卸料车移动定位控制装置及方法与流程

本发明涉及散装物料储运技术领域，主要涉及一种卸料车移动定位控制装置及方法。

背景技术：

卸料车移动定位是为运料皮带卸料车的移动定位及除尘控制而设计的，目前，原卸料车定位检测是靠一组(几十个)接近开关实现的，接近开关安装在导轨上，开关所能检测到的卸料车经过的有效距离为10mm。一套上料系统有几个料仓，每个料仓对应一个除尘碟阀，小车在某个料仓上方卸料时对应的除尘阀必须打开，否则就会烟尘滚滚，如果卸完料的料仓除尘阀不能及时关上，同时开着两个除尘阀，就会影响正在卸料的料仓除尘效果。由于现场环境比较恶劣，卸料车的移动本身有一定的偏差，经常出现接近开关损坏或感应金属片变形，导致接近开关不能正确反映卸料车的位置。这样，既无法正确定位也不能正确开启除尘阀门，导致除尘效果不好，影响了清洁化生产，有时烟尘还很严重，污染了环境。

目前，卸料车定位检测存在诸多问题：接近开关数量太多，容易出故障，系统维护量大；由于接近开关需要配合感应金属片才能完成检测，而10mm的感应距离又较短，车身的稍微晃动，就超出感应范围，致使接近开关无信号输出；其次，夏季矿石温度高，也易造成开关损坏，离散的开关量无法反映卸料车的准确位置；由于检测系统不能准确的反映卸料车的准确位置，因此卸料车只能采用人工手动操作，无法得到准确的位置检测信号，当然就不能实现对除尘阀正确的联锁开闭；检测机构安装在卸料车及轨道上，在机械检修时不但会损坏检测传感器，而且感应距离会有所改变，有可能导致某些点信号检测不到，料车的真实位置无法在计算机显示器上显示；在卸料车上安装齿轮机构，齿轮机构连接编码器，由编码器来检测卸料车的位置，但卸料车在钢轨上运动时经常打滑，会导致编码器的转动圈数不能真正反映卸料车的位置。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种卸料车移动定位控制装置和方法，采用编码器位移检测技术、PLC可编程序控制器技术、上位机监控技术，配以巧妙的钢丝绳随动机构设计，实现了卸料车位置的实时监测，有了准确的检测数据，计算机再进行实时计算处理，达到正确控制卸料车除尘系统中除尘阀的开闭。

本发明所采用的技术方案是：

一种卸料车移动定位控制装置，包括上料系统、支撑装置、钢丝绳随动机构和控制柜，所述上料系统包括卸料车、与卸料车配合的导轨、与卸料车配合的运料皮带、与卸料车相连的卸料车电控系统和卸料车除尘系统，所述支撑装置设置在导轨的后侧，所述支撑装置的两端均设有支撑板，所述支撑板的前侧设有支撑柱，后侧设有编码器座，所述编码器座上安装有编码器；所述钢丝绳随动机构包括包括两个皮带轮、与两个皮带轮相连的钢丝绳和与钢丝绳相连的连接件，所述连接件的一端与卸料车相连，所述皮带轮设置在支撑柱上，所述皮带轮通过联轴器与编码器相连；所述控制柜设置在卸料车导轨的前侧，所述控制柜包括设置在柜门上的三个解码仪表和设置在控制柜内的PLC，所述编码器通过信号电缆与解码仪表的输入端相连，所述解码仪表的输出端与PLC相连，所述PLC通过RS485串口与上位机相连，所述PLC的输出端与卸料车除尘系统相连。

进一步的，所述支撑装置包括多个均匀设置的导轨立柱和设置在导轨立柱上的横柱。

进一步的，所述解码仪表包括位移控制仪和显示屏，所述位移控制仪的输入端与编码器相连，所述位移控制仪的输出端分别与显示屏和PLC相连。

进一步的，所述控制柜上还设有定位设定按钮和零位设定按钮，所述定位设定按钮和零位设定按钮分别与PLC相连，定位设定按钮和零位设定按钮均为带指示灯按钮。

进一步的，所述PLC的输出端还与卸料车电控系统相连，通过卸料车电控系统控制卸料车；所述卸料车电控系统包括工业控制计算机、处理器和电机驱动器，所述工业控制计算机与处理器相连，所述处理器与电机驱动器相连。

