ERTG集电小车自动控制系统
纪天平
（厦门国际货柜码头有限公司，福建厦门，361026）
0 引言
厦门国际货柜码头有限公司原 ERTG在滑触线场地内进行转场作业时：首先，使用柴油发电机组作为电源，将ERTG开进滑触线场地端部；其次，由堆场工人选择安放在滑触线端部内侧的集电小车，将集电小车上的4条牵引绳挂钩挂在ERTG两边的挂钩点，再将集电小车上的供电插头插入ERTG的专用插座并锁紧；最后，进行集电小车送电工作，将滑触线的市电提供给ERTG作为电源，并通过ERTG带动集电小车行走。但在实际生产中经常出现堆场送电工人联系不到等情况，从而延长转场时间，影响作业效率。随着集电小车自动上电技术的发展，须对滑触线和集电小车控制方式进行改造，使ERTG进入滑触线场地时能自动上电工作，提高生产效率。
1 技术改造过程
1.1 滑触线改造
拆除旧滑触线上的集电小车,对滑触线两端钢结构进行改造。改造后的滑触线端部钢结构见图1，设置对位区和喇叭口，其中：对位区是ERTG集电小车进出滑触线的地方；喇叭口和滑触线端部平滑连接，便于ERTG集电小车上的集电铜刷顺畅进出滑触线，保证ERTG能安全可靠地使用市电。
1.钢结构立柱； 2.滑触线；3.减速板；4.喇叭口； 5.道轨；6.反光膜；7.对位板；8.引导轨
图1 改造后的滑触线端部钢结构
1.2 自动集电小车安装
在ERTG电气房侧和柴油机侧底部各安装1台自动集电小车，使用小功率空气压缩机作为动力，其伸缩气缸控制两侧臂机构伸缩，升降气缸控制小车升降，锁紧气缸控制整个机构处于上锁或解锁2种状态。小车上安装8个集电器，8个集电器单层安装。小车外侧装有多个感应开关，用于检测小车在不同阶段的位置。小车整个工作过程由Siemens PLC控制，小车自动完成上电动作过程。自动集电小车结构见图2。
1.伸缩气缸；2.安装架；3.门臂架；4.管臂架；5.纠偏轮；6.升降气缸；7.转接盒；8.感应开关；9.感应开关；10.顶球；11.行走轮；12.集电器；13.导向轮；14.集电小车；15.锁紧装置
图2 自动集电小车结构
2 ERTG进出场过程分析
2.1 进场过程
当ERTG进入场地后，设在车上的激光限位开关检测到地面滑线架上的反光膜后会自动停车，即表明ERTG进场定位工作已经完成。
当ERTG进场定位工作完成后，司机室“对位区”指示灯亮，蜂鸣器报警声提示司机可以按下集电装置的“伸出/收回”按钮。当集电小车伸出并贴合在滑线导入口的导板上时，设在司机室操作台上的“小车伸出”到位红色指示灯常亮，此时司机可进行进场换电操作（ERTG大车行走）。
当ERTG以1挡速度进入场地约5 m处时，换电检测限位开关动作，ERTG将自动停车，“换电区”指示灯亮，此时司机将ERTG由柴油机组供电切换成市电，切换完成后关闭柴油机。ERTG变为正常使用市电的作业状态。
2.2 出场过程
当ERTG从场内走向场外（转场），在行至离出场端约15 m位置时，装在ERTG上的激光减速光电开关动作，大车将自动减速（只有15％的行进速度）。
当ERTG以15％的行进速度行至距终端5 m位置时，大车将自动停止，司机室操作台上的“换电区”指示灯亮，同时蜂鸣器报警声提示司机启动柴油机，将市电切换到柴油机供电。
当ERTG切换成柴油机供电后，司机可以继续进行出场行走操作，ERTG进入对位区后设在车上的激光限位开关检测到地面滑线架上的反光膜后会自动停车。自动集电装置也已经脱离滑线架，同时司机室“对位区”指示灯亮，蜂鸣器报警声提示司机可以按下集电装置的“伸出/收回”按钮。在自动集电装置收回到位后，设在司机室操作台上的“小车收回”指示灯常亮。ERTG变为正常柴油机组供电的工作状态。
3 集电小车自动控制程序设计
在ERTG海侧、陆侧各安装1个小型Siemens PLC基站，专门控制集电小车工作，配合ERTG“油/电”电源切换工作。由于ERTG主PLC与集电小车PLC之间的数据交换量较小，采用小型继电器“点对点”的方式进行命令信号和状态回馈信号的传递。以ERTG油转电（进场）为例，分析陆侧集电小车自动工作过程。集电小车进场时的自动工作步骤如下：
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集电小车进入陆侧对位区，陆侧集电小车自动集电工作启动。陆侧集电小车自动集电工作启动程序截图见图3。
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集电小车自动上升。集电小车自动上升程序截图见图4。
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集电小车自动解开锁。集电小车自动解开锁程序截图见图5。
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集电小车自动伸出。集电小车自动伸出程序截图见图6。
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集电小车自动下降。集电小车自动下降程序截图见图7。
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集电小车伸出到位提示，司机根据提示完成电源切换步骤。集电小车伸出到位提示程序截图见图8。
图3 陆侧小车自动集电工作启动程序截图
图4 集电小车自动上升程序截图
图5 集电小车自动解开锁程序截图
图6 集电小车自动伸出程序截图
图7 集电小车自动下降程序截图
图8 集电小车伸出到位指示程序截图
4 系统使用效果与今后改造工作
ERTG采用集电小车自动控制系统后，可在滑触线场地内取消人工手动送电作业，大幅节省人工成本。同时，司机可安全快捷地进行电源切换，减少ERTG转场时间约10 min以上，从而提高ERTG生产效率。
目前，厦门国际货柜码头有限公司正在实施ERTG无缝转场改造工作，即在ERTG上增加1套DSE8620柴油发电机组控制系统。该系统通过参照市电参数，自动调节柴油发电机组，使其发出的电在频率、相序、电压、相位上与市电一致后，自动将两电源并网运行，接着再由司机进行电源切换工作。这样能保证ERTG在整个转场过程中都有电源供应，实现无缝转场。
