CN203209442U

CN203209442U - 一种用于热轧厂的自动化搬运设备

Info

Publication number: CN203209442U
Application number: CN 201320254740
Authority: CN
Inventors: 周德峰
Original assignee: DALIAN BAOXIN LIFTING TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: DALIAN BAOXIN LIFTING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-05-12
Filing date: 2013-05-12
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2023-05-12

Abstract

本实用新型公开了一种用于热轧厂的自动化搬运设备。其特征是该自动化搬运设备包括起升高度检测编码器（B04）、小车位置检测编码器（B05）、大车位置检测编码器（B06）、HMI机上画面显示设备都分别与总线分配器（11）相连；总线分配器（11）与自动化搬运PLC（12）相连；机上工控机（9）、机上无线设备（7）通过以太网总线（6）与自动化搬运PLC（12）的以太网模块（5）相连；机上无线设备（7）与地面无线设备（8）通过无线方式相连；地面无线设备（8）与地面操作站（10）相连；自动化搬运PLC（12）通过数据总线接口（4）与原起重机的PLC相连；辅助位置检测限位（S1，S2，S3）与自动化搬运PLC（12）的IO模块（13）相连。

Description

一种用于热轧厂的自动化搬运设备

技术领域

本实用新型涉及一种用于热轧厂的自动化搬运设备。

背景技术

当前自动化已经成为提高生产力的主要手段，自动化的应用既可以提高生产效率又可以节约人力成本，可谓一举两得。在钢铁行业目前的自动化手段还仅限于进口的产品线中，而在钢铁企业中被广泛应用的起重机控制***中却难以见到自动化的应用。在钢铁企业的热轧厂，通常每个车间只生产一个系列的产品，产品规格单一，所以所用的起重机通常也是有规律的进行产品搬运工作，所以非常适合进行自动化地改造。生产线中的起重机虽然工作单一，但工作强度很高，常常会因为操作人员的疲劳导致生产事故发生，在进行自动化改造后，不仅可以节省大量人力，大幅度降低人力的工作强度，同时也可以大幅度提高生产效率。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种有效地解决方案，在热轧厂的起重机上安装自动化搬运设备，实现起重机的无人值守的全自动化搬运，将节省大量人力，大幅度降低人力的工作强度，同时也可以大幅度提高生产效率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该自动化搬运设备包括起升高度检测编码器、小车位置检测编码器、大车位置检测编码器、HMI机上画面显示设备都分别与总线分配器相连；总线分配器与自动化搬运PLC相连；机上工控机、机上无线设备通过以太网总线与自动化搬运PLC的以太网模块相连；机上无线设备与地面无线设备通过无线方式相连；地面无线设备与地面操作站相连；自动化搬运PLC通过数据总线接口与原起重机的PLC相连；辅助位置检测限位与自动化搬运PLC的IO模块相连。

地面工作人员通过地面操作站进行数据设置和数据记录，并根据数据信息调整自动化的动作，地面操作站根据数据信息发送控制命令到地面无线设备，地面无线设备再将控制命令通过无线网络传送到设备上无线设备，设备上无线设备将接收到的地面控制命令数据传递到自动化搬运PLC，自动化搬运PLC接收到指令后经过分析确认和比较后，将可执行命令发送到原起重机PLC（以下简称原机PLC），原机PLC在根据控制指令控制起升变频器、大车变频器、小车变频器以及吊具按照指令运行，起升变频器、大车变频器、小车变频器以及吊具在接收到原机PLC运行命令后控制对应的制动器和电动机完成相应的运行动作实现整个起重机的自动化运行。运行过程中自动化搬运PLC通过各个位置编码器实时监测起升、大车、小车、吊具的实际位置，判断起升、大车、小车是否运行在安全位置，从而保证起升、大车、小车的定位准确，运行安全。自动化搬运设备中设置位置检测限位用来辅助进行定位，同时用来校验编码器位置是否正常和对编码器进行修正。

本实用新型的有益效果是实现了起重机操控人员减少，大幅度降低了人员成本和人身伤亡的事故率，大幅度降低人力的工作强度，同时也可以大幅度提高生产效率。

附图说明

图1是本实用新型的自动化搬运设备与原***连接图。

图中：1是吊具控制柜，2是自动化设备控制柜，3是起重机原来的PLC，Q0是总断路器，K0是总接触器，Q10是起升变频器动力电源隔离开关，Q11时小车变频器动力电源隔离开关，Q12是大车变频器动力电源隔离开关，U1是起升变频器，U2是小车变频器，U3是大车变频器， M01是起升电动机，M02是小车电动机，M03和M04是大车电动机， B01是起升速度反馈编码器，B02是小车速度反馈编码器，B03是大车速度反馈编码器。

图2是本实用新型自动化搬运设备***结构图。

图中：4是连接到原起重机PLC的数据总线的接口，5是以太网模块，6是以太网数据总线，7是设备上无线设备，8是地面无线设备，9是机上工控机，10是地面工控机，11是总线分配器，12是自动化搬运PLC，13是自动化搬运PLC的IO模块，S1、S2、S3是辅助定位限位，HMI是机上画面显示设备，B04是起升位置检测绝对值编码器，B05是小车位置检测绝对值编码器，B06是大车位置检测绝对值编码器。