进一步的，所述卸料车除尘系统包括除尘风机，与除尘风机相连的除尘总管上设有除尘阀，通过PLC控制除尘阀的开闭。

一种基于卸料车移动定位控制装置的控制方法，包括以下步骤：

(1)编码器通过导线与解码仪表相连，解码仪表将检测到的数据信息传输到PLC，做为初始数据；PLC输出信号通过导线传输到卸料车电控系统，进行卸料车的实时定位跟踪控制；

(2)卸料车电控系统接收到PLC的指定卸料位的工作指令后，控制卸料车向指定卸料位移动；

(3)通过编码器旋转将卸料车的移动位移转化为脉冲信号，经解码仪表采集处理后输入给PLC，PLC通过串行接口与上位机通讯，通过上位机动态模拟显示卸料车运动过程；

(4)卸料车运行至卸料位时，通过编码器将卸料车停车位置信号转化为脉冲信号，经解码仪表采集处理后输入给PLC，PLC输出阀位控制信号，控制卸料车除尘系统中除尘阀的开闭。

进一步的，所述步骤(2)中，卸料车通过连接件带动钢丝绳前后移动，钢丝绳和两个皮带轮联动，皮带轮通过连轴器带动编码器转动。

进一步的，所述步骤(3)中，所述卸料车移动位移与编码器脉冲关系表达式为：

其中，L为钢丝绳位移，T为脉冲数，P为编码器分辨率，R为皮带轮半径。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明采用编码器位移检测技术和PLC可编程序控制器技术，并配合钢丝绳随动机构，能实时且可靠地检测卸料车的准确位置，该控制装置不但适合于卸料车定位，也适合于大多数需要位置检测的系统；

(2)本发明中采用上位机与PLC通讯，不但能正确显示小车位置，还能动态模拟显示卸料车运动过程；

(3)本发明中采用PLC对各种信号进行综合判断处理，并输出控制信号给卸料车电控系统，同时PLC又输出除尘控制信号，能够准确可靠地控制了卸料车除尘系统中除尘阀的开闭，提高了除尘风机的效率，节约了电能和原料，提高除尘效果，优化了企业清洁的环境。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是本发明的卸料车移动定位控制装置结构示意图；

图2是控制柜的结构图；

图3是钢丝绳传动机构的结构图；

图4是本发明的卸料车移动定位控制装置结构连接框图；

图5是本发明的控制过程流程图；

其中，1、卸料车，2、导轨，3、运料皮带，4、导轨立柱，5、皮带轮，6、钢丝绳，7、连接件，8、横柱，9、编码器，10、编码器座，11、支撑柱，12、支撑板，13、控制柜，14、解码仪表，15、PLC，16、上位机，17、零位设定按钮，18、定位设定按钮。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在接近开关易损坏，检测精度不高，无法实现对除尘阀正确的联锁开闭、检测机构安装在轨道或卸料车上容易损坏的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种卸料车移动定位控制装置及方法。

本发明的一种典型的实施方式中，如图1-4所示，提供了一种卸料车移动定位控制装置，包括上料系统、支撑装置、钢丝绳随动机构和控制柜，所述上料系统包括卸料车1、与卸料车配合的导轨2、与卸料车配合的运料皮带3、与卸料车相连的卸料车电控系统和卸料车除尘系统，所述卸料车导轨的后侧设有支撑装置，所述支撑装置包括多个均匀设置的导轨立柱4和设置在导轨立柱上的横柱8；所述横柱的前后端均设有支撑板12，所述支撑板的前侧设有支撑柱11，后侧设有编码器座10，所述编码器座上安装有编码器9；所述钢丝绳随动机构包括两个皮带轮5、与两个皮带轮相连的钢丝绳6和与钢丝绳相连的连接件7，所述卸料车1与连接件7相连，所述皮带轮5固定在支撑柱11上，所述皮带轮5通过联轴器与编码器9相连；控制柜13设置在导轨的前侧，所述控制柜13包括设置在柜门上的三个解码仪表14和设置在控制柜内的PLC15，所述编码器9通过信号电缆与解码仪表14的输入端相连，所述解码仪表包括位移控制仪和显示屏，所述位移控制仪的输入端与编码器相连，所述位移控制仪的输出端分别与显示屏和PLC相连；所述PLC15通过RS485串口与上位机16相连。所述PLC15的输出端与卸料车除尘系统相连，所述卸料车除尘系统包括除尘风机，与除尘风机相连的除尘总管上设有除尘阀，通过PLC控制除尘阀的开闭。

