装卸桥变幅控制系统改造一例

南通集装箱码头有限公司2号装卸桥是从日本引进的二手桥吊，由于电气控制系统老化，1998年曾对其进行过改造，采用PLC取代原有的继电器控制，改造后使用比较正常。但最近几年，其变幅机构故障比较频繁，主要出现在变幅机构的挂钩控制上。正常情况下，当收大梁时，大梁上升进入钩区至正常停止位置停止，在挂钩落下后大梁下放至变幅钢丝绳松即完成；当放大梁时，大梁先上升至正常停止位置停止，等挂钩抬起后再下放大梁直至大梁水平。放大梁发生故障时出现挂钩未完全脱离就下放，导致大梁未放而钢丝绳已严重松脱，只有挂钩的钩头少许搭住大梁，稍有不慎便会发生机毁人亡的重大事故。经检查分析，发现与变幅卷筒联结的凸轮限位出现偏差，导致大梁上升正常停止位置下移，即大梁到达上升正常停止位置时未脱离钩区，使得挂钩未完全抬起，而挂钩的抬钩限位已检测到抬钩的信号，大梁就开始下放。同时，松绳保护限位失效从而出现上述危险情况。
　　我们采取以下措施对其进行改造：采用脉冲编码器取代原来的凸轮限位开关，精确检测大梁位置，同时以水平位置作为编码器的校零点，每次放大梁都进行一次校零，消除位置检测的偏差，使得大梁的位置检测非常精确；采用光电传感器作为松绳检测装置，取代原有的限位检测，使其可靠性增强。考虑到抬钩限位的重要性，此次改造也对抬钩限位的位置与行程进行调整，使其更加精确地检测抬钩的动作。具体流程见图1。
其工作原理是：变幅卷筒加装编码器检测大梁的位置，相应地增加一块高速计数模块对编码器脉冲信号进行计数。PLC读入数值并将其规格化后，得到变幅实际位置、速度，将变幅实际位置数值与预先设定限位位置数值进行比较，产生了精确的软限位用于PLC的逻辑控制；并可判断原凸轮限位是否有故障，原凸轮限位作为软限位的后一级保护之用。加装两套松绳检测机构，采用光电传感器检测卷筒的上部和底部，如钢丝绳松弛则必然下垂，从而阻挡光电传感器与光反射板之间的光传输，光电开关立即动作，通过继电器将动作信号送到PLC，PLC根据该信号立即控制变幅停止。
　　通过此次改造，装卸桥变幅机构未再出现类似的危险状况，改造取得了良好的效果。