高溫物料輸送系統的控制方法
2023-09-15 07:35:00 1
專利名稱：高溫物料輸送系統的控制方法
技術領域：
本發明涉及一種高溫物料輸送系統的控制方法。
背景技術：
提升裝置是工業生產中重要的輸送設備，主要用於垂直或大傾角輸送粉狀、顆粒狀及小塊狀物料的連續輸送設備。目前應用於工業中的提升裝置種類很多，如帶式輸送機、鏈式輸送機、鬥式提升機、刮板輸送機等。這些裝置通常只針對常溫物料，對於高溫(例如300°C至1000°C)並且伴有揮發性氣體(可燃或有毒)的物料輸送，這些裝置-的控制方法很難滿足高溫易燃物料在輸送過程中防爆、阻燃、自動裝料、自動卸料、自動計量等功能。·
發明內容
本發明目的在於提供一種高溫物料輸送系統的控制方法，以滿足高溫物料輸送系統的輸送要求。為此，本發明提供了一種高溫物料輸送系統的控制方法，該輸送系統包括具有裝料工位的水平通道、具有卸料工位的垂直通道、以及在水平通道內利用運輸小車水平輸送和在垂直通道內利用提升機構垂直輸送並且在各輸送過程中保持密閉的載料罐體，該控制方法包括在裝料工位控制進料機構對載料罐體進行裝料；在水平通道內控制運輸小車輸送載料罐體；在垂直通道內控制提升機構輸送載料罐體；以及在卸料工位控制卸料機構對載料罐體進行卸料。進一步地，上述控制方法還包括當進料機構開啟到達設定時間後令進料機構強制關閉。進一步地，上述在水平通道內控制運輸小車輸送載料罐體包括在輸送過程中的變速調整，變速調整包括開始階段加速、中間階段勻速和結尾階段減速。進一步地，上述輸送系統的提升機構包括繩纜和由繩纜牽引的掛鈎，掛鈎與載料罐體上的銷軸掛接配合，其中，在垂直通道內控制提升機構輸送載料罐體包括當掛鈎未準確就位時將運輸小車自動退出且再次執行入鉤動作、直到準確就位。進一步地,上述在卸料工位控制卸料機構對載料罐體進行卸料包括當載料罐體到達垂直通道的卸料工位後，使卸料工位的卸料機構對載料罐體進行卸料，當卸料時間到達設定時間後，使卸料機構關閉。進一步地，上述輸送系統還包括在水平通道和/或垂直通道中鋪設的惰性氣體管路和在惰性氣體管路上安裝的控制閥，其中，控制方法還包括控制惰性氣體管路上安裝的控制閥對各傳感器進行惰性氣體吹掃。進一步地，上述控制方法還包括對水平通道和垂直通道內的氣體進行監測和氣體控制，氣體控制包括向水平通道填充惰性氣體和通過風機對垂直通道內的氣體進行排放。進一步地，上述控制方法還包括對水平通道和垂直通道內外的預定部位進行視頻監控。
進一步地，上述高溫物料的溫度在300°C至1000°C之間。進一步地，在裝料工位控制進料機構對載料罐體進行裝料包括當位於運輸小車上的載料罐體位於裝料工位時測得運輸小車的皮重，之後使進料工位的進料機構開啟以對載料罐體進行裝料，在裝料過程中對運輸小車的毛重進行實時測量，並且根據運輸小車的皮重和毛重來判定是否需要關閉進料機構。根據本發明的高溫物料輸送系統的控制方法，通過控制進料機構在裝料工位對載料罐體進行裝料、控制運輸小車在水平通道內輸送載料罐體、控制提升機構在垂直通道內輸送載料罐體、以及控制卸料機構在卸料工位對載料罐體進行卸料，從而實現了對高溫物料輸送系統的物料輸送要求。在本發明中，通過實時測量運輸的重量來對進料機構的啟閉進行控制，有以下優點1)可表徵載料罐體是否裝滿，防止物料溢出；2)可表徵返回罐體是空罐還是載有物料，防止上次卸料不徹底；3)可獲得物流流量數據。
除了上面所描述的目的、特徵、和優點之外，本發明具有的其它目的、特徵、和優點，將結合附圖作進一步詳細的說明。