进一步的，所述控制柜13上还设有定位设定按钮18和零位设定按钮17，所述定位设定按钮18和零位设定按钮17分别与PLC15相连，所述定位设定按钮和零位设定按钮均为带指示灯按钮。

进一步的，所述PLC15还与卸料车电控系统相连，通过卸料车电控系统控制卸料车；所述卸料车电控系统包括工业控制计算机、处理器和电机驱动器，所述工业控制计算机与处理器相连，所述处理器与电机驱动器相连。

一种基于卸料车移动定位控制装置的控制方法，包括以下步骤：

(1)编码器通过导线与解码仪表相连，解码仪表将检测到的数据信息传输到PLC，做为初始数据；PLC输出信号通过导线传输到卸料车电控系统，进行卸料车的实时定位跟踪控制；

(2)卸料车电控系统接收到PLC的指定卸料位的工作指令后，控制卸料车向指定卸料位移动；

(3)通过编码器旋转将卸料车的移动位移转化为脉冲信号，通过解码仪表采集处理后输入给PLC，由PLC通过串行接口与上位机通讯，通过上位机显示动态模拟显示卸料车运动过程；

(4)卸料车运行至卸料位时，通过编码器将卸料车停车位置信号转化为脉冲信号，经解码仪表采集处理后输入给PLC，PLC输出阀位控制信号，控制卸料车除尘系统中除尘阀的开闭。

进一步的，所述步骤(2)中，卸料车通过连接件带动钢丝绳前后移动，钢丝绳和两个皮带轮联动，皮带轮通过连轴器带动编码器转动。

进一步的，所述步骤(3)中，所述卸料车移动位移与编码器脉冲关系表达式为：

其中，L为钢丝绳位移，T为脉冲数，P为编码器分辨率，R为皮带轮半径。

本申请的另一种实施例中，一种卸料车移动定位控制装置，包括三条上料系统、支撑装置、钢丝绳随动机构和控制柜，三条上料系统包括1-3#卸料车1、与卸料车配合的导轨2和三个与卸料车配合的运料皮带3，与1-3#卸料车相连的三个钢丝绳随动机构，与三个钢丝绳随动机构相连的三个编码器，三个编码器均通过联轴器与钢丝绳随动机构中皮带轮相连，通过控制柜上的三个解码仪表对3台编码器进行检测，由PLC控制3台卸料车的除尘系统。

如图5所述，一种基于卸料车移动定位控制装置的控制方法，包括以下步骤：

(1)三个编码器通过导线与三个解码仪表相连，解码仪表将检测到的数据信息传输到PLC，做为初始数据；PLC输出信号通过导线传输到卸料车电控系统，进行1-3#卸料车的实时定位跟踪控制；

(2)卸料车电控系统接收到PLC的指定卸料位的工作指令后，控制1-3#卸料车向指定卸料位移动；

(3)通过三个编码器旋转将1-3#卸料车的移动位移转化为脉冲信号，经三个解码仪表采集处理后输入给PLC，PLC通过串行接口与上位机通讯，通过上位机显示1-3#卸料车位置，动态模拟显示卸料车运动过程；

(4)1-3#卸料车运行至卸料位时，通过三个编码器将1-3#卸料车停车位置信号转化为脉冲信号，经解码仪表采集处理后输入给PLC，PLC输出阀位控制信号，控制1-3#卸料车的除尘系统中除尘阀的开闭。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

(1)本发明采用编码器位移检测技术、PLC可编程序控制器技术、上位机监控技术，配合钢丝绳随动机构的设计，实现了卸料车位置的实时监测，有了准确的检测数据，计算机再进行实时计算处理，达到正确控制卸料车除尘系统中除尘阀的开闭；

(2)采用一控制柜实时地检测卸料车的准确位置，同时控制柜的设计使其不但适合于卸料车定位，也适合于大多数需要位置检测的系统；

(3)采用上位机显示小车位置和动态模拟显示卸料车运动过程，并与PLC相配合，准确可靠地控制了3条上料系统除尘阀的开闭，提高了除尘风机的效率，节约了电能和原料，提高除尘效果，优化了企业清洁的环境。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。