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摘 要：利用PLC具有标准的积木式硬件结构以及模块化的软件设计特点，在专用铁路车站与翻车机操作室之间建立翻车机控制电路与信号反馈通讯电路，实现翻车机设备远程安全控制锁闭功能。
关键词：车站；翻车机；安全；远程控制
中图分类号：F407.6
一 、前 言
中国铝业股份有限公司山西分公司是大型氧化铝生产基地，其主要生产原料采用铁路运输方式，使用翻车机卸车是企业专用铁路货物车辆的主要卸车方式，卸车作业流程涉及三个单位八个工种15名作业人员，作业过程环环相扣，需要所有作业人员相互联系协作。其中专用铁路氧化铝站至翻车机的车辆取送作业时，一直由专用铁路配设专人防护铁路现场作业人员的人身安全，一旦联系确认环节出现失误，由于缺乏技术控制措施，很容易发生人身伤害和行车事故。据调查，全国各大专用铁路翻车机取送作业一直没有可靠的安全控制措施，每年都会发生一些车辆伤害、冲撞、脱轨等事故。因此，在专用铁路车站和翻车机之间建立一套远程技术控制系统，从而有效地预防此类事故。
二、中铝山西分公司专用铁路翻车机卸车作业流程：
三、技术方案
为了提高车站-翻车机间取送作业的安全性，预防翻车机作业过程中事故的发生，在翻车机操作系统增加部分电气元件，配合修改PLC（可编程逻辑控制器）程序，通过技术验证翻车机对重取空作业安全条件，并输出允许信号。首先，选定翻车机控制系统起始流程关键部位，加装独立控制电气元件，修改PLC程序，实现翻车机所有设备的整体锁闭控制，同时不能影响翻车机所有设备的正常功能和技术条件。其次，我们知道，PLC具有标准的积木式硬件结构以及模块化的软件设计特点，应用灵活，扩展性好。翻车机对重取空作业远程安全控制系统就是利用PLC的以上特点，把翻车机系统的四大部：翻车机、重车调车机、迁车台、空车调车机通过PLC集中控制，将其连为一个有机的整体，按设定程序运行。在翻车机对重取空作业前，利用翻车机PLC程序的逻辑关系验证设备状态安全条件，发出对重取空允许信号，防止车辆冲撞翻车机设备或发生车辆脱轨事故。在翻车机对重取空作业时，利用翻车机远程安全控制设备防护铁路现场作业人员的人身安全，代替人工防护现场作业人员安全，同时达到减员增效的效果。若翻车机在翻车作业过程中发生车辆溜逸等异常情况时，铁路车站可以立即远程锁闭翻车机，阻止空调机继续推送空车，在最短的时间内采取应急处置措施，防止溜逸车辆发生挤道岔、脱轨及冲撞事。
四、原理图
（一）PLC程序设计原理：
（二）翻车机对重取空作业远程安全控制系统电路图：
五、工作原理概述：
重车线夹轮器打开，重车调车机处于定位，重调机大臂处于抬起位，翻车机在零位，迁车台对正空车线，空车调车机在原位，空车线夹轮器打开。当翻车机操作人员正确给出对重取空允许信号红灯（HY2）熄灭，绿灯（HY1）点亮；关闭翻车机设备锁定开关（SE），车站值班室翻车机锁闭信号红灯（HY3）点亮，翻车机操作台上所有液压站复位灯点亮，操作台监控计算机显示器上警示灯点亮，对重取空作业过程中翻车机所有设备不能动作。对重取空作业完毕，车站值班室给出翻车机解锁信号（打开SE），红灯（HY3）熄灭，翻车机操作台上所有液压站启动灯点亮，警示灯熄灭，操作工关闭允许对重取空开关，车站对重取空允许信号绿灯（HY1）熄灭，红灯（HY2）点亮，翻车机操作工恢复所有翻车机设备操作权。
在翻车机操作台没有给出对重取空允许信号的情况下，车站值班室允许对重取空信号一直亮红灯（HY2），此时若关闭翻车机设备锁定开关SE，车站值班室翻车机锁定控制信号红灯HY3点亮，警笛声持续鸣响，翻车机操作台上翻车机非正常锁定指示灯亮红灯，所有液压站复位灯点亮，操作台监控计算机显示器上警示灯点亮，对重取空作业过程中翻车机所有设备不能动作。当车站值班室给出翻车机解锁信号（打开SE），红灯HY3熄灭，警笛声停止鸣响，翻车机操作台上所有液压站启动灯点亮，警示灯熄灭，翻车机操作工恢复所有翻车机设备操作权限。