構成本說明書的一部分、用於進一步理解本發明的附圖示出了本發明的優選實施例，並與說明書一起用來說明本發明的原理。圖中圖I是根據本發明的高溫物料輸送系統的結構示意圖；圖2是根據本發明的高溫物料輸送系統的控制系統的架構示意圖；圖3是根據本發明的高溫物料輸送系統的控制方法的示意圖；圖4是根據本發明的控制方法的優選實施例的裝料控制流程圖；圖5是根據本發明的高溫物料輸送系統的控制方法的流程圖；圖6是根據本發明的高溫物料輸送系統的送料流程圖；圖7是根據本發明的高溫物料輸送系統的設備就位控制流程圖。附圖標記說明I檢測裝置2水平通道3稱量裝置4進料機構5裝料工位6惰性氣體補充裝置7水平導軌8運輸小車9載料罐體10卸料機構11卸料工位12制動器13卷揚機14排氣扇15垂直通道16掛鈎部件17狀態位檢測裝置 18垂直導軌19水平牽引機構。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。圖I是根據本發明的高溫物料輸送系統的結構示意圖。如圖I所示，高溫物料輸送系統包括帶有裝料工位5的水平通道2、帶有卸料工位11的垂直通道15、在水平通道2中設置的運輸小車8、在垂直通道15中設置的提升機構、以及在水平通道2內利用運輸小車8水平輸送和在垂直通道15內利用提升機構垂直輸送並且在各輸送過程中保持密閉的載料罐體9。其中，水 平通道2中設有水平導軌7和水平牽引機構19，垂直通道15中設有垂直導軌18，運輸小車由水平牽引機構19牽引而沿水平導軌7往復移動；提升機構包括卷揚機13、鋼纜和與鋼纜連接的掛鈎部件16，在運輸就位後，該掛鈎部件16可與載料罐體9掛接配合，載料罐體9由提升機構的鋼纜牽引而沿垂直導軌18往復移動。在本實施例中，水平牽引機構包括水平電機和牽引運輸的鋼纜，運輸由鋼纜牽引而沿水平導軌往復運動，在其他實施例中，運輸可由鏈條牽弓I或者運輸帶有自走系統而無需外力牽弓I。水平通道2上設有惰性氣體補充裝置6，垂直通道15的頂部設有排氣扇14。在水平通道2的一端設有用於溫度、可燃氣體、氧含量等的檢測裝置I。沿水平通道和垂直通道的長度方向間隔排列有多個狀態位檢測裝置17。另外，在水平導軌7的一端(靠近裝料工位)設有稱量裝置3，稱量裝置3的測重繩與水平導軌7的端部稱量段相連，用於稱量水平導軌7上的運輸小車的重量。高溫物料的輸送方式為高溫物體通過進料機構進入載料罐體，進料機構關閉後，承載著載料罐體的運輸小車在鋼纜的牽引下，沿水平導軌在水平通道中運動，其速度可調，期間狀態位測點實時監測小車運動情況，待小車停止後，確保掛鈎部件準確就位。啟動提升機構，載料罐體脫離運輸小車在垂直通道中沿垂直導軌升起，提升過程狀態位實時監測且速度可調，帶載料罐體準確到達卸料工位後打開卸料機構，物料卸完後，關閉卸料機構，將載料罐體放下並準確落入運輸小車、由運輸小車定位支撐，之後將運輸小車返回至裝料工位。整個過程中如發生意外，將根據情況進行制動和惰性氣體保護措施。 與以往各種提升裝置相比，本輸送系統具有以下特點I、採用載料罐體輸送，輸送物料溫度高，可輸送到300°C -1000°C的高溫物料；2、載料罐體僅在水平通道和豎直通道內部移動，密封性好，能夠滿足伴隨高溫物料產生的氣體(可燃或有毒)的密封性要求；3、摩擦損耗小，由於其結構及輸送方式的不同，物料、載料罐體、牽引機構之間的摩擦損耗非常小；4、不會出現載料過多或卡料現象。本發明是在上述輸送系統的基礎上提出控制系統和控制方法。圖2是根據本發明的高溫物料輸送系統的控制系統的架構圖。如圖2所示，該控制系統包括就地控制的可編程控制器和組態控制的上位機這兩套冗餘控制方式。其中就地控制優先級別最高，上位機組態控制又分為手動控制、半自動控制及全自動控制。為防止信號幹擾，測量元件(壓力、溫度等的測量)均為就地變送輸出，信號電纜選用屏蔽電纜，所有Al均有信號隔離器。其工作原理為可編程控制器為核心，接受一次測量元件發出的模擬量(Al)和開關量信號(DI)，根據已編寫程序以及通過與上位機的人機互動信息，綜合處理後，發出模擬量信號(AO)和開關量信號(DO)給執行機構以實現控制功倉泛。上位機與可編程控制器進行信息互傳，其通過組態軟體實現友好的人機互動功能，如此不僅降低了操作者勞動強度和勞動難度，也降低了成本，更為高溫熱物料輸送系統的安全、可靠、穩定、高效運行提供了保障。