摘要：随着我国建材、电力、煤炭、冶金等行业的飞速发展，国内外贸易规模和数量也在不断扩大，对装车技术提出了更高的要求，面对散装大宗货物需要确保装车的高效、快速，以及定量，因此对装车站闸门控制系统加强研发和改进势在必行。目前国内的装车站技术和设备与国外先进国家相比还存在着差距。作为实现煤炭装、储、运为一体的大型煤炭基地建设核心系统，PLC自动控制系统在煤炭装车站建设中得到广泛应用，从煤炭运输源头开始对煤炭装车效率予以提高，同时系统设计的合理性、各股道通过能力设计的有效性、配置的科学性直接影响着煤炭发运能力。因此为了使煤炭产量和装车效率有效提升，需要保证煤炭装车的快速稳定。本文就现阶段装车站运行系统中存在的不足和问题进行分析，并对控制系统有效改进措施进行探讨，并通过相关实践，对改进效果进行验证。
关键词：煤炭；装车站闸门；控制系统改进
一、现有装车站运行系统存在的不足分析
目前煤炭装车站自动控制系统主要由计量称重系统、电气控制系统、缓冲仓给料系统、自动连续装车系统、定量仓配料系统、液压控制系统、自动润滑系统、软件系统等部分组成。
在大型料斗秤工作原理的基础上，此系统先利用给料系统，将物料预先填充至装车站的缓冲仓中，并达到指定的吨位；利用配料系统，使定量仓中配料吨位与车皮标重吨位相一致，并通过计量称重系统的运用，使所配物料的精确性得以有效保证；最后利用自动连续装车系统进行物料装车。在整个系统运行过程中，给料系统根据仓位变化情况，不断调节给料速度，并且始终保先工作状态，另外装车系统及配料系统采取周期性工作模式，并与其它电气、液压、软件、润滑等系统相关联并协同工作，对控制闸门和溜槽等关键设备动作的精确性予以保证的同时，使煤炭的快速准确配料及装车得以实现[1]。
在实际装车站运行中，仍存在着以下问题：
在配料闸门进行粗配料时，煤炭下落速度具有不稳定性；料位仪对缓冲仓中煤量大概位置进行显示，当煤炭落入并堆积在缓冲仓中时，容易出现顶仓的情况；装车速度较慢，会导致待装煤空车排队现象出象，对矿区交通造成影响。卸料闸门对定量仓的给煤量加强控制，能够使煤炭精确配料得以实现，在实际配料过程中，通常定量仓呈现倒锥形，并且闸口一般较小，如闸门启停速度出现不合理，极容易在仓口出现堵煤现象，另外在在溜槽中堆积过多煤炭，会对溜槽升降造成不利影响，甚至会造成溜槽损坏；通过PLC自动控制系统对上述配料、卸料闸门进行，存在着应答速度慢、装车用时较长等问题。
目前国内不少装车站仍采用人工半自动化装车系统进行环装车操作，随着煤炭资源需求量的不断加大, 大幅度提高了装车站使用频率，不仅使人工工作量加大，同时也使操作失误增加，对装车安全和效率造成影响。
二、车站闸门控制系统改进措施
（一）给料系统
传统给料系统控制方式主要基于脉冲给料原理，在装车过程中通过给料机启动数量不断增减的方式，对给料速度和缓冲仓料位进行调节。此方式容易造成给料机频繁启停，料位波动值较大，相关操作人员需要操作人员对屏幕所显示的缓冲仓料位进行实时观察，对给料机启停及时控制，一旦错过时机，将导致列车停留。
针对上述问题，对给料系统进行改进，将缓冲仓料位作为被控量，料位测量传感器以kg为单位进行测量。对物料湿度、物料粒度、液压闸门震动、缓冲仓高处落料的重力冲击等因素影响进行充分考虑，并对列车额定载重变化加强关注，通过模糊理论的引入，对控制结构中的被控变量进行修正，在缓冲仓中设定相应的区间值，使其能够在允许的小范围内进行波动。 另外在给料前，应结合列车额定载重及总节数对装车总需求吨数进行计算[2]。在开始给料时，先启动输送胶带，并且起始流量为零,对胶带进行控制，使其逐渐达到满速运行，再对给料机进行启动，当胶带流量向设定值接近时,对各PID参数进行调节,并向缓冲仓开始匀速给料。最后当缓冲仓料位达到区间设定值后，打开缓冲仓闸板进行装车配料作业。
（二）定量仓
在尽可能短的时间内，按照厢额定重量缓冲仓向定量仓中进行准确配料，其操作过程直接影响着装车精度。此配料系统主要由定量仓高精度传感器、缓冲仓闸门以及液压电动机构成。
在实际运行过程中，为了使配料系统的高效性和静态精度得以保证，在硬件方面，可对液压系统进行优化设计，主要针对电磁换向阀和伸缩油缸，通过位移检测开关的运用，对闸门行程实现连续可调,使控制更为有效，并在定量仓支座上进行高精度称重传感器的安装,使传输效率和测量精度得到有效保障[3]。
在配料过程中，通过液压驱动系统的闸门、压力动作时间的引入，并对其加强前反馈控制。并对每节车厢的额定载重进行设计时，将其转化为定量仓初始设定值，将计算机给定的设定值与作为反馈信号的称重传感器检测信号进行比较，利用PID算法对缓冲仓液压闸门的开度进行有效控制，使物料流量有效调节的目的得以实现。
三、煤炭装车站闸门控制系统改进效果
在开始装车时，在铁轨上进行车号识别传感器安装，能够自动对经过列车车 厢进行依次扫描，在计算机数据库详细记录车号、车型等信息，并给予相应的 “待装”标识。在进行装车时，通过计算机对顺序控制参数进行预设，通过与PLC控制系统进行实时对话，对整个装车过程进行控制自动关闭。另外由于计算机和PLC系统所具有备的通信及高速运算等功能，能够使整个装车过程实现高效、快速。
结束语：为了使煤炭装车站闸门控制系统能够实现装车的稳定性、高效性以及精确性，需要对闸门控制系统进行优化，通过相关实际运行可以看出改进后的控制系统，其装车效果有了明显的改善，使准确、连续装车作业的自动控制得以实现。
参考文献：
[1]雷天华. 煤炭销售铁路装车站自动控制系统[D].
[2]侯波波, 杨珍珍, 王圣林. 装车站平煤装置的改进及有限元分析[J]. 煤矿机械, 2012, 33(5):174-175.
[3]闫春艳, 李忠良. 快速装车站卸料闸门液压系统设计及改进[J]. 液压与气动, 2012, 000(005):14-15.