JP5728800B2 - Travel control method for mobile machine for coke oven - Google Patents
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Description
本発明は、コークス炉で使用されるコークス消火車、コークスガイド車、装炭車などのコークス炉用移動機械の走行を制御する方法に関する。 The present invention relates to a method for controlling the travel of a coke oven mobile machine such as a coke fire extinguisher, a coke guide car, and a coal-cooked car used in a coke oven.
コークス炉から窯出しされた赤熱コークスは、通常、コークス炉の窯口近傍とコークス消火塔との間に敷設された軌道上を走行するコークス消火車(コークス消火電車とも言う。)によりコークス消火塔へ運搬されるが、コークス消火車に積載される赤熱コークスは約1000℃と高温であるため、コークス炉とコークス消火塔との間でコークス消火車を自動走行させて赤熱コークスの消火作業を行っている。 The red hot coke discharged from the coke oven is usually coke fire extinguisher by a coke fire extinguisher (also called coke fire extinguishing train) that runs on the track laid between the vicinity of the coke oven and the coke fire extinguisher. However, since the red hot coke loaded on the coke fire extinguisher is as high as about 1000 ° C, the coke fire extinguisher automatically runs between the coke oven and the coke fire extinguishing tower to extinguish the red hot coke. ing.
ところで、コークス炉から窯出しされた赤熱コークスをコークス消火車によりコークス消火塔へ効率的に搬送してコークス炉の操業効率を高めるためには、図8(a)に示す速度パターンでコークス消火車を自動走行させることが好ましいが、実際には、車体の機械的強度や軌道の状態などを考慮し、図8(b)に示す速度パターンでコークス消火車を自動走行させることが最良となる。 By the way, in order to efficiently convey the red hot coke discharged from the coke oven to the coke fire extinguisher by the coke fire extinguisher and to increase the operation efficiency of the coke oven, the coke fire extinguisher has the speed pattern shown in FIG. However, in practice, it is best to automatically drive the coke fire extinguisher with the speed pattern shown in FIG. 8B in consideration of the mechanical strength of the vehicle body and the state of the track.
しかし、コークス消火車の実走行速度が目標走行速度を大きく超えた状態で目標停止位置や速度制限域の近くにコークス消火車が到達すると、インバータによる速度制御では実走行速度と目標走行速度との偏差を零にするまでに時間がかかるため、コークス消火車が目標停止位置をオーバーランして停止する可能性がある。
そこで、コークス消火車などのコークス炉用移動機械を図8(c)に示す速度パターンで自動走行させ、目標停止位置の手前に設けた減速点にコークス炉用移動機械が達したときに減速を開始させて低速走行状態にし、目標停止位置にコークス炉用移動機械が達したときにブレーキをかけて自動停止させる技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
However, if the coke fire extinguisher arrives near the target stop position or speed limit area with the actual traveling speed of the coke fire extinguisher greatly exceeding the target traveling speed, the speed control by the inverter will cause the actual traveling speed and the target traveling speed to be Since it takes time to make the deviation zero, the coke fire extinguisher may overrun the target stop position and stop.
Therefore, a coke oven moving machine such as a coke fire extinguisher is automatically driven in the speed pattern shown in FIG. 8C, and the coke oven moving machine reaches the deceleration point provided in front of the target stop position and decelerates. A technique has been proposed in which a low-speed running state is started and a brake is applied and automatically stopped when the coke oven mobile machine reaches a target stop position (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、コークス消火車などのコークス炉用移動機械は走行中にスリップすることがあり、コークス炉用移動機械の減速時にスリップが生じると、コークス炉用移動機械の実走行速度と目標走行速度との速度偏差が大きくなる。このため、スリップが生じなくなってもコークス炉用移動機械の実走行速度と目標走行速度との速度偏差が大きくなった状態でコークス炉用移動機械の走行が制御されるため、コークス炉用移動機械が目標停止位置から大きくずれた位置で停止してしまうおそれがあった。 However, a coke oven mobile machine such as a coke fire extinguisher may slip during travel, and if slip occurs during deceleration of the coke oven mobile machine, the actual travel speed of the coke oven mobile machine and the target travel speed Speed deviation increases. For this reason, since the traveling of the coke oven moving machine is controlled in a state where the speed deviation between the actual traveling speed of the coke oven moving machine and the target traveling speed is increased even if slip does not occur, the coke oven moving machine is controlled. May stop at a position greatly deviated from the target stop position.