圖3是根據本發明的高溫物料輸送系統的控制方法的示意圖。如圖3所示，高溫物料輸送系統的控制方法包括步驟Sll :在裝料工位控制進料機構對載料罐體進行裝料下面結合圖4對該步驟進行詳細描述。圖4是根據本發明的控制方法的優選實施例的裝料控制流程圖，如圖4所示，該步驟Sll包括到位開關確定運輸小車載有罐體準確到位後發出到位信號，測得運輸小車的實重並對運輸小車的重量是否超限進行判斷，若超重提示卸料不完全，若不超重則記錄運輸小車的皮重並開啟進料機構(其開度及開啟速度可根據不同物料進行設置)，對運輸小車的毛重實時測量，判斷進料機構的開啟時間是否超限，若超限則關閉進料機構，若不超限則接下來判斷運輸小車的物料淨重是否超限，若超限則關閉進料機構。 稱量裝置3所測量的內容如下1、實時重量；2、小車皮重；3、小車毛重；4、物料淨重；5、物料累計；6、累計時間；7、物料流量。實時重量用來測量實際總重，此外通過實時重量可表徵返回罐體是空罐還是載有物料，當為載有物料時，進行報警。小車皮重為返回小車定位後稱得重量。小車毛重等同於實時重量。物料淨重=小車毛重-小車皮重。物料累計=Σ物料淨重。累計時間=裝置停止時刻-裝置啟動時刻。物料流量=物料累計/累計時間。以上測量項目中，2-4項會保存該次測量值，直至小車再次返回時清零重測，其餘測量項均為實時測量。通過實時測量運輸的重量來對進料機構的啟閉進行控制，有以下優點1)可表徵載料罐體是否裝滿，防止物料溢出；2)可表徵返回罐體是空罐還是載有物料，防止上次卸料不徹底；3)可獲得物流流量數據。步驟S13 :在水平通道內控制運輸小車水平輸送載料罐體該步驟S13包括對輸送過程中的變速調整。具體地，水平通道內布置若干狀態位檢測點，用於實時監測運輸小車運行的位置，輸送過程中進行變速調整，起始時為加速階段，中間過程為高速階段，接近水平通道尾部時開始減速，如此，既保證通道兩端平穩安全就位，也可保證輸送速度。此外，輸送過程中隨時可停止運行並更改輸送方向。該步驟有如下效果1)可根據不同階段調整水平移動速度；2)避免小車與水平通道兩端撞擊；3)可隨時停車及更改運動方向。步驟S15 :在垂直通道內控制提升機構垂直輸送載料罐體該步驟S15包括對輸送過程中的變速調整。具體地，垂直通道內布置若干狀態位檢測點，用於實時監測載料罐體的運行狀態，輸送過程中進行變速調整，起始時為加速階段，中間過程為高速階段，接近水平通道尾部時開始減速，即保證通道兩端平穩安全就位，也可保證輸送速度。輸送過程中一旦出現情況，將自動抱閘制動。此外，輸送過程中隨時可停止運行並更改輸送方向。該步驟S15還包括對掛鈎準確就位的控制。具體地，當載料罐體出現未準確掛鈎情況時，使運輸小車退出且再次執行入鉤動作，重新就位。該步驟有以下特點1)可根據不同階段調整垂直移動速度；2)避免小車與垂直通道兩端撞擊；3)保證罐體就位準確；4)出現異常立刻啟動制動裝置；5)可隨時停車及更改JS 向。步驟S17 :在卸料工位控制卸料機構對載料罐體進行卸料該步驟S17包括在載料罐體準確到達卸料工位後，發出信號啟動卸料機構，其開度及開啟速度可根據不同物料進行設置，當卸料時間達到設定值時，卸料機構自動關閉，此夕卜，如果出現緊急停車狀況，進料機構立即執行關閥操作後，方停止工作。該步驟有以下特點或要求1)保證載料罐體在準確到位後才開始卸料；2)保證卸料機構開啟後才開始卸料；5)卸料總時間控制；6)卸料完成後iil體才移動；7)保證在任何異常情況下卸料機構為關閉狀態。·優選地，根據本發明的物料輸送系統的控制方法還包括1)根據不同物料輸送的模擬標定為依據，設定各個過程的時間限制控制，保證設備安全運行；2)對整個流程時間控制，實現某特定輸送量的要求；3)整個過程對各電機電流進行監控。