2024年5月24日发(作者：那拉霞绮)

翻车机逻辑保护系统的优化与改造

摘要：辽宁清河发电有限责任公司（简称清电公司），现有2套FZ15－100“C”

型翻车机，为武汉电力设备厂制造，在运行过程中出现重车调车机将空车推出迁

车台事故。鉴于对事故的起因分析，对联锁保护功能及元器件的研究发现，目前

对此类事故的联锁保护，仅只有单重的保护，一旦开关出现问题，事故难免发生。

为了提高设备安全系数，通过增加多重程序联锁保护，使用不同性质的开关，不

同形式的程序，增加3重联锁保护，确保此类事故不再发生，大大提高翻车机运

行安全系数，同时添加上位机画面程序，实现对开关故障进行报警，并显示故障

的类型（如接近开关故障），增加历史数据记录功能，用于记录和查询操作按钮

及重要信号的状态变化，便于事故分析。

本文通过实际案例简要介绍了翻车机系统逻辑保护系统故障造成事故的原

因，对翻车机逻辑保护系统进行相应的优化与改造，确保安全生产。

关键词翻车机  逻辑保护  改造

引言

翻车机作为一种大型高效率的卸煤设备，在火力发电企业生产经营中占有举

足轻重的地位。清河发电公司现今运行的翻车机，由于受生产厂家当时自身电控

技术水平的限制，翻车机逻辑保护系统电控部分设计不够完善，可靠性能差，自

投运以来，一直是故障不断。为了满足机组大负荷运行，提高经济效益，必须对

翻车机逻辑保护系统进行优化与改造。

1 清电公司翻车机系统的简要介绍

1.1清电公司两台FZ15－100“C”型转子式翻车机系统由四大部套组成：翻车

机、重车调车机、迁车台、空调机。系统通过PLC（可编程序控制器）集中控制，

将其连为一个有机的整体，按设定程序运行。

1.2PLC（可编程序控制器）采用AB公司系列产品。它提供了视窗软件开发

环境，大大地加速了工厂控制系统的标准化，可使用各种视窗工具开发软件或在

同时编辑多个工程，而且视窗支持软件将提高从系统设计到调试、维护和操作的

整个过程的效率。并且支持柔性化的网络，通过自由组合网络，创建传送信息的

网络，使工厂信息应用更加方便。

1.3翻车机系统在工作时，要求运行平稳可靠、定位、对轨准确，同时还要

达到较高的翻卸效率，为此翻车机系统采用了变频调速装置：翻车机、重车调车

机、迁车台、空调机的调速装置均采用AB公司1336系列具有矢量控制技术的

变频器，这样各设备在运行时均可实现减速停车，平稳性好、冲击小、消除了损

车现象、定位、对轨准确，提高了可靠性和翻卸效率。

1.4翻车机系统除采用了先进的调速系统外 ，还采用了较为先进的液压系统

进一步提高了系统的平稳性、可靠性，大大减小了损车率。

2.翻车机逻辑保护系统故障造成事故的案例及原因分析

2.1事故案例

清电公司翻车机系统自2008年投运以来，在运行过程中出现重调机将空车

推出迁车台事故。

事发时迁车台处于重车线对准位置，迁车台上有一节空车，翻车机处于0

度位置，翻车机平台上有一节空车，重调机处于进车端区域，落臂牵车，牵车过

程中重调将翻车机上的空车推出，同时翻车机活动平台上空车与迁车台上空车连

挂，重调机将空车推送出迁车台止档器，直到将大半个车厢推出迁车台，导致电

缆支架损坏，配电室损坏。

2.2分析以上事故的发生，通过调查分析事故原因如下：

2.2.1迁车台“空车入台”逻辑设置未起到预期作用，在迁车台对准重车线且

迁车台上有车的情况下允许重调机牵车启动。

2.2.2翻车机各部分光电开关失灵，未检测到车辆位置。

2.2.3“空车入台光电开关”具有自保持功能，在光电开关的一次信号的干扰下

被保持下来，使重调机认为迁车台无车，迁车条件误被满足。

3.翻车机逻辑保护系统的优化与改造

针对造成上述事故原因的分析及在调查中发现的翻车机逻辑保护系统存在

的其他缺陷，采取针对性措施，增加多重程序联锁保护，使用不同性质的开关，

不同形式的程序，增加3重联锁保护，确保此类事故不再发生，大大提高安全系

数，具体内容如下：

3.1检查迁车台“空车入台光电开关”和“空车入台口光电开关”灵敏度和型

号，更换为带背景抑制功能的漫反射式光电开关或对射式光电开关。

目的：大大提高检验车厢的可靠性。

3.2取消“有雾/无雾”转换旋钮。

目的：此旋钮起切换迁车台光电开关是否投入的功能，当切除光电开关时，

“迁车平台有车”信号仅仅由“入台4计轴”来判断，可靠性较低，取消“有雾/无雾”