具体实施方式

以下结合技术方案和附图详细叙述本实用新型的具体实施例。

实施例：

1.自动化搬运设备与原机***的连接

自动化搬运设备与原***连接图如图1所示。

图1中，1是吊具控制柜，2是自动化设备控制柜，3是起重机原来的PLC，Q0是总断路器，K0是总接触器，Q10是起升变频器动力电源隔离开关，Q11时小车变频器动力电源隔离开关，Q12是大车变频器动力电源隔离开关，U1是起升变频器，U2是小车变频器，U3是大车变频器，M01是起升电动机，M02是小车电动机，M03和M04是大车电动机， B01是起升速度反馈编码器，B02是小车速度反馈编码器，B03是大车速度反馈编码器。

由于目前在生产线作业的起重机基本都采用变频器作业，同时原起重机的PLC（即图1中的3，以下简称原机PLC）也是采用通讯进行变频器的控制，这些都为自动化实施打下了基础，本实用新型只需要通过数据总线（Profibus）与原机PLC连接即可实现全自动化运行。图1中，起重机的起升、大车、小车电动机均采用加装速度反馈编码器与对应变频器构成的速度闭环控制***（M01与B01同轴，M02与B02同轴，M03与B03同轴分别U1、U2、U3一起构成起升、小车、大车的速度闭环控制***），同时采用了总线方式（Profibus）与原机PLC连接。如果原机电控***未达到该要求，则需要对原机***进行升级改造，这属于通用***改造，本实用新型不涉及该部分的改造。

本实施例对于起重机的三个机构的位置检测设备都采用了配置绝对值编码器的方式来实现位置检测，这种方案的优点就是实施工艺简单，成本低。由于生产线搬运通常只有几米的运行距离，在这么短的距离发生编码器偏差的可能性很小，同时由于有位置定位限位来进行编码器修正，所以可以保证位置定位的精确性。

另外原机的吊具控制也是通过原机PLC控制的，所以本实施例只需要将控制指令发送到原机PLC就可以实现原机吊具的一系列的动作控制。

2.自动化搬运设备的***结构

本实施例***结构见图2。其中4是连接到原起重机PLC的数据总线的接口，5是以太网模块，6是以太网数据总线，7是设备上无线设备，8是地面无线设备，9是机上工控机，10是地面工控机，11是总线分配器，12是自动化搬运PLC，13是自动化搬运PLC的IO模块，S1、S2、S3是辅助定位限位，HMI是机上画面显示设备，B04是起升位置检测绝对值编码器，B05是小车位置检测绝对值编码器，B06是大车位置检测绝对值编码器。

本实施例以自动化搬运PLC（以下简称PLC）为核心连接周边设备，通过无线以太网连接地面操作站实现数据的链接，完成自动化的功能。PLC通过数据总线连接起重机的原机PLC，进行数据传递。起重机的三个位置检测编码器都采用总线通讯的形式与PLC进行数据交换。为了保证数据的可靠性和在出现网络设备故障时不影响PLC的工作，将检测设备和HMI的网络通过了总线分配器连接到PLC，这样可以有效隔离各个总线设备的电气故障，不会因为某个设备的故障导致PLC停机。本实施例采用了HMI和工控机双画面***，HMI用来显示常见故障，起重机各个机构的实时状态显示，工控机用来显示和记录所有故障信息和状态信息，同时用来进行复杂的数据设置工作。

本实施例通过无线设备沟通地面操作站和PLC，通讯协议采用工业以太网。目前无线工业以太网技术已经很成熟，在工业领域应用也很广泛，具有通讯速度快、稳定性高、架设简单等优点。本实施例采用了一对无线设备，一个放置于机上连接到PLC，另一个放置于地面连接地面操作站。这样地面操作站的指令就可以通过无线方式连接到机上PLC。地面操作站完成数据的处理，以及指令发送的工作，根据生产线的要求以及人工输入的数据信息，并综合产品或原料的位置信息后进行计算处理，得出起重机的需要执行的动作指令，然后将该指令发送到机上PLC，机上PLC根据该指令即可通过原机PLC控制各个机构实现指令动作，完成自动化运行。

Claims

1.一种用于热轧厂的自动化搬运设备，其特征在于：该自动化搬运设备包括起升高度检测编码器（B04）、小车位置检测编码器（B05）、大车位置检测编码器（B06）、HMI机上画面显示设备都分别与总线分配器（11）相连；总线分配器（11）与自动化搬运PLC（12）相连；机上工控机（9）、机上无线设备（7）通过以太网总线（6）与自动化搬运PLC（12）的以太网模块（5）相连；机上无线设备（7）与地面无线设备（8）通过无线方式相连；地面无线设备（8）与地面操作站（10）相连；自动化搬运PLC（12）通过数据总线接口（4）与原起重机的PLC相连；辅助位置检测限位（S1，S2，S3）与自动化搬运PLC（12）的IO模块（13）相连。