六、性能效果
远程安全控制系统使用之后效果良好，其优越性在于：
（一）安全确认方式由人工确认变为人工确认后再由设备程序进行验证。
翻车机对重取空作业前，原流程依靠人工确认翻车机五项设备的安全验证条件；新流程PLC增加了五项设备安全验证条件软件程序，利用硬件设备辅助计算机逻辑程序验证作业前的安全条件。
（二）通知对位方式由电话通知变为发出允许信号后电话通知对位。原流程人工确认对重取空作业安全条件后，电话通知铁路车站进行对位取空作业，铁路车站在作业人员进入翻车机现场前没有可靠的安全确认措施；新流程在人工确认对重取空作业安全条件后，打开允许对重取空信号发生开关，PLC通过安全验证后给铁路车站发出允许对重取空的绿灯信号，若没有通过PLC安全验证程序，则不能发出允许对重挂空的绿灯信号，表示不满足对重挂空安全条件。
（三）现场安全防护由人工防护变为技术设备控制防护。在翻车机对重取空、车辆技术检车、取樣作业时，原流程由铁路车站安排专人在翻车机一端线路上进行安全防护（太原铁路局规定，在有翻车机的线路上作业时，必须有专人在翻车机一端进行安全防护）；新流程通过关闭远程安全控制开关进行现场作业安全防护，此时翻车机操作台上指示灯及HMI画面上警示灯亮，表示翻车机所有设备不能动作，可以达到减员增效的效果
（四）发生异常情况后可以快速反应，采取应急措施防止事故。原流程在发现空车线车辆溜逸等异常情况时，铁路车站只能通过电话联系翻车机操作工停止向空车线推送空车，不能及时采取有效措施防止溜逸车辆挤道岔、脱轨等事故的发生；新流程在发现异常情况时，铁路车站可以立即关闭远程安全控制开关，阻止空调机继续向空车线推送空车，有条件在第一时间采取防溜止轮措施，防止行车事故的发生，同时因为未收到翻车机允许对车信号而关闭远程控制开关，车站值班室控制设备会发出警报信号。
七、结束语
本系统在国内使用翻车机卸车的企业专用铁路属首例，实现的系统功能属于国内同行业先进水平。
关键词：车站；翻车机；安全；远程控制
中图分类号：F407.6
一 、前 言
中国铝业股份有限公司山西分公司是大型氧化铝生产基地，其主要生产原料采用铁路运输方式，使用翻车机卸车是企业专用铁路货物车辆的主要卸车方式，卸车作业流程涉及三个单位八个工种15名作业人员，作业过程环环相扣，需要所有作业人员相互联系协作。其中专用铁路氧化铝站至翻车机的车辆取送作业时，一直由专用铁路配设专人防护铁路现场作业人员的人身安全，一旦联系确认环节出现失误，由于缺乏技术控制措施，很容易发生人身伤害和行车事故。据调查，全国各大专用铁路翻车机取送作业一直没有可靠的安全控制措施，每年都会发生一些车辆伤害、冲撞、脱轨等事故。因此，在专用铁路车站和翻车机之间建立一套远程技术控制系统，从而有效地预防此类事故。
二、中铝山西分公司专用铁路翻车机卸车作业流程：
三、技术方案
为了提高车站-翻车机间取送作业的安全性，预防翻车机作业过程中事故的发生，在翻车机操作系统增加部分电气元件，配合修改PLC（可编程逻辑控制器）程序，通过技术验证翻车机对重取空作业安全条件，并输出允许信号。首先，选定翻车机控制系统起始流程关键部位，加装独立控制电气元件，修改PLC程序，实现翻车机所有设备的整体锁闭控制，同时不能影响翻车机所有设备的正常功能和技术条件。其次，我们知道，PLC具有标准的积木式硬件结构以及模块化的软件设计特点，应用灵活，扩展性好。翻车机对重取空作业远程安全控制系统就是利用PLC的以上特点，把翻车机系统的四大部：翻车机、重车调车机、迁车台、空车调车机通过PLC集中控制，将其连为一个有机的整体，按设定程序运行。在翻车机对重取空作业前，利用翻车机PLC程序的逻辑关系验证设备状态安全条件，发出对重取空允许信号，防止车辆冲撞翻车机设备或发生车辆脱轨事故。在翻车机对重取空作业时，利用翻车机远程安全控制设备防护铁路现场作业人员的人身安全，代替人工防护现场作业人员安全，同时达到减员增效的效果。若翻车机在翻车作业过程中发生车辆溜逸等异常情况时，铁路车站可以立即远程锁闭翻车机，阻止空调机继续推送空车，在最短的时间内采取应急处置措施，防止溜逸车辆发生挤道岔、脱轨及冲撞事。
