CN104097935A - 一种轨道移动式皮带卸料小车多点自动对位***及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轨道移动式皮带卸料小车多点自动对位***及其控制方法，属于煤化工运输设备领域。本发明的一种轨道移动式皮带卸料小车多点自动对位***包括定位结构和电气控制***，所述的定位结构包括移动卸料小车、电机减速机、接近开关、碰铁、机械抱闸机构、小车轨道、行走电机和防尘罩；所述的电气控制***包括工业控制计算机和依次连接的处理器、I/O模块卡件和电机驱动器；所述的工业控制计算机与处理器通过网络连接。本发明采用用粗定位和精定位相组合的定位方法，达到低成本、高精度、易安装的目的。
Description
技术领域
本发明涉及煤化工运输设备领域，更具体地说，涉及一种轨道移动式皮带卸料小车多点自动对位***及其控制方法。
背景技术
皮带输送机卸料小车属于皮带输送机单独的一个部件，主要应用在对皮带输送机有卸料要求的场合，其作用跟卸料器相同，只是可以实现多点布料和不同地点布料。皮带输送机卸料小车使用较为方便，但是相对造价较高，适合在大型皮带输送机上使用。
目前轨道移动式皮带卸料小车的控制方式主要有现场人工对位控制和远程自动对位控制两种模式。现场人工对位控制要求有专职操作人员处于现场高粉尘、高噪音等恶劣环境下对设备进行操作，这种方式对操作人员要求较高，恶劣的环境对操作人员身体健康造成危害，同时从人力资源成本的角度考虑也增加了生产的人力成本，不经济。
现行的应用变频器和编码器实现远程自动对位控制的方式(参见《皮带卸料小车自动控制***的应用》安徽工业大学学报(自然科学版)2010年S1期)虽然在一定程度上解决了人工控制的一些问题，但是这种方式带来了以下几个问题：1.不能很好地解决小车在移动过程中由于车轮和轨道之间打滑而不能正确对位的问题；2.由于变频器和编码器的使用，整体的造价较高；3.现场的恶劣环境给编码器的维护带来一定的困难。
中国专利申请号201020296858.4，申请日2010年8月19日的专利文件公开了一种用于皮带输送***的移动小车对位装置。该申请案涉及用于皮带输送***的移动小车对位装置，包括反射式传感器以及控制器，反射式传感器间隔安装在料仓上部的减速工位以及卸料工位上，其中减速工位离料仓的中心远，而卸料工位离料仓的中心近，在料仓上方水平运移的移动小车前部设置着与反射式传感器配合工作的信号反射板，反射式传感器均与控制器相连，控制器通过有线或无线连接控制移动小车的运行。该方案可大体实现小车的对位，但反射式传感器精度不高，且工作状态容易受外部环境影响，稳定性差。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
针对现有技术中轨道移动式皮带卸料小车控制***小车在移动过程中由于车轮和轨道之间打滑而不能正确对位、整体的造价成本较高和难以维护、反射式传感器稳定性差的问题，本发明提供了一种轨道移动式皮带卸料小车多点自动对位***及其控制方法，它可以根据需要在大行程物料自动运送中采用粗定位和精定位相组合的定位方法，达到低成本、高精度、易安装的目的。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
一种轨道移动式皮带卸料小车多点自动对位***，包括定位结构和电气控制***，所述的定位结构包括移动卸料小车、电机减速机、接近开关、碰铁、机械抱闸机构、小车轨道、行走电机和防尘罩；所述的移动卸料小车安装在小车轨道上，所述的碰铁和防尘罩设置在移动卸料小车的同一侧，在其同一侧的地面上还设有接近开关，所述的防尘罩设置在接近开关的正上方，所述的碰铁设置在接近开关的正下方；所述的电机减速机设置在移动卸料小车的底部，所述的行走电机的输出轴与机械抱闸机构相连，所述的机械抱闸机构与电机减速机的输入轴相连；所述的电气控制***包括工业控制计算机和依次连接的处理器、I/O模块卡件和电机驱动器；所述的工业控制计算机与处理器通过网络连接；所述的电机减速机与所述的电机驱动器电气连接，所述的机械抱闸机构和接近开关与I/O模块卡件电气连接。
进一步地，所述的接近开关的安装位置，在垂直方向上位于各个目标仓的垂直中心点。
采用所述的一种轨道移动式皮带卸料小车多点自动对位***的控制方法，其步骤为：
(a)、指令输入：在所述的工业控制计算机上录入料种、料种与仓号对照表，并确认***启动；