また、速度制限域の手前でスリップが生じると、スリップ発生位置から速度制限域までの距離によっては制限速度を超えた速度でコークス炉用移動機械が速度制限域に進入してしまうおそれもあった。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、コークス炉用移動機械の減速時にスリップが生じてもコークス炉用移動機械が目標停止位置から大きくずれた位置で停止したり、あるいはコークス炉用移動機械が制限速度を超えた速度で速度制限域に進入したりすることなくコークス炉用移動機械の走行を制御することのできるコークス炉用移動機械の走行制御方法を提供することを目的とするものである。
In addition, when slip occurs before the speed limit area, depending on the distance from the slip occurrence position to the speed limit area, the coke oven mobile machine may enter the speed limit area at a speed exceeding the speed limit. .
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and even if slip occurs during deceleration of the coke oven mobile machine, the coke oven mobile machine stops at a position greatly deviated from the target stop position, or the coke oven. The purpose of the present invention is to provide a travel control method for a coke oven mobile machine that can control the travel of the coke oven mobile machine without entering the speed limit area at a speed exceeding the speed limit. To do.
上記課題を解決するために、本発明は、所定の速度パターンで軌道上を自動走行するコークス炉用移動機械の走行を制御する方法であって、前記コークス炉用移動機械の誘導電動機自体の制御による前記コークス炉用移動機械の減速時に前記コークス炉用移動機械の実走行速度と目標走行速度との速度偏差を予め定めた閾値と比較し、前記速度偏差が前記閾値を超えたときに前記コークス炉用移動機械の駆動輪車軸に制動力を付与する機械的ブレーキ装置を作動させるブレーキ作動信号を送出して前記コークス炉用移動機械の走行を制御することを特徴とするものである。 In order to solve the above problems, the present invention is a method for controlling the travel of a coke oven mobile machine that automatically travels on a track with a predetermined speed pattern, and controls the induction motor itself of the coke oven mobile machine. Comparing the speed deviation between the actual traveling speed and the target traveling speed of the coke oven moving machine with a predetermined threshold when the coke oven moving machine is decelerated by the coke oven moving machine when the speed deviation exceeds the threshold. A brake operation signal for operating a mechanical brake device that applies a braking force to the drive wheel axle of the furnace moving machine is sent to control the traveling of the coke oven moving machine.
本発明に係るコークス炉用移動機械の走行制御方法において、コークス炉用移動機械の駆動輪車軸に制動力を付与する機械的ブレーキ装置を作動させるブレーキ作動信号を前記速度偏差が前記閾値より小さくなるまで送出してもよい。また、コークス炉用移動機械の駆動輪車軸に制動力を付与する機械的ブレーキ装置を作動させるブレーキ作動信号を予め定めた時間だけ送出してもよい。 In the traveling control method for a coke oven mobile machine according to the present invention, the speed deviation of the brake operation signal for operating the mechanical brake device for applying a braking force to the drive wheel axle of the coke oven mobile machine is smaller than the threshold value. May be sent out. In addition, a brake operation signal for operating a mechanical brake device that applies a braking force to the drive wheel axle of the coke oven moving machine may be sent for a predetermined time.
本発明に係るコークス炉用移動機械の走行制御方法によれば、コークス炉用移動機械に生じたスリップによりコークス炉用移動機械の実走行速度と目標走行速度との速度偏差が閾値を超えると、コークス炉用移動機械の機械的ブレーキ装置が作動し、機械的ブレーキ装置のブレーキ作用によりコークス炉用移動機械の実走行速度が目標走行速度に近い速度に制御される。したがって、コークス炉用移動機械の減速時にスリップが生じてもコークス炉用移動機械が目標停止位置から大きくずれた位置で停止したり、あるいはコークス炉用移動機械が制限速度を超えた速度で速度制限域に進入したりすることなくコークス炉用移動機械の走行を制御することができる。 According to the traveling control method for a coke oven mobile machine according to the present invention, when the speed deviation between the actual travel speed of the coke oven mobile machine and the target travel speed exceeds a threshold due to slip generated in the coke oven mobile machine, The mechanical brake device of the coke oven moving machine is operated, and the actual traveling speed of the coke oven moving machine is controlled to a speed close to the target traveling speed by the braking action of the mechanical brake device. Therefore, even if slip occurs during deceleration of the coke oven mobile machine, the coke oven mobile machine stops at a position significantly deviated from the target stop position, or the coke oven mobile machine is speed limited at a speed exceeding the speed limit. The traveling of the coke oven moving machine can be controlled without entering the zone.
