CN103572787A - 挖沙船智能挖沙控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种挖沙船智能挖沙控制系统及方法，系统包括可编程控制单元、多个挖斗及挖斗控制系统、行船控制系统和水深测量仪，所述的挖斗控制系统包括变频器、挖斗电机、挖斗和用于检测挖斗负荷电流的电流变送器，水深测量仪和电流变送器的输出分别与可编程控制单元相连，可编程控制单元的输出依次通过变频器和挖斗电机连接挖斗，可编程控制单元的输出还通过传送链驱动电机连接传送链。本发明的有益效果是：通过电流变送器检测各个挖斗的负荷电流从而计算出挖斗中的沙量，并根据沙量自动调节主架底部入水深度，避免挖斗的空运转；根据挖斗中的沙量调节传送链的传送速度，降低挖斗对主架的压力，当沙进入筛选装置时，利用高速将沙和石料分开。

Description

挖沙船智能挖沙控制系统及方法
技术领域
本发明涉及一种挖沙船智能挖沙控制系统及方法。
背景技术
挖沙船，又称采沙船，挖沙机械，扒沙王，顾名思义即沙石采掘工具，多为流动作业之用，浮体采用拼装式箱型结构。配有挖掘装置、筛选装置、提升装置、传送装置等。通过动力装置驱动挖斗上料，石块通过筛选传由输送带传出，沙子由输送带传到指定地点。
由于河床分为沙层、石层和岩层。我们目的是挖沙，所以挖斗伸入河床的深度起着关键性的作用，即：挖太浅导致挖不干净，挖斗经常空运转，资源浪费；挖太深由于挖到石层，沙量少也会导致挖斗空运转，且挖斗与石层摩擦，机械磨损大，降低挖斗使用寿命。现有挖沙船需要人观察挖斗中的沙量来调节挖斗的深度，当一个区域挖沙完成后，需要手动调节，进入下一个挖沙区域，操作复杂，且挖沙深度难以掌握。因此需要一种能够检测挖斗中的沙量从而调节挖沙船主架底部的入水深度，能够自动调节挖斗深度和挖沙区域的装置。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种通过电流变送器检测各个挖斗的负荷电流，从而计算出挖斗中的沙量，并根据挖斗中的沙量自动调节主架底部入水深度，避免挖斗的空运转，减少资源的浪费的挖沙船智能挖沙控制系统及方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：挖沙船智能挖沙控制系统，它包括可编程控制单元、多个挖斗及挖斗控制系统、行船控制系统和水深测量仪，所述的挖斗控制系统包括变频器、挖斗电机、挖斗和用于检测挖斗负荷电流的电流变送器，水深测量仪和电流变送器的输出分别与可编程控制单元相连，可编程控制单元的输出依次通过变频器和挖斗电机连接挖斗，可编程控制单元的输出还通过传送链驱动电机连接传送链；
所述的行船控制系统包括左边缆绳、左主缆绳、右主缆绳和右边缆绳，可编程控制单元的输出依次通过交流接触器A和缆绳电机A连接左边缆绳，可编程控制单元的输出依次通过交流接触器B和缆绳电机B驱动左主缆绳，可编程控制单元的输出依次通过交流接触器C和缆绳电机C与右主缆绳连接，可编程控制单元的输出依次通过交流接触器D和缆绳电机D连接右边缆绳。
所述的可编程控制单元的输出还通过主架驱动装置连接主架。
所述的多个挖斗等距离安装在传送链上，传送链在传送链驱动电机的驱动沿主架滑行。
所述的可编程控制单元的输出还与筛选装置驱动电机，筛选装置驱动电机驱动帅选装置。
所述的可编程控制单元还与人机交互面板连接。
挖沙船智能挖沙控制方法，其特征在于：它包括以下步骤：
S1：水深测量仪检测河水深度并上传至可编程控制单元；
S2：可编程控制单元控制根据河水深度调节挖沙船的主架，使主架底部伸入河底，挖斗进入河底进行挖沙，传送链在传送链驱动电机的驱动下将装有沙的挖斗向筛选装置传送，将挖斗中的沙送入筛选装置进行筛选；
S3：挖沙过程中，各个挖斗的负荷电流分别通过电流变送器上传至可编程控制单元，可编程控制单元，可编程控制单元根据接收到的负荷电流运算出挖斗的挖沙量，并根据挖斗中的沙量调节传送链的传送速度和主架的入水深度；
S4：当挖斗中的沙量较少，即该区域可挖的沙量减少时，可编程控制器控制左右主缆绳和左右边绳，左右主缆绳控制挖沙船的前行，左右边缆绳控制挖沙船的左右行走，将挖沙船移动到新的挖沙区域继续工作。
本发明的有益效果是：
1、通过电流变送器检测各个挖斗的负荷电流，从而计算出挖斗中的沙量，并根据挖斗中的沙量自动调节主架底部入水深度，保证挖斗每次都能挖到沙，避免挖斗的空运转，减少资源的浪费；
2、根据挖斗中的沙量调节传送链的传送速度，当挖斗中石料较多时，挖斗负荷较大，可以加快传送链的传送速度，降低挖斗对主架的压力，当所有挖斗中均无沙时，可停止传送链的运行，降低电力消耗，当沙进入筛选装置时，还能利用高速将沙和石料分开；
3、一个区域的挖沙完成后，能够自动驱动挖沙船前进，在挖沙船前进过程中，还能控制停止运转其他设备，节约能源。 
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的技术方案，但本发明所保护的内容不局限于以下所述。
如图1所示，挖沙船智能挖沙控制系统，它包括可编程控制单元、多个挖斗及挖斗控制系统、行船控制系统和水深测量仪，所述的挖斗控制系统包括变频器、挖斗电机、挖斗和用于检测挖斗负荷电流的电流变送器，水深测量仪和电流变送器的输出分别与可编程控制单元相连，可编程控制单元的输出依次通过变频器和挖斗电机连接挖斗，可编程控制单元的输出还通过传送链驱动电机连接传送链；
所述的行船控制系统包括左边缆绳、左主缆绳、右主缆绳和右边缆绳，可编程控制单元的输出依次通过交流接触器A和缆绳电机A连接左边缆绳，可编程控制单元的输出依次通过交流接触器B和缆绳电机B驱动左主缆绳，可编程控制单元的输出依次通过交流接触器C和缆绳电机C与右主缆绳连接，可编程控制单元的输出依次通过交流接触器D和缆绳电机D连接右边缆绳。
所述的可编程控制单元的输出还通过主架驱动装置连接主架。
所述的多个挖斗等距离安装在传送链上，传送链在传送链驱动电机的驱动沿主架滑行。
所述的可编程控制单元的输出还与筛选装置驱动电机，筛选装置驱动电机驱动帅选装置。
所述的可编程控制单元还与人机交互面板连接。
挖沙船智能挖沙控制方法，它包括以下步骤：
S1：水深测量仪检测河水深度并上传至可编程控制单元；
S2：可编程控制单元控制根据河水深度调节挖沙船的主架，使主架底部伸入河底，挖斗进入河底进行挖沙，传送链在传送链驱动电机的驱动下将装有沙的挖斗向筛选装置传送，将挖斗中的沙送入筛选装置进行筛选；
S3：挖沙过程中，各个挖斗的负荷电流分别通过电流变送器上传至可编程控制单元，可编程控制单元，可编程控制单元根据接收到的负荷电流运算出挖斗的挖沙量，并根据挖斗中的沙量调节传送链的传送速度和主架的入水深度；
S4：当挖斗中的沙量较少，即该区域可挖的沙量减少时，可编程控制器控制左右主缆绳和左右边绳，左右主缆绳控制挖沙船的前行，左右边缆绳控制挖沙船的左右行走，将挖沙船移动到新的挖沙区域继续工作。 