转换旋钮后光电开关必须投入保护功能，与“入台4计轴”共同判断迁车平台有车

状况，形成双重保护。由于翻车机在室内运行，不存在有雾的情况，天气不会对

光电开关的产生影响。

3.3程序逻辑中加入“迁车台有车记忆”信号，此信号由PLC根据运行工艺自

动判断，配合“入台4计轴”和“空车入台光电开关”两种硬件保护，判断迁车台上

有车状况。

目的：通过2硬+1软的保护功能，在重调机牵车条件中增加至3重保护，

确保设备安全。

3.4原逻辑保护系统在迁车条件中仅仅在“Z进车口之外区” 区域时对“迁车

台有车”信号进行检查，需增加“停车落臂减速区域”信号同时检测“迁车台有车”

信号。

目的：提供重调机两个区域信号作为检测区域，无论哪一个区域有效，都会

检测“迁车台有车”信号，即使其中一个开关损坏也能够正常检测“迁车台有车”信

号。

3.5取消“空车入台光电开关”在空车入台的自保持，改为实时检测光电开关

的信号。

目的：避免光电开关的一次干扰信号被保持下来了，使重调机认为迁车台无

车，牵车条件误被满足。

3.6将翻车机翻转条件改为重调机回退到位并抬臂才能翻车。

目的：避免由于回退到位开关失效导致重调机回退时无法停止，大臂撞击正

在翻转的翻车机端盘。

3.7在上位机上增加历史数据记录功能，用于记录查询按钮、重要信号的状

态变化和故障报警，记录时间大于20天，便于事故分析。

3.8全面检查各接近开关、行程开关及光电开关有效性，整改感应碰头的位

置。

3.9更换翻车机进车端光电开关、出车端光电开关、空车入台口光电开关、

空车入台光电开关、空调机减速碰车光电开关，更换为带背景抑制功能光电开关。

3.10空调机减速碰车光电开关安装位置调整到两台传动电机中间。

目的：缩短光电开关与车厢间距，提高光电可靠性，并加入检测开关好坏的

逻辑程序，在空调机返回语句中增加光电逻辑判断，防止空调机将车厢拖入迁车

台坑下。

3.11加入空车出坑4计轴判断空调机车厢回溜故障，同时加入报警信息显示。

3.12加入远程减速开关检测程序，当开关损坏时提出报警，并不允许空调机

返回。

目的：远程减速开关是检测车厢回溜的区域划分点，避免因为远程减速失效

导致无法检测车厢回溜。

3.13在翻车机正翻条件中加入“重调机抬臂到位”和“出翻车机区域”，两信

号。

目的：防止误操作时，重调机前后钩挂住车厢，大臂在翻车机内部，翻车机

翻车导致重调机损坏。

3.14在压车、靠车条件中加入“迁车计5”条件，在重调将整列车厢牵入翻车

机时，翻车机不能压车、靠车和翻车。

3.15在重调机迁车过程中加入“迁车计5”条件，当车厢之间车钩无法摘开，

重调将整列车厢牵入翻车机时，牵车动作停止，并报故障。

4结束语

清电公司的两台翻车机自逻辑保护系统改造投运以来，性能比较稳定，能够

满足输煤系统的接、卸煤任务，能够适应机组大负荷运行的燃煤要求，保证了正

常的生产，为运行人员操作提供了方便，减轻了检修维护人员的工作量，是现代

控制技术在电厂输煤系统的一次有效应用。

5参考文献：

（1）《机械设计手册》第二版（机械电子工业出版社）

（2）《燃料设备运行技术》（水利电力出版社出版）

（3）《翻车机电控系统使用说明书》（武汉电力设备厂）

（4）《热工检测与实用技术》（中国电力出版社）

（5）《岗位技能培训教材》（清河发电有限责任公司）

2024年5月24日发(作者：那拉霞绮)

