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港机速度控制PLC系统修改

1、问题的提出
南沙一期从投产到2005年年底，经过公司上下齐心协力，在短短的一年里本港吞吐量直线上升，达到100万TEU；员工的干劲十足，大家千方百计，努力提高本职岗位工作效率，单船桥时记录也不断地被打破；同时也因为年轻缘故，经验不足，安全责任事故不断出现，和生产业务双丰收，特别是场桥安全事故；由于我司场桥安川系统控制上存在一定缺陷，不论吊具有没吸箱，小车机构都可以全速同时和起升成抛物线动作；鉴于堆场里上下两箱之间没有通过如同船上加装锁头方式固定，存在箱子一旦被撞将出现推米骨牌效应隐患，在考虑场桥工作安全第一情况下，为避免上述情况发生，可以要求司机吊箱操作时严格遵守直上直下原则，不能抛物线工作，规范司机操作习惯；同时决定对小车与起升两机构联锁方式进行完善，限制在吸箱状态下起升低于一定高度时，小车机构只能低速运行，从而一定程度上减轻全速时的撞箱事故发生频率。
2、小车速度控制模式分析
安川系统港机场桥PLC操作界面是用CP-717软件完成，其PLC为梯形图；小车速度控制模式如下（图1）：小车主令手柄产生的模拟信号由脉冲编码器进行格雷码转换后给定输出MW302（MW﹡﹡﹡、MB﹡﹡﹡为寄存器地址，下同），MW302取值范围从0到10000限制后，输出MW306，此过程体现在PLC程序上为H03(输入信号控制)；给定MW306经过一系列比较包括：增益MW434和MW442及速度比例信号MW2006、MB200A比较后输出速度控制信号MW310，表现在程序上为H08(小车控制)的TTREF(图2)功能块上；控制MW310的输出，可以达到小车速度控制目的。

图1 小车速度控制模式流程图
图2 TTREF功能块，当其中一个条件：如外部条件MB2006（1ST SLOW 1级减速）、B200A（2ND SLOWM 2级减速）和MB2002（SP LIMIT速度限制）满足时，有MW0310输出。

图2 小车速度控制TTREF功能模块
MB2006（1ST SLOW 1级减速）、MB200A（2ND SLOW 2级减速）涉及小车加减速和前后停止信号；速度限制信号MB2002（SP LIMIT）与吊具旁路IB23B5（SP BYP）、控制旁路IB208D（BYP ON）和手柄点动信号MB2033（T O SPD）及控制电源控制合的地点有关，IB239D为电器房控制电源合，IB2399为手柄点动按钮信号，上述各条件满足，小车将依全速的10%运行，如图3所示。

图3 速度限制关系图
3、方案的选定
考虑到我司堆场最高堆高为5个箱设计和箱高因数，场桥起升上升到上减速点后吊具前后是空阔地，在我司暂时不可能增加箱高检测功能的情况下，只能在原有程序设计基础上进行修改；利用起升上减速控制信号MB2131，限定小车在吊具吸箱时只有在起升达到上减速区后才能有全速，具体修改有以下两个方案。

【方案一】由于每次着机时小车都必须先经过低速运行，清零后小车才有全速，如图4所示，其中DB000000为清零点；可以考虑在小车低速运行中间继电器MB2033前增加上减速和吊具闭锁信号，如图5所示：增加STEP11、12，其他不变。

【方案选定】从以上分析得知，小车低速的控制是通过MB2002实现的，虽然MB2033可以实现一定速度的限制，但一旦处于慢速状态后要恢复全速时还必须再次清零，不利于司机作业；而控制MB2002可以直接通过系统本身的设计就可以轻易得到所要的结果：吊具吊箱时，小车只有当起升起到上减速位置后才有全速，一旦吊具松开箱子，小车不论起升在哪个位置都有全速动作，不必再次清零。
总合考虑上述各种情况后，最佳修方案为【方案二】。
4、结束语
按【方案二】修改后小车机构在吊具吸箱情况下只有当起升机构拉倒上减速位置后，才能全速行走；吊具松开箱子后，不论起升位置在哪里，小车都可以全速动作，达到修改目的，某种程度上避免撞箱事故的产生。
显然，在公司业务蒸蒸日上情况下，业务量不断上升，在服务好船公司、货主的情况下要求司机安全稳当的将箱子放在指定位置，避免出现各种意外事故；同时，由于我司自身条件的限制，司机上岗培训时间短，实际操作经验不丰富，在没人指引情况下很容易发生操作安全事故；作为设备管理维护部门，更应该考虑让设备怎样运行才更加安全，避免设备原因出现的各种安全事故，完善设备，将安全隐患尽量降到最低。