种非标衡器,通常在一些钢铁厂、冶金厂里有使用。按照国家标准,天车秤只能归为四级秤,按照标准三级秤才能作为工商业用秤,所以一般情况下天车秤只是用于工厂内部结算或者工艺控制,天车秤在冶金行业,由于使用的场合大多是高温、高危险的行业,起吊的重量一般也比较重,在行车上由于受到很多方面的限制,比如空间、安装难度、安全等,于是安装方法也多种多样,比如定滑轮型,小车型,轨道型等,得根据现场情况而定。因此,很难对电子天车秤进行计量方面的检定或校准。受行业的局限性影响,电子天车秤的生产厂家也不是很多,主要的生产厂家有申克厂称重计量设备、承德广丰仪表有限公司、郑州大成称重设备有限公司、郑州腾飞衡器有限公司等等。同时受加工工艺和传感器以及控制系统的影响,一般电子天车秤的精度都不是很高,精度大约在(1%-2%)的范围内,也有些厂家的电子天车秤的精度能达到0.5% 以上。但是无法对电子天车秤进行计量的现实逐渐明显,因此制定电子天车秤的校准规范,并采取合适的校准方法是非常有必要的。

3 电子天车秤的校准

电子天车秤校准方法通常选用国家计量检定规程或者相关的地方校准规范的相关条款规定进行校准的,也可以选用生产厂家的企业标准执行检测。电子天车秤称量测试校准方法如下 : 先从零点开始加砝码,直至最大称量,稳定一段时间后,从最大称量开始卸砝码,加砝码的过程应逐渐地递增或递减,并且要求稳定。当被校准电子天车秤的最大称量大于200t时,可使用其他恒定载荷替代标准砝码。

外观检查 :铭牌上应标志产品的名称、型号规格、生产厂、出厂编号、最大称量、最小称量、分度值、准确度等级等级符号等。按产品说明书的操作要求检查各个数字键、功能键及其组合应用的可靠性。

校准电子天车秤时,先将标定装置和天车秤同时置零。通过适当的方法将标定装置与天车连接到一起。然后,将天车慢慢起吊,待天车稳定后,天车秤和校准装置这时都会有重量显示。任意进行天车秤和标定装置示值的对照比较,如被吊物重量约为180t,就可对小于180t内的各点,如约40t, 80t. 120t, 160t等各点,根据公式(1)计算电子天车秤称重校准示值误差,按照公式(2)计算电子天车秤的重复性误差,即可完成校准工作。

电子天车秤称重校准示值误差表示为 :

其中 :△——示值误差,% ;

G——被校秤示值,t ;

G0——标准设备示值,t。

其中 :s——重复性误差,% ;

——第次测得的重量值,t ;

——10次测得的重量值,t ;

n——测量次数,n=10。

4 结语