貯料槽卸料車行走及工作位置檢測控制方法
2023-06-05 22:19:11 1
專利名稱：貯料槽卸料車行走及工作位置檢測控制方法
技術領域：
本發明涉及物流貯運系統中的散狀物料貯運技術領域，尤其涉及一種貯料槽卸料車行走及工作位置檢測控制方法。
背景技術：
在散狀物料運輸、處理、加工過程中，需要貯料槽(或稱料槽)貯存中間過程的物料。物料向貯料槽貯存需要皮帶運輸機及貯料槽上的移動卸料車，皮帶運輸機運送物料通過在貯料槽上行走移動的卸料車將各種物料裝入指定料槽，為了物料順利的裝入料槽和不裝錯料槽，卸料車行走位置和工作位置的檢測及定位準確性至關重要。現有貯料槽卸料車行走及工作位置檢測控制方法主要有卸料車行走及工作位置地面檢測控制方法和卸料車行走及工作位置車上檢測控制方法，參見圖1。現有的卸料車行走及工作位置地面檢測控制方法是，在貯料槽面上皮帶機的機架一側安裝若干個卸料車位置檢測開關4，位置檢測開關的數量根據貯料槽1卸料點的數量決定，每個卸料點安裝一個位置檢測開關4，以此表示料槽的卸料點位置，將各料槽卸料點位置檢測開關信號送入安裝在地面的卸料車行走位置控制裝置，在卸料車上安裝一個可以觸動或觸發位置檢測開關的裝置7。當卸料車5行走經過或到達料槽位置檢測開關4時，在卸料車上的觸動或觸發裝置7作用下，使該料槽卸料點位置檢測開關動作。位置檢測開關的動作信號送達卸料車行走位置控制裝置，卸料車行走位置控制裝置根據位置檢測開關動作信號判斷卸料車當前行走所到達的卸料點位置，再根據工藝要求卸料車行走的目的料槽卸料點位置控制卸料車停止、繼續行走或改變方向行走，直到卸料車到達工藝要求的目的料槽卸料點位置。下次當卸料車工藝要求的目的料槽卸料點位置改變時，卸料車行走位置控制裝置再重複上述卸料車行走控制過程，使卸料車行走到達新的工藝要求目的料槽卸料點位置，如此完成卸料車的行走及工作位置檢測控制。現有的卸料車行走及工作位置車上檢測控制方法是，在貯料槽面上皮帶機的機架一側安裝若干個料槽卸料點位置標誌4，料槽卸料點位置標誌含有各料槽卸料點位置信息， 料槽卸料點位置標誌的數量根據貯料槽的卸料點數量決定，每個卸料點安裝一個位置標誌，以此表示各個料槽卸料的位置。在卸料車5上安裝一個可以檢測位置標誌信息的位置檢測裝置7，將卸料車上位置檢測裝置檢測到的料槽卸料點位置標誌信息送到安裝在車上的卸料車行走位置控制裝置8。當卸料車5行走經過或到達料槽卸料點位置標誌4時，卸料車上的位置檢測裝置7檢測到該料槽卸料點位置標誌的信息，位置標誌的信息送達卸料車行走位置控制裝置8，卸料車行走位置控制裝置根據送達的位置標誌信息判斷卸料車當前所到達的位置，再根據工藝要求卸料車行走的目的料槽卸料點位置，控制卸料車停止、繼續行走或改變方向行走，直到卸料車到達工藝要求的目的料槽卸料點位置。下次當卸料車工藝要求的目的料槽卸料點位置改變時，卸料車行走位置控制裝置再重複上述卸料車行走控制過程，使卸料車行走到達新的工藝要求目的料槽卸料點位置，如此完成卸料車的行走及工作位置檢測控制。
現有技術貯料槽卸料車行走及工作位置檢測控制方法存在如下幾個方面的缺陷
1、現有技術中每個貯料槽定點裝設卸料點位置檢測開關或卸料點位置標誌，卸料車只有在靠近卸料點位置檢測開關或位置標誌的位置時才有確切位置信息，離開卸料點位置檢測開關或位置標誌後就不再能檢測到位置信息，因此卸料車只能在有卸料點位置檢測開關或位置標誌的位置才能停止，不能在其它位置停止，否則就將失去位置信息。2、卸料車在行走過程中是利用前一個卸料點位置的信息，經程序判斷找尋下一個卸料點位置或目的卸料點位置，卸料車走行過程中因故沒有到達卸料點位置，在中間停止或到達位置後在停止時滑出位置，卸料車行走位置控制裝置由於失去位置信息，無法再繼續重新行走，此時需要在人工幹預下使卸料車到達一個卸料點位置，在卸料車行走位置控制裝置接受到位置信息後，才能經程序判斷找尋下一個位置或目的位置。3、卸料車只能在料槽有卸料點位置檢測開關或位置標誌的位置才能停車卸料，不能在料槽其它位置停車卸料，這樣使料槽的卸料位置有較大的局限，有時在工藝需要時料槽空間得不到最大限度的利用。