(b)、***检索：***根据在工业控制计算机中输入的料种代码和先期录入***的料种与仓号对照表，通过程序检索，得出需要移动到达的目标仓位号；
(c)、目标仓位控制字的设定：将PLC***内的一个16位字做为目标仓位号控制字，将其所构成各个二进制位对应各个仓位；
(d)、实际仓位控制字的设定：将PLC***内的一个16位字做为实际仓位号控制字，将其所构成各个二进制位对应各个仓位上配置的接近开关信号；
(e)、对位控制：所述的电气控制***的处理器比较上述得出的目标仓位号控制字和实际仓位号控制字的数值大小，通过I/O模块卡件控制行走电机正反转，最终达到控制移动卸料小车前进或后退的目的；
当由接近开关实测的实际仓位号控制字与设定的目标仓位控制字数值相等时，则说明移动卸料小车已到达目标仓位，行走电机停止运行，且通过所述的I/O模块卡件控制所述的机械抱闸机构抱死，从而实现了精准定位。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：
(1)本发明的一种轨道移动式皮带卸料小车多点自动对位***及其控制方法，采用安装于每个定位点上的接近开关做为定位目标值，所以小车在移动过程中不会由于车轮和轨道之间打滑而不能正确对位，对位精确，实际使用效果好；
(2)本发明的一种轨道移动式皮带卸料小车多点自动对位***及其控制方法，***结构安装方便，其中涉及的元器件少，其中定位结构和电气控制***，可以在原有的设备上进行改造，制造成本低；
(3)本发明的一种轨道移动式皮带卸料小车多点自动对位***及其控制方法，定位结构包括移动卸料小车、电机减速机、接近开关和碰铁等，较为简单，无高精密设备，对现场环境的要求低，适宜于在高温、高粉尘的环境中运行，适用范围广，易推广；
(4)本发明的一种轨道移动式皮带卸料小车多点自动对位***及其控制方法，所述的防尘罩、碰铁和向下安装的接近开关感应头，可以有效地避免由于在恶劣环境下粉尘对接近开关信号的影响，使得定位信号受干扰的可能性大幅降低，并且易于现场元器件的维护；
(5)本发明的一种轨道移动式皮带卸料小车多点自动对位***及其控制方法，使用的算法是将多个位置接近开关和目标位置的开关量信号放入程序中相应控制字的特殊算法，能够有效的将开关量信号转换为模拟量信号，从而实现通过对控制字数值大小的判断来控制小车的前进和后退的目的。
附图说明
图1为本发明的控制过程流程图；
图2为本发明的电气控制***组成示意图；
图3为本发明的定位结构***结构示意图；
图4为本发明的三仓位的小车定位控制示意图。
示意图中的标号说明：
图中：1、移动卸料小车；2、电机减速机；3、接近开关；4、碰铁；5、机械抱闸机构；6、防尘罩；7、小车轨道；8、行走电机。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。
实施例1
结合附图4，本发明的一种轨道移动式皮带卸料小车多点自动对位***，包括定位结构和电气控制***：
结合附图3，所述的定位结构包括移动卸料小车1、电机减速机2、接近开关3、碰铁4、机械抱闸机构5、小车轨道7、行走电机8和防尘罩6。所述的移动卸料小车1安装在小车轨道7上，所述的碰铁4和防尘罩6设置在移动卸料小车1的同一侧，在其同一侧的地面上还设有接近开关3，选择的接近开关3指标如下：U：220VAC，I：400mA，Sn：20mm，所述的接近开关3的安装位置，在垂直方向上位于各个目标仓的垂直中心点，所述的防尘罩6设置在接近开关3的正上方，所述的碰铁4设置在接近开关3的正下方；所述的电机减速机2为永磁直流齿轮减速电机，设置在移动卸料小车1的底部，所述的行走电机8的输出轴与机械抱闸机构5相连，所述的机械抱闸机构5与电机减速机2的输入轴相连；行走电机8采用的是南京起重电机总厂生产的三相异步电动机，型号：ZD ZDS YSE，额定功率：0.2KW-18.5KW，额定转速：1380(rpm)。该电机的过载能力强，适应频繁起动需要，节电效果显著，较小的起动电流可延长主控交流接触器的使用寿命，可在电源容量较小的条件下使用。
结合附图2，所述的电气控制***包括工业控制计算机和依次连接的处理器、I/O模块卡件和电机驱动器；所述的工业控制计算机与处理器通过网络连接；
所述的电机减速机2与所述的电机驱动器电气连接，所述的机械抱闸机构5和接近开关3与I/O模块卡件电气连接。
结合附图1，本实施例中的一种轨道移动式皮带卸料小车多点自动对位***的控制方法，其步骤为：
(a)、指令输入：在所述的工业控制计算机上录入料种与仓号对照表、料种，并确认***启动；