Claims (6)

1.挖沙船智能挖沙控制系统，其特征在于：它包括可编程控制单元、多个挖斗及挖斗控制系统、行船控制系统和水深测量仪，所述的挖斗控制系统包括变频器、挖斗电机、挖斗和用于检测挖斗负荷电流的电流变送器，水深测量仪和电流变送器的输出分别与可编程控制单元相连，可编程控制单元的输出依次通过变频器和挖斗电机连接挖斗，可编程控制单元的输出还通过传送链驱动电机连接传送链；
所述的行船控制系统包括左边缆绳、左主缆绳、右主缆绳和右边缆绳，可编程控制单元的输出依次通过交流接触器A和缆绳电机A连接左边缆绳，可编程控制单元的输出依次通过交流接触器B和缆绳电机B驱动左主缆绳，可编程控制单元的输出依次通过交流接触器C和缆绳电机C与右主缆绳连接，可编程控制单元的输出依次通过交流接触器D和缆绳电机D连接右边缆绳。
2.根据权利要求1所述的挖沙船智能挖沙控制系统，其特征在于：所述的可编程控制单元的输出还通过主架驱动装置连接主架。
3.根据权利要求1或5所述的挖沙船智能挖沙控制系统，其特征在于：所述的多个挖斗等距离安装在传送链上，传送链在传送链驱动电机的驱动沿主架滑行。
4.根据权利要求1所述的挖沙船智能挖沙控制系统，其特征在于：所述的可编程控制单元的输出还与筛选装置驱动电机，筛选装置驱动电机驱动帅选装置。
5.根据权利要求1所述的挖沙船智能挖沙控制系统，其特征在于：所述的可编程控制单元还与人机交互面板连接。
6.挖沙船智能挖沙控制方法，其特征在于：它包括以下步骤：
S1：水深测量仪检测河水深度并上传至可编程控制单元；
S2：可编程控制单元控制根据河水深度调节挖沙船的主架，使主架底部伸入河底，挖斗进入河底进行挖沙，传送链在传送链驱动电机的驱动下将装有沙的挖斗向筛选装置传送，将挖斗中的沙送入筛选装置进行筛选；
S3：挖沙过程中，各个挖斗的负荷电流分别通过电流变送器上传至可编程控制单元，可编程控制单元，可编程控制单元根据接收到的负荷电流运算出挖斗的挖沙量，并根据挖斗中的沙量调节传送链的传送速度和主架的入水深度；
S4：当挖斗中的沙量较少，即该区域可挖的沙量减少时，可编程控制器控制左右主缆绳和左右边绳，左右主缆绳控制挖沙船的前行，左右边缆绳控制挖沙船的左右行走，将挖沙船移动到新的挖沙区域继续工作。
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