一、四车联锁的技术特点

1、系统结构模块化，多项监护自动识别

  自动化系统包含内容：

（1）推焦系统四大车操作功能

（2）炉号码牌自动识别功能

（3）四车联锁对位功能

（4）系统监控功能

推焦车、拦焦车、熄焦车、装煤车各车辆都具备单独的模块，各模块组合在一起就是一个完整的自动化运行系统。

2、四大车车辆定位方面

车辆定位方面（1）车辆本体安装阅读头，随车辆移动读取相应的码盘，阅读头外壳和码盘均使用抗磁效果较稳定的不锈钢材质；（2）每台车辆都有自己单独的地址，这样做到有备无患。

3、信息通讯方面：（1）车辆在移动过程中通过阅读头读取固定在与炉号相对应的码盘时，信息传给安装在车上四车联锁配电箱内的CPU模块，再经过配电箱内的模块交换机将信息传给焦炉交换机电脑，通过电脑上高纪元软件进行分析后将位置信息反馈给每台车辆，这样的设计不会受到外部磁场的干扰，又具有很强的稳定性；（2）四大车运行轨迹实现在操作台前显示屏上显示出来，并进行实时更新，很直观的就可以看到每台车辆所处位置。

二、四车联锁系统功能

1、摘炉门联锁功能：在推焦车和拦焦车的操作台上安装有“联锁”“解锁”转换开关，这样的相互切换也可以在不停产的情况下满足日常的检修维护工作。

2、推焦联锁功能：推焦流程中四大车均选到“联锁”位置，只有满足推焦车、拦焦车按照计划摘门，导焦槽对位无误，熄焦车按计划到达接焦位置，这时才允许进行推焦作业。

3、装煤联锁功能：装煤流程中，显示屏出现允许装煤指示信号，此时装煤车方可进行装煤工作。

4、屏显联锁功能：四大车均安有推焦联锁显示屏，屏显时间与焦炉交换机的主控电脑一致，四车同时具备出炉条件方可进行，若有一台车不具备出炉条件，该程序就无法进行下一步工作。

三、车辆交换出炉功能

1、两座焦炉设计有两套生产设备，单独分为7#、8#炉生产车辆，如若计划生产车辆需要检修不能使用，司机将车辆选至“解锁”位置进行检修，另一车辆将开关选至“联锁”位置，进行生产操作，达到不耽误生产的目的。

2、拦焦车或推焦车未按计划摘炉门时取门机构不会动作，避免了红焦落地事故的发生。

四、四车联锁系统结构与工作原理

  1、四车联锁系统结构

四车联锁系统主要包括定位和通信系统，最重要的功能是车辆联锁功能，具体来说就是根据车辆具体位置、车载PLC信号和上位机中的推焦炉号等信息，判断是否已经满足操作条件，从而决定是否对推焦杆进行控制。

上位机具备的数据分析、统计和监控功能，极大的提高了生产过程管理的科学性。上位机可以通过显示屏直观的显示车联的位置和控制流程，管理人员在中控室便可以实时掌握生产现场的具体情况。此外车载显示屏功能会将车辆的位置信息和运行状态直观的反馈给司机。

2、编码定位原理

四车联锁定位系统中编码电缆是重要组成部分，定位功能的实现主要是基于编码电缆地面检测技术，即利用地面信号接收站获取车辆定位信息。不同车辆编码电缆工作频率也存在一定的差别。每个车辆在地面检测系统中都有相对应的地址检测模块，当车辆信号装置发出与检测模块相同频率的信号即可实现对车辆位置的检测。

车辆定位检测主要是在车辆上安装发射天线箱，天线箱发出信号后，地面编码装置会通过电磁感应进行接收，在接收到地址信号后，位置检测模块会将地址信号转换为相应的米数，进而检测出车辆的具体位置，之后PLC系统会将地址与预设炉号地址进行对比，判断车辆是否就位。

四车联锁地址检测流程如下：

（1）车载站发出固定频率的信号；

（2）车辆天线箱在接收到信号后会对信号进行转换，并将信号发送至编码电缆中；

（3）编码电联产生电磁感应，获取信号。

（4）地址检测模块在接收到信号后，并利用PLC对信号进行分析，以获得车辆的具体位置信号。

（5）在获取到车辆位置信息后，通过显示屏将地址信息直观的显示出来并发送到上位机中。

3、数据通信原理

数据通信具体是指上位机和下位机之间进行信号传输，即车载站和地面站的相互通信，通信功能的实现主要是借助通信模块进行数据传输。

（1）上行信号

上行信号具体是指地面站将信号传输至车载站的过程。首先上位机会将系统时钟和生产计划通过网口将数据传输至通信控制器中，其次通信控制器会对车辆对应炉号、控制信号、状态信号等进行编码，最后利用交换机、光纤将信号传输至无线通信模块中进行信号放大和信号调制，然后将信号传输至上位机，上位机在接收到信号后会利用PLC对数据进行处理并整合，然后将推焦计划、车辆地址信息发送到各个车辆，通过车载显示屏将信息显示出来，此时四车联锁系统会根据控制信号执行相应操作。

（2）下行信号

下行信号具体是指车载站将信号传输至地面站的过程，首先车辆上的电流和开关信号会传输至PLC模块中，其次PLC模块利用通信协议对信号进行分析和处理，将信号编制为数据帧，最后将信号传输至无线通信模块中进行信号放大和信号调制，然后将其发送至地面站。当地面站在接收到信号会对其进行分析和解调，并将还原的数据利用光纤和交换机传输至通信控制器进一步的分析，然后将数据转换为控制命令，以此来实现对车辆的控制。

（3）PLC控制原理

四车联锁系统通过联锁控制对推焦车操作杆进行控制过程中，上位机会对控制命令执行条件进行判断：车辆号牌是否与焦炉号相对应、熄焦车和拦焦车司机是否发送人工控制信号、车辆信号是否到位等，只有上位机准确获得推焦车前进命令后（二级允推命令），才会操作推焦杆。当推焦车中的PLC控制器获得操作指令后，会将信号输入到继电器中，然后对推焦车推焦杆进行控制。PLC在控制推焦车过程中会在车辆动作可控的条件下，稳定执行控制命令。当四车联锁系统在检测时，终端系统推焦开关会自动锁定，以此来接触继电器对推焦车的控制。

五、四车联锁技术应用效益

安钢集团焦化六米焦炉作业区四车联锁技术的应用，避免了摘错炉门、红焦落地等安全事故的发生。

当推焦过程中如果出现导焦槽脱落的情况，四车联锁系统会自动停止推焦作用，省去了司机手动控制推焦杆的操作环节，进一步保证了推焦作业的安全性。

在推焦作业开展过程中，熄焦车主要采用走行方式，即四车联锁系统会自动控制熄焦车的走行范围，如果熄焦车超出走行范围，四车联锁系统会及时停止推焦工作。此外，四车联锁系统的应用，可以对拦焦车和推焦车摘门时间进行记录，避免了提前出焦和提前摘门的情况。

四、总结

   此项技术投入使用后，既避免生产过程中因视线不好或疏忽大意错摘炉门生产事故的发生，对于焦炉用寿命的延长，又起到了至关重要的作用，同时更加缓解了现今蓝天工程环保压力大的情况。

参考文献

[1]陈汉柽 上海焦化有限公司生产部

[2]陈翰军 《大连理工大学》2003