發明內容
本發明的目的在於提供一種貯料槽卸料車行走及工作位置檢測控制方法，該檢測控制方法使卸料車行走位置運算控制裝置始終能接受到卸料車的準確位置信息，並使卸料車卸料點可以根據工藝需要在料槽範圍內增加或減少，提高了貯料槽卸料車的控制性能。為了實現上述目的，本發明採用如下技術方案
一種貯料槽卸料車行走及工作位置檢測控制方法，在貯料槽上部皮帶機的機架一側安裝若干個料槽位置標誌，所述位置標誌內含有位置信息，在卸料車上安裝一個能檢測位置標誌內位置信息的位置檢測裝置，將位置檢測裝置檢測到的位置標誌內位置信息送到卸料車上的行走位置運算控制裝置；在卸料車上安裝一個隨卸料車行走能發出同步行走脈衝的旋轉編碼裝置，所述旋轉編碼裝置發出的同步行走脈衝帶有正反轉矢量信號，以此表示卸料車的行走方向，將旋轉編碼裝置發出的同步行走脈衝信息送到卸料車上的行走位置運算控制裝置，行走位置運算控制裝置經運算後控制卸料車的行走； 所述卸料車上的行走位置運算控制裝置控制過程是
第一步，規定卸料車行走時旋轉編碼裝置發出若干個同步行走脈衝為一個計數單位， 把卸料車行走全程範圍分為若干計數單位；
第二步，確定每個料槽安裝的位置標誌分別落於卸料車行走範圍中的計數單位，並確定其計數單位值；
第三步，根據工藝要求在每個料槽設定若干個卸料點，並確定這些卸料點分別落於卸料車行走範圍中的計數單位，並根據卸料車上位置檢測裝置中心線到卸料漏鬥中心線的位置，確定折合幾個計數單位；
第四步，根據第三步得到的卸料車上位置檢測裝置中心線到卸料漏鬥中心線位置間的計數單位，計算確定卸料車卸料位置分別落於卸料車行走範圍中的計數單位值；
第五步，將上述第一步到第四步所得到的參數置入卸料車上的行走位置運算控制裝置的內存中；第六步，卸料車上的行走位置運算控制裝置接受地面系統控制PLC運行指令執行卸料車運行至工作位置卸料；
首先，卸料車上的行走位置運算控制裝置將卸料車當前的實時位置數據與地面系統控制PLC發來需要卸料車到某位置工作的指令位置數據進行比較運算，得到工作目的位置處於當前卸料車實際位置的方向；
隨後，控制卸料車向該方向行走；卸料車在行走過程中，車上行走位置運算控制裝置連續不間斷的通過位置標誌校正和旋轉編碼裝置的計算，進行卸料車當前位置與工作目的位置的比較運算，直到卸料車行走到達工作目的位置處停止，開始在該位置進行對料槽的卸料工作；
第七步，卸料車邊工作邊等待地面系統控制PLC發來需要卸料車變換到新位置工作的指令，再重複上述第六步的工作位置檢測計算控制，變換到新位置進行卸料。所述的第六步前還包括卸料車的行走位置檢測計算方法的步驟，所述步驟為
卸料車行走時旋轉編碼裝置將行走同步脈衝送入行走位置運算控制裝置，行走位置運算控制裝置將送來的行走同步脈衝按規定進行若干個同步行走脈衝為一個計數單位的運算；
卸料車繼續行走，裝設於卸料車上位置檢測裝置經過固定裝設於皮帶機機架上的位置標誌，位置檢測裝置檢測到位置標誌內的位置信息，位置信息送到卸料車上的行走位置運算控制裝置中，經行走位置運算控制裝置提取內存數據後得到該位置標誌安裝點的計數單位值，將該計數單位值作為卸料車當前所在的位置；卸料車繼續前行或後退，行走位置運算控制裝置此時將旋轉編碼裝置同步行走脈衝經計算後的計數單位，對卸料車當前所在的位置的計數單位值進行前行加或後退減的運算，得到卸料車的實時位置計數單位值；