(b)、***检索：***根据在工业控制计算机中输入的料种代码和先期录入***的料种与仓号对照表，通过程序检索，得出需要移动到达的目标仓位号；
(c)、目标仓位控制字的设定：将PLC***内的一个16位字做为目标仓位号控制字，将其所构成各个二进制位对应各个仓位，本实施例中的目标仓位控制字MW10，当需要将移动卸料小车1移动至图4中C位置时，则MW10设定为04H；
(d)、实际仓位控制字的设定：将PLC***内的一个16位字做为实际仓位号控制字，将其所构成各个二进制位对应各个仓位上配置的接近开关3信号，本实施例中实际仓位控制字设定为MW12，将实际仓位控制字MW12中的低三位分别对应到图4中的A、B、C位置上的接近开关3信号，当移动卸料小车1经过A位置后，即A位置的接近开关3有上升沿时，将实际仓位控制字MW12设置为01H，经过B位置后，即B位置的接近开关3有上升沿时，将实际仓位控制字MW12设置为02H，经过C位置后，即C位置的接近开关3有上升沿时，将实际仓位控制字MW12设置为04H；
(e)、对位控制：所述的电气控制***的处理器比较上述得出的目标仓位号控制字和实际仓位号控制字的数值大小，即处理器(CPU)通过比较目标仓位控制字MW10和实际仓位控制字MW12数值的大小，通过I/O模块卡件控制行走电机8正反转，最终达到控制移动卸料小车1前进或后退的目的；
当MW10>MW12，控制移动卸料小车1右移；
当MW10<MW12，控制移动卸料小车1左移；
当MW10＝MW12，接近开关3实测的实际仓位号控制字与设定的目标仓位控制字数值相等时，移动卸料小车1即到达目标位置，行走电机8停止运行且通过所述的I/O模块卡件控制所述的机械抱闸机构5抱死，移动卸料小车1停止，从而实现了精准定位。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种轨道移动式皮带卸料小车多点自动对位***，包括定位结构和电气控制***，其特征在于：
所述的定位结构包括移动卸料小车(1)、电机减速机(2)、接近开关(3)、碰铁(4)、机械抱闸机构(5)、小车轨道(7)、行走电机(8)和防尘罩(6)；所述的移动卸料小车(1)安装在小车轨道(7)上，所述的碰铁(4)和防尘罩(6)设置在移动卸料小车(1)的同一侧，在其同一侧的地面上还设有接近开关(3)，所述的防尘罩(6)设置在接近开关(3)的正上方，所述的碰铁(4)设置在接近开关(3)的正下方；所述的电机减速机(2)设置在移动卸料小车(1)的底部，所述的行走电机(8)的输出轴与机械抱闸机构(5)相连，所述的机械抱闸机构(5)与电机减速机(2)的输入轴相连；
所述的电气控制***包括工业控制计算机和依次连接的处理器、I/O模块卡件和电机驱动器；所述的工业控制计算机与处理器通过网络连接；
所述的电机减速机(2)与所述的电机驱动器电气连接，所述的机械抱闸机构(5)和接近开关(3)与I/O模块卡件电气连接。
2.根据权利要求1所述的一种轨道移动式皮带卸料小车多点自动对位***，其特征在于：所述的接近开关(3)的安装位置，在垂直方向上位于各个目标仓的垂直中心点。
3.采用权利要求1所述的一种轨道移动式皮带卸料小车多点自动对位***的控制方法，其步骤为：
(a)、指令输入：在所述的工业控制计算机上录入料种、料种与仓号对照表，并确认***启动；
(b)、***检索：***根据在工业控制计算机中输入的料种代码和先期录入***的料种与仓号对照表，通过程序检索，得出需要移动到达的目标仓位号；
(c)、目标仓位控制字的设定：将PLC***内的一个16位字做为目标仓位号控制字，将其所构成各个二进制位对应各个仓位；
(d)、实际仓位控制字的设定：将PLC***内的一个16位字做为实际仓位号控制字，将其所构成各个二进制位对应各个仓位上配置的接近开关(3)信号；
(e)、对位控制：所述的电气控制***的处理器比较上述得出的目标仓位号控制字和实际仓位号控制字的数值大小，通过I/O模块卡件控制行走电机(8)正反转，最终达到控制移动卸料小车(1)前进或后退的目的；
当由接近开关(3)实测的实际仓位号控制字与设定的目标仓位控制字数值相等时，则说明移动卸料小车(1)已到达目标仓位，行走电机(8)停止运行，且通过所述的I/O模块卡件控制所述的机械抱闸机构(5)抱死，从而实现了精准定位。
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