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
図1は本発明の一実施形態に係るコークス炉用移動機械の走行制御方法により制御されるコークス消火車の一例を示す図であり、図1に示すコークス消火車11はコークス炉の窯口近傍とコークス消火塔との間に敷設された軌道(図示せず)上を走行する左右一対の駆動輪12a,12bと従動輪13a,13bを有している。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a view showing an example of a coke fire extinguisher controlled by a traveling control method for a mobile machine for a coke oven according to an embodiment of the present invention. A
また、コークス消火車11は駆動輪車軸14及び減速機15を介して駆動輪12a,12bを回転駆動する誘導電動機16、誘導電動機16の回転速度や回転トルクを例えばVVVF制御(可変電圧−可変周波数制御)方式により制御するモータ制御回路17、駆動輪車軸14に制動力を付与する機械的ブレーキ装置としてのブレーキ装置18を有していると共に、走行情報通信装置19、走行位置演算回路20、走行速度演算回路22及び走行制御装置24を有している。
Further, the
走行情報通信装置19はコークス消火車11に搭載された無線アンテナ(図示せず)を介して地上側の走行指令室との間でコークス消火車11の走行情報を無線通信するものであって、この走行情報通信装置19で受信した走行開始指令等の走行情報は走行制御装置24に供給されるようになっている。
走行位置演算回路20はシンクロ発信器21からのパルス信号に基づいてコークス消火車11の走行開始地点からの走行位置(走行距離)を演算するものであって、シンクロ発信器21は例えばコークス消火車11の従動輪13a,13bが1回転する度にパルス信号を出力するように構成されている。
The travel
The travel
走行速度演算回路22はエンコーダ23からのパルス信号に基づいてコークス消火車11の実走行速度VCを演算するものであって、エンコーダ23は例えば誘導電動機16の回転子が1回転する度にパルス信号を出力するように構成されている。
走行制御装置24は走行位置演算回路20及び走行速度演算回路22の演算結果に基づいてコークス消火車11の走行を制御するものであって、図2に示すフローチャートに従ってコークス消火車11の走行を制御するように構成されている。
The
すなわち、走行制御装置24は走行情報通信装置19で受信した走行開始指令が入力されると、停止状態のコークス消火車11を例えば図3に示す走行速度V1まで加速走行させるための電動機起動信号をモータ制御回路17に送出した後、走行位置演算回路20で演算されたコークス消火車11の走行位置PCを読込む(図2のステップS1及びS2参照)。そして、読込んだ走行位置PCを図3に示す定速走行開始位置P1と比較し、走行位置演算回路20で演算された走行位置PCが定速走行開始位置P1に達したならば、コークス消火車11を図3に示す走行速度V1で定速走行させるための電動機定速回転信号をモータ制御回路17に送出する(図2のステップS3及びS4参照)。
That is, when the
また、走行制御装置24は図2のステップS4で電動機定速回転信号をモータ制御回路17に送出すると、走行位置演算回路20で演算されたコークス消火車11の走行位置PCを読込む(図2のステップS5参照)。そして、読込んだ走行位置PCを図3に示す定速走行終了位置P2と比較し、走行位置演算回路20で演算された走行位置PCが定速走行終了位置P2に達したならば、コークス消火車11を図3に示す走行速度V2まで減速走行させるための電動機減速回転信号をモータ制御回路17に送出する(図2のステップS6及びS7参照)。
The running
また、走行制御装置24は図2のステップS7で電動機減速回転信号をモータ制御回路17に送出すると、走行速度演算回路22で演算されたコークス消火車11の実走行速度VCを読込む(図3のステップS8)。そして、読込んだ実走行速度VCと予め定めた目標走行速度VOとの速度偏差ΔV(=VC−VO)を算出し、算出した速度偏差ΔVを予め定めた閾値Xと比較する(図3のステップS9及びS10参照)。
The running
ここで、速度偏差ΔVが閾値Xより大きい場合(ΔV>X)には、走行制御装置24はコークス消火車11にスリップが生じていると判断し、ブレーキ装置18を作動させるブレーキ作動信号をブレーキ装置18に送出する(図3のステップS11参照)。そして、前述したステップS8に戻り、コークス消火車11の実走行速度VCと目標走行速度VOとの速度偏差ΔVが閾値X以下となるまでブレーキ作動信号を送出する。
Here, when the speed deviation ΔV is larger than the threshold value X (ΔV> X), the
一方、実走行速度VCと目標走行速度VOとの速度偏差ΔVが閾値X以下の場合(ΔV≦X)には、走行制御装置24は走行位置演算回路20で演算されたコークス消火車11の走行位置PCを読込む(図2のステップS12参照)。そして、読込んだ走行位置PCを図3に示す減速走行終了位置P3と比較し、走行位置演算回路20で演算された走行位置PCが減速走行終了位置P3に達したならば、コークス消火車11を図3に示す走行速度V2で低速走行させるための電動機低速回転信号をモータ制御回路17に送出する(図2のステップS13及びS14参照)。
On the other hand, when the actual running speed V C and the speed deviation [Delta] V between the target vehicle speed V O is less than the threshold value X (ΔV ≦ X), the
また、走行制御装置24は図2のステップS14で電動機低速回転信号をモータ制御回路17に送出すると、走行位置演算回路20で演算されたコークス消火車11の走行位置PCを読込む(図2のステップS15参照)。そして、読込んだ走行位置PCを図3に示す低速走行終了位置P4と比較し、走行位置演算回路20で演算された走行位置PCが低速走行終了位置P4に達したならば、コークス消火車11を図3に示す目標停止位置P5で停止させるための電動機停止信号をモータ制御回路17に送出する(図2のステップS16及びS17参照)。