每當卸料車位置檢測裝置經過一個位置標誌時，行走位置運算控制裝置就用新得到的該位置標誌安裝點的計數單位值，對卸料車當前所在位置的運算計數單位值進行刷新，以消除行走位置運算控制裝置中經運算得到卸料車當前所在位置計數單位值的誤差。所述位置標誌的數量根據貯料槽的數量決定，在每個貯料槽的特定位置安裝一個位置標誌，以表示各個位置標誌所在貯料槽的位置。本發明的貯料槽卸料車行走及工作位置檢測控制方法，使卸料車行走位置運算控制裝置始終能接受到卸料車的準確位置信息，避免現有技術因卸料車行走位置控制裝置失去卸料車位置信息後所引起的種種弊病。本發明的卸料車上除了裝有檢測料槽位置信息的位置檢測裝置外，還裝有一個隨卸料車行走能發出同步行走脈衝的旋轉編碼裝置，使卸料車在行走時不但能夠檢測到每個料槽的定點位置信息，還可以通過旋轉編碼裝置使卸料車在行走全程範圍都具有準確的連續位置信息。本發明的檢測控制方法使貯料槽卸料車卸料點可以根據工藝需要在料槽範圍內增加或減少，也不會由於失去位置信息而不能行走工作，提高了貯料槽卸料車的控制性能，在必要的時候可以提高料槽的物料裝入量。
圖1為現有的貯料槽卸料車行走及工作位置檢測控制方法示意圖； 圖2為本發明的貯料槽卸料車行走及工作位置檢測控制方法示意圖3為本發明的貯料槽卸料車行走及工作位置檢測控制方法的具體實施例示意圖。
圖中1貯料槽，2車行軌道，3運輸皮帶，4位置開關或位置標誌，5卸料車，6卸料漏鬥，7位置觸發或檢測裝置，8位置控制裝置；11位置標誌，12位置檢測裝置，13旋轉編碼裝置，14行走位置運算控制裝置，15地面系統控制PLC設備。■卸料位置，▼卸料點。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明。參見圖3、圖2，一個散料貯料系統共有10個貯料槽1 (簡稱料槽)，料槽1編號分別為1#-10#，在貯料槽1上部有一條皮帶輸送機，皮帶輸送機上部裝有一臺卸料車5，卸料車 5在車上行走位置運算控制裝置14的控制下可以在1#-10#料槽1的各個卸料點之間行走， 分別對各個料槽1的各個卸料點卸料。在料槽1上部皮帶輸送機機架的一側安裝有10個料槽位置標誌11，在每個料槽1的特定位置各安裝一個位置標誌11，標誌內含有位置信息， 位置信息的形式為1-10號的二進位編碼，表示各個位置標誌11所在料槽1的位置。在卸料車5上安裝一個檢測位置標誌信息的位置檢測裝置12，將檢測到的標誌內的位置編碼信息送到卸料車上的行走位置運算控制裝置14。在卸料車5上安裝一個隨卸料車行走能發出同步行走脈衝的旋轉編碼裝置13，旋轉編碼裝置13為一個與卸料車5走行輪同步旋轉的增量型旋轉編碼器，旋轉編碼器每旋轉一圈發出帶有旋轉方向矢量的脈衝50個，將旋轉編碼裝置13發出的同步行走脈衝信息送到卸料車5上的行走位置運算控制裝置14。在卸料車上的行走位置運算控制裝置14中編制有各貯料槽位置控制參數設置、顯示，位置檢測計算、控制等程序，行走位置運算控制裝置14經運算後控制卸料車5的行走。本實施例的卸料車運行控制方法的參數設置。各貯料槽位置控制參數設置可以在卸料車上的人機界面上進行設置，也可以在中央控制室的人機界面上進行設置，然後通過通信方式送到貯料槽移動卸料車上的行走位置運算控制裝置14中。卸料車上的行走位置運算控制裝置14控制過程是
第一步，根據工作設備情況確定卸料車行走時旋轉編碼裝置13每發出100個同步行走脈衝為一個計數單位，卸料車5從1#-10#料槽1行走全程範圍共得到計數單位為350個。第二步，確定各個料槽1安裝的位置標誌11分別落於卸料車行走範圍中的計數單位，得到標誌位置，代碼，計數單位值