具體地，其所設定及控制內容有1進料時間；2卸料時間；3下降加速階段時間；4下降勻速階段時間；5下降減速階段時間；6下降運行安全電流；7下降安全電流時間；8上升加速階段時間；9上升勻速階段時間；10上升減速階段時間；11上升運行安全電流；12上升安全電流時間；13進料機構關閉後延時；14水平向右停止後延時；15垂直上升停止後延時；16卸料機構關閉後延時；17垂直下降停止後延時；18水平向左停止後延時；19自動單次運料時間。以上時間設定，可保護設備可靠穩定運行，同時也可控制裝置輸送速度。電流檢測，通過電流大小的比較，可進一步對整個裝置提升和下降環節進行保護，同時電流值的記錄也是故障原因分析的重要參考數據。優選地，根據本發明的物料輸送系統的控制方法還包括對裝置內的氣體進行監測和氣氛控制。整個系統為密閉性系統，實時對整個系統進行氣體檢測具體包括溫度監測、壓力監測、氧氣含量監測和易燃有毒氣體監測。氣氛控制包括根據檢測情況控制向通道內補充惰性氣體。具體地，在正常工作時對系統進行惰性氣體填充，如發現著火等異常將開啟聲光報警，裝置內加大惰性氣體量，起到隔絕空氣及降溫的作用，氣體最終通過垂直通道頂部排氣風機排放。優選地，根據本發明的物料輸送系統的控制方法還包括對整個系統的關鍵部位進行監測。具體地，對進料機構和卸料機構以及掛鈎部件的機械設備運轉的實時監測，同時由於整個系統可能會有伴隨高溫物料所產生的有毒、易燃氣體，視頻監測也對外圍人員操作時發生的意外情況，向控制室提供信號。優選地，根據本發明的物料輸送系統的控制方法還包括定期對各傳感器進行惰性氣體吹掃，防止傳感器積灰。具體地，由於整個系統為密閉性質，且工況環境苛刻，操作人員無法進入裝置進行維護，因此根據各傳感器安裝位置，鋪設管路並安裝電磁閥，定期對各傳感器進行吹掃，防止因積灰等導致傳感器失靈失效。下面結合圖5、圖6和圖7對實現本發明的高溫物料輸送系統的控制方法的實施方式進行詳細描述。圖5是根據本發明的高溫物料輸送系統的控制方法的流程圖。如圖5所示，流程開始，判斷是否上料，若上料則判斷本發明的高溫物料輸送系統的各設備就位(包括各裝置、機構、部件)是否完成，若沒有完成，提示設備未就位，並執行設備就位流程，若設備就位完成，則提示條件已具備，可以啟動，並接受來自操作者的確認信息例如確認按鈕實現啟動確認，當啟動確認完成後，執行送料流程，並判斷送料完成正常與否，若送料完成正常，提示送料完成，發送完成信號，若否，則判斷是否需要設備復位，若需要設備復位，則執行設備就位流程，並提示送料不成功，設備復位，否則提示送料不成功、設備未復位。圖6是根據本發明的高溫物料輸送系統的送料流程圖。如圖6所示，首先，控制進料機構開啟，判斷載料罐體中的物料淨重是否到達設定值，若到達設定值，控制進料機構關閉；在延時Y秒(Y值的大小根據實際應用情況而定)後，水平牽引機構的電機(簡稱水平電機)正轉，同時檢測右端到位信號(該信號表示小車到達水平通道的右端指定位置)，若到達，則水平電機停止；然後提升機構的電機(簡稱垂直電機)正轉，同時檢測頂端到位信號(該信號表示載料罐體達到垂直通道的頂端指定位置，即卸料位置)，若到達，則垂直電機停止，之後卸料機構開啟，在延時X秒(X值的大小根據實際應用情況而定)後，卸料機構關閉；然後在延時Y秒之後，垂直電機反轉，同時檢測底端到位信號(該信號表示小車到達垂直通道的底部並且定位於運輸小車上)，若到達，則垂直電機停止，之後水平電機反轉，同時檢測 左端到位信號(該信號表示運輸小車到達水平通道左端的指定位置，即進料位置)，若到達，則水平電機停止。圖7是根據本發明的高溫物料輸送系統的設備就位控制流程圖。如圖7所示，流程開始，判斷是否處於送料階段，若處於送料階段，則使水平牽引機構的水平電機正轉，接下來判斷是否檢測到右端到位信號，若檢測到右端到位信號，水平電機停止，提升機構的垂直電機正轉，接下來判斷是否檢測到頂端到位信號，若檢測到頂端到位信號，垂直電機停止，卸料機構啟動，延時X秒，卸料機構閉合，延時Y秒，垂直電機反轉，接下來判斷是否檢測到底端到位信號，若檢測到底端到位信號，則垂直電機停止，水平電機反轉，接下來判斷是否檢測到左端到位信號，若檢測到左端到位信號，則水平電機停止，發送已就位信號並提示。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。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。