翻车机逻辑保护系统的优化与改造

摘要：辽宁清河发电有限责任公司（简称清电公司），现有2套FZ15－100“C”

型翻车机，为武汉电力设备厂制造，在运行过程中出现重车调车机将空车推出迁

车台事故。鉴于对事故的起因分析，对联锁保护功能及元器件的研究发现，目前

对此类事故的联锁保护，仅只有单重的保护，一旦开关出现问题，事故难免发生。

为了提高设备安全系数，通过增加多重程序联锁保护，使用不同性质的开关，不

同形式的程序，增加3重联锁保护，确保此类事故不再发生，大大提高翻车机运

行安全系数，同时添加上位机画面程序，实现对开关故障进行报警，并显示故障

的类型（如接近开关故障），增加历史数据记录功能，用于记录和查询操作按钮

及重要信号的状态变化，便于事故分析。

本文通过实际案例简要介绍了翻车机系统逻辑保护系统故障造成事故的原

因，对翻车机逻辑保护系统进行相应的优化与改造，确保安全生产。

关键词翻车机  逻辑保护  改造

引言

翻车机作为一种大型高效率的卸煤设备，在火力发电企业生产经营中占有举

足轻重的地位。清河发电公司现今运行的翻车机，由于受生产厂家当时自身电控

技术水平的限制，翻车机逻辑保护系统电控部分设计不够完善，可靠性能差，自

投运以来，一直是故障不断。为了满足机组大负荷运行，提高经济效益，必须对

翻车机逻辑保护系统进行优化与改造。

1 清电公司翻车机系统的简要介绍

1.1清电公司两台FZ15－100“C”型转子式翻车机系统由四大部套组成：翻车

机、重车调车机、迁车台、空调机。系统通过PLC（可编程序控制器）集中控制，

将其连为一个有机的整体，按设定程序运行。

1.2PLC（可编程序控制器）采用AB公司系列产品。它提供了视窗软件开发

环境，大大地加速了工厂控制系统的标准化，可使用各种视窗工具开发软件或在

同时编辑多个工程，而且视窗支持软件将提高从系统设计到调试、维护和操作的

整个过程的效率。并且支持柔性化的网络，通过自由组合网络，创建传送信息的

网络，使工厂信息应用更加方便。

1.3翻车机系统在工作时，要求运行平稳可靠、定位、对轨准确，同时还要

达到较高的翻卸效率，为此翻车机系统采用了变频调速装置：翻车机、重车调车

机、迁车台、空调机的调速装置均采用AB公司1336系列具有矢量控制技术的

变频器，这样各设备在运行时均可实现减速停车，平稳性好、冲击小、消除了损

车现象、定位、对轨准确，提高了可靠性和翻卸效率。

1.4翻车机系统除采用了先进的调速系统外 ，还采用了较为先进的液压系统

进一步提高了系统的平稳性、可靠性，大大减小了损车率。

2.翻车机逻辑保护系统故障造成事故的案例及原因分析

2.1事故案例

清电公司翻车机系统自2008年投运以来，在运行过程中出现重调机将空车

推出迁车台事故。

事发时迁车台处于重车线对准位置，迁车台上有一节空车，翻车机处于0

度位置，翻车机平台上有一节空车，重调机处于进车端区域，落臂牵车，牵车过

程中重调将翻车机上的空车推出，同时翻车机活动平台上空车与迁车台上空车连

挂，重调机将空车推送出迁车台止档器，直到将大半个车厢推出迁车台，导致电

缆支架损坏，配电室损坏。

2.2分析以上事故的发生，通过调查分析事故原因如下：

2.2.1迁车台“空车入台”逻辑设置未起到预期作用，在迁车台对准重车线且

迁车台上有车的情况下允许重调机牵车启动。

2.2.2翻车机各部分光电开关失灵，未检测到车辆位置。

2.2.3“空车入台光电开关”具有自保持功能，在光电开关的一次信号的干扰下

被保持下来，使重调机认为迁车台无车，迁车条件误被满足。

3.翻车机逻辑保护系统的优化与改造

针对造成上述事故原因的分析及在调查中发现的翻车机逻辑保护系统存在

的其他缺陷，采取针对性措施，增加多重程序联锁保护，使用不同性质的开关，

不同形式的程序，增加3重联锁保护，确保此类事故不再发生，大大提高安全系

数，具体内容如下：

3.1检查迁车台“空车入台光电开关”和“空车入台口光电开关”灵敏度和型

号，更换为带背景抑制功能的漫反射式光电开关或对射式光电开关。

目的：大大提高检验车厢的可靠性。

3.2取消“有雾/无雾”转换旋钮。

目的：此旋钮起切换迁车台光电开关是否投入的功能，当切除光电开关时，

“迁车平台有车”信号仅仅由“入台4计轴”来判断，可靠性较低，取消“有雾/无雾”