1#標誌位置，代碼0001=41 ； 2#標誌位置，代碼0010=69 ； 3#標誌位置，代碼0011=98 ； 4#標誌位置，代碼0100=1 ； 5#標誌位置，代碼0101=155 ； 6#標誌位置，代碼0110=183 ； 7#標誌位置，代碼0111=212 ； 8#標誌位置，代碼1000=240 ； 9#標誌位置，代碼1001=269 ； 10#標誌位置，代碼1010=297 ；
第三步，根據工藝要求在每個料槽設定3個卸料點，並確定卸料車上位置檢測裝置中心線到卸料漏鬥6中心線位置間的計數單位，即確定卸料車卸料位置與卸料點的關係，得到它們間的關係=6。第四步，計算卸料車卸料位置分別落於卸料車行走範圍中的計數單位值，卸料車卸料位置=卸料點位置+6，得到
1#料槽第1點，代碼00010001=33 ； 第 2 點，代碼 00010010=41 ； 第 3 點，代碼 00010011=49 ； 2#料槽第1點，代碼00100001=61 ； 第 2 點，代碼 00100010=69 ； 第 3 點，代碼 00100011=77 ； 3#料槽第1點，代碼00110001=90 ； 第 2 點，代碼 00110010=98 ； 第 3 點，代碼 00110011=106 ； 4#料槽第1點，代碼01000001=118 ； 第 2 點，代碼 01000010=126 ； 第 3 點，代碼 01000011=134 ； 5#料槽第1點，代碼01010001=147 ； 第 2 點，代碼 01010011=155 ； 第 3 點，代碼 01010011=163 ； 6#料槽第1點，代碼01100001=175 ； 第 2 點，代碼 01100010=183 ； 第 3 點，代碼 01100011=191 ； 7#料槽第1點，代碼01110001=204 ； 第 2 點，代碼 01110010=212 ； 第 3 點，代碼 01110011=220 ； 8#料槽第1點，代碼10000001=232 ； 第 2 點，代碼 10000010=240 ； 第 3 點，代碼 10000011=248 ； 9#料槽第1點，代碼10010001=261 ； 第 2 點，代碼 10010010=269 ； 第 3 點，代碼 10010011=277 ； 10#料槽第 1 點，代碼 10100001=289 ； 第 2 點，代碼 10100010=297 ； 第 3 點，代碼 10100011=305 ；
第五步，將上述第一步到第四步所得到的運行控制參數，通過人機界面逐項置入卸料車上的行走位置運算控制裝置14內存中。第六步，卸料車的行走位置檢測計算方法步驟
卸料車行走時旋轉編碼裝置13將行走同步脈衝送入行走位置運算控制裝置14，行走位置運算控制裝置14將送來的行走同步脈衝按每100個同步行走脈衝為一個計數單位進行運算；卸料車繼續行走，卸料車上的位置檢測裝置12經過裝設於皮帶機機架上的位置標誌 11，位置檢測裝置12檢測到位置標誌11內的位置信息編碼0011，位置信息0011送到卸料車上的行走位置運算控制裝置14中，經行走位置運算控制裝置14提取內存數據後得到該位置標誌11安裝點的計數單位值98，將98作為卸料車當前所在的位置；卸料車5繼續前行或後退，行走位置運算控制裝置14此時將旋轉編碼裝置13同步行走矢量脈衝X，經X/100 計算後得到的計數單位，對卸料車5當前所在的位置的計數單位值98進行前行加或後退減的運算，若前行=98+矢量脈衝/100計算後的值，若後退=98-矢量脈衝/100計算後的值， 得到卸料車的實時位置計數單位值。當卸料車5繼續前行，位置檢測裝置12經過位置標誌11時，行走位置運算控制裝置14得到位置標誌11信息編碼0100，經行走位置運算控制裝置14提取內存數據後得到該位置標誌11安裝點的計數單位值126，若此時運算控制裝置14經脈衝運算得到卸料車當前位置值為127. 