權利要求
1.一種高溫物料輸送系統的控制方法，其特徵在於，所述輸送系統包括具有裝料工位 的水平通道、具有卸料工位的垂直通道、以及在水平通道內利用運輸小車水平輸送和在垂 直通道內利用提升機構垂直輸送並且在各輸送過程中保持密閉的載料罐體， 所述控制方法包括在裝料工位控制進料機構對載料罐體進行裝料；在水平通道內控制運輸小車輸送所述載料罐體；在垂直通道內控制提升機構輸送所述載料罐體；以及在卸料工位控制卸料機構對所述載料罐體進行卸料。
2.根據權利要求I所述的控制方法，其特徵在於，還包括當進料機構開啟到達設定時間後令所述進料機構強制關閉。
3.根據權利要求I所述的控制方法，其特徵在於，在水平通道內控制運輸小車輸送所述載料罐體包括在輸送過程中的變速調整，所述變速調整包括開始階段加速、中間階段勻速和結尾階段減速。
4.根據要求要求I所述的控制方法，其特徵在於，所述輸送系統的提升機構包括繩纜和由所述繩纜牽引的掛鈎，所述掛鈎與載料罐體上的銷軸掛接配合，其中，在垂直通道內控制提升機構輸送所述載料罐體包括當所述掛鈎未準確就位時將運輸小車自動退出且再次執行入鉤動作、直到準確就位。
5.根據要求要求I所述的控制方法，其特徵在於，在卸料工位控制卸料機構對所述載料罐體進行卸料包括當所述載料罐體到達垂直通道的卸料工位後，使所述卸料工位的卸料機構對所述載料罐體進行卸料，當卸料時間到達設定時間後，使所述卸料機構關閉。
6.根據權利要求I所述的控制方法，其特徵在於，所述輸送系統還包括在所述水平通道和/或垂直通道中鋪設的惰性氣體管路和在所述惰性氣體管路上安裝的控制閥，其中，所述控制方法還包括控制所述惰性氣體管路上安裝的控制閥對各傳感器進行惰性氣體吹掃。
7.根據權利要求I所述的控制方法，其特徵在於，還包括對所述水平通道和垂直通道內的氣體進行監測和氣體控制，所述氣體控制包括向所述水平通道填充惰性氣體和通過風機對所述垂直通道內的氣體進行排放。
8.根據權利要求I所述的控制方法，其特徵在於，還包括對水平通道和垂直通道內外的預定部位進行視頻監控。
9.根據權利要求I所述的控制方法，其特徵在於，所述在裝料工位控制進料機構對載料罐體進行裝料包括當位於運輸小車上的載料罐體位於裝料工位時測得所述運輸小車的皮重，之後使所述進料工位的進料機構開啟以對所述載料罐體進行裝料，在裝料過程中對運輸小車的毛重進行實時測量，並且根據所述運輸小車的皮重和毛重來判定是否需要關閉所述進料機構。
全文摘要
本發明公開了一種高溫物料輸送系統的控制方法，該輸送系統包括具有裝料工位的水平通道、具有卸料工位的垂直通道、以及在水平通道內利用運輸小車水平輸送和在垂直通道內利用提升機構垂直輸送並且在各輸送過程中保持密閉的載料罐體，該控制方法包括在裝料工位控制進料機構對載料罐體進行裝料；在水平通道內控制運輸小車輸送載料罐體；在垂直通道內控制提升機構輸送載料罐體；以及在卸料工位控制卸料機構對載料罐體進行卸料。根據本發明的高溫物料輸送系統的控制方法，實現了對高溫物料輸送系統的物料輸送要求。
文檔編號B65G43/00GK102874578SQ20121040786
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月23日 優先權日2012年10月23日
發明者麻林, 杜萬鬥, 郭治, 楊躍奎, 楊太榮, 張強 申請人:神華集團有限責任公司, 中國神華煤制油化工有限公司, 中國神華煤制油化工有限公司鄂爾多斯煤制油分公司