转换旋钮后光电开关必须投入保护功能，与“入台4计轴”共同判断迁车平台有车

状况，形成双重保护。由于翻车机在室内运行，不存在有雾的情况，天气不会对

光电开关的产生影响。

3.3程序逻辑中加入“迁车台有车记忆”信号，此信号由PLC根据运行工艺自

动判断，配合“入台4计轴”和“空车入台光电开关”两种硬件保护，判断迁车台上

有车状况。

目的：通过2硬+1软的保护功能，在重调机牵车条件中增加至3重保护，

确保设备安全。

3.4原逻辑保护系统在迁车条件中仅仅在“Z进车口之外区” 区域时对“迁车

台有车”信号进行检查，需增加“停车落臂减速区域”信号同时检测“迁车台有车”

信号。

目的：提供重调机两个区域信号作为检测区域，无论哪一个区域有效，都会

检测“迁车台有车”信号，即使其中一个开关损坏也能够正常检测“迁车台有车”信

号。

3.5取消“空车入台光电开关”在空车入台的自保持，改为实时检测光电开关

的信号。

目的：避免光电开关的一次干扰信号被保持下来了，使重调机认为迁车台无

车，牵车条件误被满足。

3.6将翻车机翻转条件改为重调机回退到位并抬臂才能翻车。

目的：避免由于回退到位开关失效导致重调机回退时无法停止，大臂撞击正

在翻转的翻车机端盘。

3.7在上位机上增加历史数据记录功能，用于记录查询按钮、重要信号的状

态变化和故障报警，记录时间大于20天，便于事故分析。

3.8全面检查各接近开关、行程开关及光电开关有效性，整改感应碰头的位

置。

3.9更换翻车机进车端光电开关、出车端光电开关、空车入台口光电开关、

空车入台光电开关、空调机减速碰车光电开关，更换为带背景抑制功能光电开关。

3.10空调机减速碰车光电开关安装位置调整到两台传动电机中间。

目的：缩短光电开关与车厢间距，提高光电可靠性，并加入检测开关好坏的

逻辑程序，在空调机返回语句中增加光电逻辑判断，防止空调机将车厢拖入迁车

台坑下。

3.11加入空车出坑4计轴判断空调机车厢回溜故障，同时加入报警信息显示。

3.12加入远程减速开关检测程序，当开关损坏时提出报警，并不允许空调机

返回。

目的：远程减速开关是检测车厢回溜的区域划分点，避免因为远程减速失效

导致无法检测车厢回溜。

3.13在翻车机正翻条件中加入“重调机抬臂到位”和“出翻车机区域”，两信

号。

目的：防止误操作时，重调机前后钩挂住车厢，大臂在翻车机内部，翻车机

翻车导致重调机损坏。

3.14在压车、靠车条件中加入“迁车计5”条件，在重调将整列车厢牵入翻车

机时，翻车机不能压车、靠车和翻车。

3.15在重调机迁车过程中加入“迁车计5”条件，当车厢之间车钩无法摘开，

重调将整列车厢牵入翻车机时，牵车动作停止，并报故障。

4结束语

清电公司的两台翻车机自逻辑保护系统改造投运以来，性能比较稳定，能够

满足输煤系统的接、卸煤任务，能够适应机组大负荷运行的燃煤要求，保证了正

常的生产，为运行人员操作提供了方便，减轻了检修维护人员的工作量，是现代

控制技术在电厂输煤系统的一次有效应用。

5参考文献：

（1）《机械设计手册》第二版（机械电子工业出版社）

（2）《燃料设备运行技术》（水利电力出版社出版）

（3）《翻车机电控系统使用说明书》（武汉电力设备厂）

（4）《热工检测与实用技术》（中国电力出版社）

（5）《岗位技能培训教材》（清河发电有限责任公司）