1，將1 刷新為卸料車當前所在的位置值，以消除行走位置運算控制裝置14經脈衝運算得到卸料車當前位置計數單位值的誤差；卸料車繼續前行或後退，行走位置運算控制裝置14再將編碼脈衝計算值對卸料車當前位置計數單位值1 進行前行加或後退減的運算，得到卸料車的實時位置計數單位值。以此方法進行卸料車5的行走位置檢測計算，始終保持卸料車位置檢測計算計數單位值的準確。第七步，卸料車5上的行走位置運算控制裝置14接受地面系統控制PLC運行指令執行卸料車運行至工作位置卸料；
首先，卸料車當前位置在3#料槽第2點卸料位置，車上行走位置運算控制裝置14中存有卸料車的當前位置數據3#料槽第2點=98。車上控制設備與地面控制設備通過通信的方式進行連接，地面系統控制PLC發出卸料車到5#料槽第1點位置工作的指令代碼01010001， 車上行走位置運算控制裝置14接到工作指令代碼後，根據通信代碼約定01010001表示5# 料槽第1點位置，對照事先設置在車上行走位置運算控制裝置14中的卸料位置參數，5#料槽第1點位置=147。車上行走位置運算控制裝置14將卸料車5當前的實時位置數據98與工作指令位置147進行比較運算，得到147>98，確定卸料車5向前行走；
隨後，控制卸料車向前方行走；卸料車在行走過程中，車上行走位置運算控制裝置14 連續不間斷的通過位置標誌11的校正和旋轉編碼裝置13的計算，進行卸料車5當前位置計數值與目的位置值147的比較運算，直到卸料車行走到達當前位置計數值=147時停止， 開始在該位置進行對料槽的卸料等工作。第八步，卸料車邊工作邊等待地面系統控制PLC設備15發來需要卸料車變換到新位置工作的指令，再重複上述第七步的工作位置檢測計算控制，變換到新位置進行工作。本發明卸料車行走及工作位置檢測控制方法，在卸料車上的行走位置運算控制裝置中存有卸料車當前的位置數據，卸料車當前的位置數據包括卸料點位置數據和行走全程範圍內的計數值數據。這樣卸料車無論是停在卸料點位置或停在行走全程範圍內的任意位置，只要卸料車上的行走位置運算控制裝置接到要求工作位置指令，都可以經行走位置運算控制裝置運算比較後控制卸料車行走到達工作指令要求的位置，不會由於卸料車缺少當前位置數據而不能進行工作。以上僅為本發明的較佳實施例而已，並非用於限定本發明的保護範圍，因此，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
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權利要求
1.一種貯料槽卸料車行走及工作位置檢測控制方法，在貯料槽上部皮帶機的機架一側安裝若干個料槽位置標誌，所述位置標誌內含有位置信息，在卸料車上安裝一個能檢測位置標誌內位置信息的位置檢測裝置，將位置檢測裝置檢測到的位置標誌內位置信息送到卸料車上的行走位置運算控制裝置；其特徵是在卸料車上安裝一個隨卸料車行走能發出同步行走脈衝的旋轉編碼裝置，所述旋轉編碼裝置發出的同步行走脈衝帶有正反轉矢量信號，以此表示卸料車的行走方向，將旋轉編碼裝置發出的同步行走脈衝信息送到卸料車上的行走位置運算控制裝置，行走位置運算控制裝置經運算後控制卸料車的行走；所述卸料車上的行走位置運算控制裝置控制過程是第一步，規定卸料車行走時旋轉編碼裝置發出若干個同步行走脈衝為一個計數單位， 