四、原理图
（一）PLC程序设计原理：
（二）翻车机对重取空作业远程安全控制系统电路图：
五、工作原理概述：
重车线夹轮器打开，重车调车机处于定位，重调机大臂处于抬起位，翻车机在零位，迁车台对正空车线，空车调车机在原位，空车线夹轮器打开。当翻车机操作人员正确给出对重取空允许信号红灯（HY2）熄灭，绿灯（HY1）点亮；关闭翻车机设备锁定开关（SE），车站值班室翻车机锁闭信号红灯（HY3）点亮，翻车机操作台上所有液压站复位灯点亮，操作台监控计算机显示器上警示灯点亮，对重取空作业过程中翻车机所有设备不能动作。对重取空作业完毕，车站值班室给出翻车机解锁信号（打开SE），红灯（HY3）熄灭，翻车机操作台上所有液压站启动灯点亮，警示灯熄灭，操作工关闭允许对重取空开关，车站对重取空允许信号绿灯（HY1）熄灭，红灯（HY2）点亮，翻车机操作工恢复所有翻车机设备操作权。
在翻车机操作台没有给出对重取空允许信号的情况下，车站值班室允许对重取空信号一直亮红灯（HY2），此时若关闭翻车机设备锁定开关SE，车站值班室翻车机锁定控制信号红灯HY3点亮，警笛声持续鸣响，翻车机操作台上翻车机非正常锁定指示灯亮红灯，所有液压站复位灯点亮，操作台监控计算机显示器上警示灯点亮，对重取空作业过程中翻车机所有设备不能动作。当车站值班室给出翻车机解锁信号（打开SE），红灯HY3熄灭，警笛声停止鸣响，翻车机操作台上所有液压站启动灯点亮，警示灯熄灭，翻车机操作工恢复所有翻车机设备操作权限。
六、性能效果
远程安全控制系统使用之后效果良好，其优越性在于：
（一）安全确认方式由人工确认变为人工确认后再由设备程序进行验证。
翻车机对重取空作业前，原流程依靠人工确认翻车机五项设备的安全验证条件；新流程PLC增加了五项设备安全验证条件软件程序，利用硬件设备辅助计算机逻辑程序验证作业前的安全条件。
（二）通知对位方式由电话通知变为发出允许信号后电话通知对位。原流程人工确认对重取空作业安全条件后，电话通知铁路车站进行对位取空作业，铁路车站在作业人员进入翻车机现场前没有可靠的安全确认措施；新流程在人工确认对重取空作业安全条件后，打开允许对重取空信号发生开关，PLC通过安全验证后给铁路车站发出允许对重取空的绿灯信号，若没有通过PLC安全验证程序，则不能发出允许对重挂空的绿灯信号，表示不满足对重挂空安全条件。
（三）现场安全防护由人工防护变为技术设备控制防护。在翻车机对重取空、车辆技术检车、取樣作业时，原流程由铁路车站安排专人在翻车机一端线路上进行安全防护（太原铁路局规定，在有翻车机的线路上作业时，必须有专人在翻车机一端进行安全防护）；新流程通过关闭远程安全控制开关进行现场作业安全防护，此时翻车机操作台上指示灯及HMI画面上警示灯亮，表示翻车机所有设备不能动作，可以达到减员增效的效果
（四）发生异常情况后可以快速反应，采取应急措施防止事故。原流程在发现空车线车辆溜逸等异常情况时，铁路车站只能通过电话联系翻车机操作工停止向空车线推送空车，不能及时采取有效措施防止溜逸车辆挤道岔、脱轨等事故的发生；新流程在发现异常情况时，铁路车站可以立即关闭远程安全控制开关，阻止空调机继续向空车线推送空车，有条件在第一时间采取防溜止轮措施，防止行车事故的发生，同时因为未收到翻车机允许对车信号而关闭远程控制开关，车站值班室控制设备会发出警报信号。
七、结束语
本系统在国内使用翻车机卸车的企业专用铁路属首例，实现的系统功能属于国内同行业先进水平。