Also, when sending a motor speed rotation signal to the motor control circuit 17 in step S14 of the
コークス消火車11の減速時にスリップが生じたときの実走行速度VCの変化を図4に、また、コークス消火車11の減速時にスリップが生じたときの実走行速度VCと目標走行速度VOとの速度偏差ΔVの変化を図5に示す。
コークス消火車11の減速時にスリップが生じると、図4及び図5に示すように、コークス消火車11の実走行速度VCが目標走行速度VOより大きくなり、これにより、速度偏差ΔVが閾値Xを超えてしまうことがわかる。
The change in the actual running speed V C when the slip occurs during deceleration of the
When the slip during deceleration of the
走行制御装置24から送出されたブレーキ作動信号によりブレーキ装置18が作動したときの実走行速度VCの変化を図6に、また、走行制御装置24から送出されたブレーキ作動信号によりブレーキ装置18が作動したときの実走行速度VCと目標走行速度VOとの速度偏差ΔVの変化を図7に示す。
走行制御装置24から送出されたブレーキ作動信号によりブレーキ装置18が作動すると、図6及び図7に示すように、コークス消火車11の実走行速度VCが急減して目標走行速度VOに近い速度になり、これにより、実走行速度VCと目標走行速度VOとの速度偏差ΔVが閾値X以下の値となることがわかる。
6 the change of the actual traveling velocity V C of the
When the
したがって、上述のように、コークス消火車11の減速時にコークス消火車11の実走行速度VCと目標走行速度VOとの速度偏差ΔVを予め定めた閾値Xと比較し、速度偏差ΔVが閾値Xを超えたときにコークス消火車11のブレーキ装置18を作動させるブレーキ作動信号を送出してコークス消火車11の走行を制御することで、コークス消火車11の減速時にスリップが生じてもコークス消火車11が目標停止位置から大きくずれた位置で停止したり、あるいはコークス消火車11が制限速度を超えた速度で速度制限域に進入したりすることなくコークス消火車11の走行を制御することができる。
Therefore, as described above, compared with the actual traveling velocity V C and the threshold value X to a speed deviation ΔV determined in advance of the target travel speed V O of the
なお、上述した本発明の一実施形態では、コークス消火車11の実走行速度VCと目標走行速度VOとの速度偏差ΔVが閾値X以下となるまでブレーキ作動信号を送出するようにしたが、ブレーキ作動信号を予め定めた時間Tだけ送出するようにしてもよい。
また、上述した本発明の一実施形態では、コークス消火車11の走行位置をシンクロ発信器21から出力されたパルス信号を基に求めるようにしたが、軌道と平行に敷設された誘導無線線路からコークス消火車11の走行位置を検出するようにしてもよい。
In one embodiment of the present invention described above, has been adapted to deliver a braking signal until the actual travel speed V C and the speed deviation ΔV between the target running speed V O of the
Further, in the above-described embodiment of the present invention, the traveling position of the
さらに、上述した本発明の一実施形態では、本発明をコークス消火車に適用した場合を例示したが、コークス消火車以外のコークス炉用移動機械(例えば、コークスガイド車、装炭車、コークス押出機など)についても適用可能であることは勿論である。 Furthermore, in the above-described embodiment of the present invention, the case where the present invention is applied to a coke fire extinguisher is illustrated, but a coke oven moving machine other than the coke fire extinguisher (for example, a coke guide car, a charcoal car, a coke extruder). Of course, the present invention can also be applied.
11…コークス消火車、12a,12b…駆動輪、13a,13b…従動輪、14…駆動輪車軸、15…減速機、16…誘導電動機、17…モータ制御回路、18…ブレーキ装置、19…走行情報通信装置、20…走行位置演算回路、21…シンクロ発信器、22…走行速度演算回路、23…エンコーダ、24…走行制御装置。 11 ... coke extinguishing vehicles, 12a, 12b ... drive wheels, 13a, 13b ... driven wheel, 14 ... driving wheel axle, 15 ... reduction gear 16 ... induction motor, 17 ... motor control circuit, 18 ... braking unit, 19 ... Travel information communication device, 20: Travel position calculation circuit, 21: Synchro transmitter, 22: Travel speed calculation circuit, 23: Encoder, 24: Travel control device.
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