把卸料車行走全程範圍分為若干計數單位；第二步，確定每個料槽安裝的位置標誌分別落於卸料車行走範圍中的計數單位，並確定其計數單位值；第三步，根據工藝要求在每個料槽設定若干個卸料點，並確定這些卸料點分別落於卸料車行走範圍中的計數單位，並根據卸料車上位置檢測裝置中心線到卸料漏鬥中心線的位置，確定折合幾個計數單位；第四步，根據第三步得到的卸料車上位置檢測裝置中心線到卸料漏鬥中心線位置間的計數單位，計算確定卸料車卸料位置分別落於卸料車行走範圍中的計數單位值；第五步，將上述第一步到第四步所得到的參數置入卸料車上的行走位置運算控制裝置的內存中；第六步，卸料車上的行走位置運算控制裝置接受地面系統控制PLC運行指令執行卸料車運行至工作位置卸料；首先，卸料車上的行走位置運算控制裝置將卸料車當前的實時位置數據與地面系統控制PLC發來需要卸料車到某位置工作的指令位置數據進行比較運算，得到工作目的位置處於當前卸料車實際位置的方向；隨後，控制卸料車向該方向行走；卸料車在行走過程中，車上行走位置運算控制裝置連續不間斷的通過位置標誌校正和旋轉編碼裝置的計算，進行卸料車當前位置與工作目的位置的比較運算，直到卸料車行走到達工作目的位置處停止，開始在該位置進行對料槽的卸料工作；第七步，卸料車邊工作邊等待地面系統控制PLC發來需要卸料車變換到新位置工作的指令，再重複上述第六步的工作位置檢測計算控制，變換到新位置進行卸料。
2.根據權利要求1所述的貯料槽卸料車行走及工作位置檢測控制方法，其特徵是所述的第六步前還包括卸料車的行走位置檢測計算方法的步驟，所述步驟為卸料車行走時旋轉編碼裝置將行走同步脈衝送入行走位置運算控制裝置，行走位置運算控制裝置將送來的行走同步脈衝按規定進行若干個同步行走脈衝為一個計數單位的運算；卸料車繼續行走，裝設於卸料車上位置檢測裝置經過固定裝設於皮帶機機架上的位置標誌，位置檢測裝置檢測到位置標誌內的位置信息，位置信息送到卸料車上的行走位置運算控制裝置中，經行走位置運算控制裝置提取內存數據後得到該位置標誌安裝點的計數單位值，將該計數單位值作為卸料車當前所在的位置；卸料車繼續前行或後退，行走位置運算控制裝置此時將旋轉編碼裝置同步行走脈衝經計算後的計數單位，對卸料車當前所在的位置的計數單位值進行前行加或後退減的運算，得到卸料車的實時位置計數單位值；每當卸料車位置檢測裝置經過一個位置標誌時，行走位置運算控制裝置就用新得到的該位置標誌安裝點的計數單位值，對卸料車當前所在位置的運算計數單位值進行刷新，以消除行走位置運算控制裝置中經運算得到卸料車當前所在位置計數單位值的誤差。
3.根據權利要求1或2所述的貯料槽卸料車行走及工作位置檢測控制方法，其特徵是所述位置標誌的數量根據貯料槽的數量決定，在每個貯料槽的特定位置安裝一個位置標誌，以表示各個位置標誌所在貯料槽的位置。
全文摘要
本發明涉及物流貯運系統中的散狀物料貯運技術領域。一種貯料槽卸料車行走及工作位置檢測控制方法，第一，規定卸料車行走時旋轉編碼裝置發出若干個同步行走脈衝為一個計數單位，把卸料車行走全程範圍分為若干計數單位；第二，確定每個料槽安裝的位置標誌的計數單位值；第三，確定卸料車卸料位置計數單位值；第四，將上述參數置入卸料車上的行走位置運算控制裝置的內存中；第五，所述控制裝置接受地面系統控制PLC運行指令執行卸料車運行至工作位置卸料，該控制裝置連續不間斷的通過位置標誌校正和旋轉編碼裝置的計算，進行卸料車當前位置與工作目的位置的比較運算，直到卸料車行走到達工作目的位置處停止，開始在該位置進行對料槽的卸料工作。
文檔編號B65G43/00GK102476747SQ20101056514
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月30日 優先權日2010年11月30日
發明者韓明明 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司