利用数显计数器实现翻车机自动计数的实践

李向杰

摘 要：本文根据翻车机作业需求和卸车特点，利用数显计数器对翻车机部分系统实施技术改造，新增翻车机自动计数功能，并提出了相应的改造措施。经过一年多的验证，改造后的翻车机自动计数装置运行良好，计数方便准确，得到了使用部门和维修部门的一致好评。

关键词：翻车机;技术改造;自动计数

中图分类号：TN702文献标识码：A文章编号：1003-5168（2018）31-0061-03

The Practice of Automatic Counting Dumper with Digital Counter

LI Xiangjie

（Anyang Iron & Steel Co.， Ltd.，Anyang Henan 455004）

Abstract： According to the dumper operation demand and unloading characteristics， this paper used digital display counter to carry out technical transformation of part of dumper system， added automatic counting function of dumper， and put forward corresponding transformation measures. After more than one year's verification， the improved automatic counting device of dumper run well and counted conveniently and accurately， which had received unanimous praise from the use department and maintenance department.

Keywords： car dumper;technical transformation;automatic counting

1 研究背景

翻車机是大宗原燃材料机械卸车的大型专用设备。因设计原因，安阳钢铁集团运输部1至3号翻车机均没有翻车机自动计数功能。为了能实时掌握翻卸车数，翻车机主控人员不得不采用各种方法来人工计数，甚至采用画“正”字的土办法记录翻卸车数。尤其在整列车混编有多种料的情况下，操作人员在作业中思想必须高度集中，随时计算核对翻卸车数以便及时换料，稍有疏忽，就可能发生混料责任事故，为公司造成巨大经济损失。一天下来，操作人员常常精疲力竭，主控工迫切希望翻车作业中能实现自动计数以减轻压力，以便将更多精力投入到安全高效卸车上[1，2]。

本文根据翻车机作业流程和卸车特点，以及数显计数器的主要功能，对翻车机安装数显计数器的改造进行可行性分析，指出改造的重点和难点，并指出解决和改进的方法以及运用于实践的过程。

2 重点、难点及可行性分析

2.1 设备简介

翻车机是大型自动化卸车设备，主要应用于港口、厂矿、电厂及冶金企业的大宗原燃材料的机械卸车任务。翻车机整个卸车系统采用PLC集中控制，卸车效率高，成本低。同时，设备运行稳定可靠。安钢集团公司运输部1至3号翻车机由武汉电力设备厂承建，属于C型转子式单车翻车机。

2.2 翻车机自动计数需求

翻车机投用后，设备运行质量和卸车效率确实比较好。但是，并没有设计卸车数量的实时统计功能，不仅增加了翻车机操作人员的劳动强度，而且对运输部卸车指挥与协调带来不便。

翻车机需要实现自动计数功能，即翻车机本体每翻卸一车后，自动计数（实现显示计数+1）。当翻车机翻完一整列后或整列车中同一料种翻完后（需要换料，清篦子以防止出现混料事故），能人工清零。当翻车机翻卸空车后（重车中夹带的空车），需要人工计数减1，以保证卸车量统计准确。

2.3 改造的难点和重点

根据翻车机自动计数需求，得出改造的难点主要有以下两个方面。

2.3.1 如何显示计数数字。该改造难点是采用液晶显示屏还是数显装置。采用液晶屏显示需要增加电脑和配套的显示屏等设备，虽然可行性强，但软硬件复杂，投资大，日常维护成本高，对实现翻车机自动计数功能并不划算。若采用数显装置，工业上常用九位数显，220V电压，该数显既笨重，又不美观，也不便于安装。同时，翻车机计数最多也就是三位数，九位数显根本用不到。为此，找到小巧实用而且稳定的数显计数器成为一个关键问题。

2.3.2 如何实现翻车机自动计数。该改造难点是取翻车机PLC的输入点，还是取现场信号输出点。此外，电源配备、加减和清零实现等设计安装问题也是改造成败的关键。

2.4 改造可行性分析

通过对比，了解了改造的难点和重点。经过分类查找，能找到一款四位数显计数器。电源为直流5V电压（电源安全可靠）。有了数显计数器（自带有加减和清零功能），可通过增加中间继电器的方法，实现强电弱电隔离，确保翻车机控制系统不受影响。不论是取哪里的信号，经过隔离放大都可以驱动数显实现自动计数功能。因此，改造是完全可以成功的。

3 解决和改进方法及实践过程

3.1 自动计数原理设计

在原有翻车机设备基础上，利用现有信号加装数显计数器来实现（包括计数表头、清零按钮、中继等）。根据翻车机计数原理，通过巧妙利用主控台上翻车机165°输入信号作为翻车计数脉冲，经过中继实现翻车到位后自动计数，并安装启用台面备用操纵按钮作为清零和加减按钮开关，以实现计数的增减和清零操作。

设计中，采用5V变压器，将220V交流电变为直流电为数显提供电源。中间继电器设计原理和电气安装如图1和图2所示。

3.2 翻车机PLC程序编程

由于翻车机自动计数脉冲取自翻车机PLC程序中165°输入信号，因此，需要在翻车机PLC程序中新增加一条程序并改动原有的两条程序，以实现此功能。

经过编程与测试，可以实现该功能。但考虑到翻车机165°输入信号是一个机械触电，有可能在接触或分离时出现闪通（也可能是多次闪通），这在一定程度上影响计数的准确性。为此，在完善程序时又新增加了一条延时程序（延时500ms），以确保计数稳定可靠。

3.2.1 翻车机165°输出信号程序。翻车机165°输出信号程序如图3所示。

3.2.2 增加翻车机165°输出信号延时程序。翻车机165°输出信号延时程序如图4所示。

3.2.3 翻车机PLC程序改动部分。在翻车机PLC程序中，将正翻、回翻程序段中“165°位置”中间变量替换成上面增加延时后的输出信号即可（见图5）。

3.3 安全措施

在翻车机自动计数设计中采用了中间继电器，实现了翻车机电气控制和计数系统电气完全隔离，相互不影响，在确保翻车机卸车安全的前提下业保障了计数准确。

通过以上安全设计，使改造后的翻车机自动计数在使用安全方面得到了保证。

4 改造效果

1至3号翻车机加装自动计数系统后，实际使用效果较好。该装置解决了长期以来翻车计数依靠人工的被动局面，在减轻主控工作量的同时提高了卸车质量。特别是在一钩车对多种料的情况下，通过每种矿料的计数、清零，能有效防止混料事故，避免重大经济损失。

此外，有针对性地对翻车机PLC程序（相关条目）进行完善，进而消除偶发因素。该翻车机自动计数系统运行半年来，各方反映良好。系统计数及时、准确，真正实现了翻车机卸车期间的实时计数，大大减轻了主控劳动强度，有效避免了翻车机混料事故。

本改造首先从2017年8月对3#翻车机开始设计，到10月份改造完成，并在1#和2#翻车机主控室也进行了安装使用，经过一年多的验证，改造后的翻车机自动计数装置运行良好，计数方便准确，得到了使用部门和维修部门的一致好评。

参考文献：

[1]李勤华.机械电气控制裝置中PLC技术的应用解析[J].科技创新与应用，2018（33）：172-173.

[2]吴军.载矿汽车自动计数装置[J].矿山机械，1988（5）：49-51.