CN104627693A - 一种料仓给料排料系统 - Google Patents

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孙光模
黄东生
万军
陈铁军
王敏
费圣刚
张英杰
郑杨
苏毅
李晖实
王庆光
展翔
郝春金
岳彩利
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Abstract

本发明提供了一种料仓给料排料系统，包括：给料皮带、卸料车、位于给料皮带下方间隔设置的多个料仓、设置在所述料仓下方的振动筛、和位于所述振动筛下方的称量斗，所述料仓给料排料系统还包括：固定设置的激光测距仪，所述激光测距仪的发射方向朝向所述卸料车，以测量自身与卸料车之间的距离；与所述激光测距仪连接的一驱动控制器，所述驱动控制器用于根据所述激光测距仪与各个料仓之间的距离、以及激光测距仪与卸料车之间的距离，控制所述给料皮带运行以及控制所述卸料车运行至对应料仓上方进行加料。本发明提高了生产效率和称量的准确性。

Description

一种料仓给料排料系统
技术领域
本发明涉及自动化领域，尤其是涉及一种料仓给料排料系统。
背景技术
在高炉炼铁、烧结、焦化、水泥等需要进行配料生产的领域，一般均通过皮带将生产所需的各种物料打入指定的料仓内，再在各料仓下设立振动筛、称量斗，按重量配比，将各种物料进行配比、混合，然后焙烧生产新的产品。在整个工艺流程中，料仓是中间环节，物料的接收、外送均通过它来进行，则围绕料仓设立许多装置；由于其环境灰尘很浓、物料具有浮尘、导电性、磁性，巡检人员必须佩带防尘面具才可进入，对装置的要求相对很高。
接收物料时，需要对卸料车进行定位，将物料准确卸入对应要求的料仓内，不能混料且不能溢出或空料仓。通常做法是在各料仓四周设立接近开关，当料车到达时接近开关接通，使料车停下(定位)，然后卸料；由于各种物料具有灰尘、磁性，工作不久地面布满灰尘，接近开关被掩埋，加上物料的磁性作用，导致接近开关失效，则只能采用人工控制。另一做法是沿料仓设立编码电缆，卸料车在运行过程中，通过检测编码电缆的电阻来定位；由于编码电缆沿料仓布置，容易被损坏、覆盖，加上物料具有导电性、磁性，容易短路。
为防止物料溢出或空，通常是在各料仓上设立料位计(雷达、超声波、射频导纳等料位计)，其价格高；由于场地狭窄，各料位计安装在靠墙附近或皮带下方；安装在靠墙附近卸料时物料与各料位计的波线相交，波被反射就发出料满信号，或者在卸料时中断装置的程序运行，满料之后再接通程序，这又需要人工到现场观察；各料位计安装在皮带下方，检修、维护时需要人爬到皮带下方，极易伤害维护人员。
外送物料时，是在各料仓下方设立振动筛、称量斗，由于存在振动、干扰，导致称量的准确度降低，料多了浪费，少了则影响炼铁指标。
现在大部分企业的料仓则不设料位计，不定期派人到现场观察、控制定位、卸料、观察料位；称量斗则在检修期间派人到现场用砝码或液压设施来校验称量斗上的称重传感器准确性，需要大量的人力、物力，校验时间长，可能耽误生产；二者都需要人工穿戴防尘面具到现场进行检查、操作，浪费人力、物力、影响生产效率，也影响工人的身体健康。
发明内容
为了提高生产效率和称量的准确性，本发明提供了一种料仓给料排料系统。
为了实现上述目的，本发明提供了一种料仓给料排料系统，包括：给料皮带、卸料车、位于给料皮带下方间隔设置的多个料仓、设置在所述料仓下方的振动筛、和位于所述振动筛下方的称量斗，所述料仓给料排料系统还包括：固定设置的激光测距仪，所述激光测距仪的发射方向朝向所述卸料车，以测量自身与卸料车之间的距离；与所述激光测距仪连接的一驱动控制器，所述驱动控制器用于根据所述激光测距仪与各个料仓之间的距离、以及激光测距仪与卸料车之间的距离，控制所述给料皮带运行以及控制所述卸料车运行至对应料仓上方进行加料。
可选地，所述卸料车上设有一与所述激光测距仪相对应的反光板。
可选地，所述给料皮带上设置有用于称量给料皮带上的给料量的称量装置；所述称量斗上设置有料斗秤；所述料仓给料排料系统还包括一料位检测模块，用于接收称量装置称量得到的加入至一料仓的给料量，根据所述料仓的原有料量和所述给料量，计算所述料仓的料位；以及，接收所述料斗秤称量得到的一料仓的排料量，根据所述料仓的原有料量和所述排料量，计算所述料仓的料位。
可选地，进一步根据所述料仓的原有料量和所述给料量的累计量的和值W、料仓的截面积S、物料密度ρ和公式W＝ρSH，计算得出所述料仓的料位H。
可选地，进一步根据所述料仓的原有料量和所述排料量的累计量的差值M、料仓的截面积S、物料密度ρ和公式M＝ρSH，计算得出所述料仓的料位H。
可选地，所述驱动控制器，还用于在所述料位检测模块检测到某一料仓的料位低于预设门限时，控制所述卸料车运行至该料仓上方进行加料，以及，当检测到需要出料时，控制所述振动筛出料。
可选地，所述料斗秤包括3个称重传感器，所述3个称重传感器均匀布设在所述称量斗的外围，且各通过一个固设于所述称量斗上的支撑牛耳支撑起所述称量斗。
可选地，所述称重传感器的周围设置有一门字形的龙门架，所述龙门架固设于所述称量斗的外表面上，且龙门架的底端固定在所述称重传感器的支撑地面上。
可选地，所述料仓给料排料系统还包括：
一非在线便携式的压力校验仪(可采用专利文献ZL201320180431.1中的压力校验仪)，当需要对所述称重传感器进行校验时，所述压力校验仪设置于所述称重传感器的支撑牛耳之上，且位于所述支撑牛耳与龙门架之间。
本发明的有益效果是：
本发明提供的料仓给料排料系统，首先，应用激光测距仪测距技术控制卸料车运行，克服了料仓周围的各种环境因素的干扰，增加了卸料车运行的准确度，实现了卸料车的精准定位；其次，采用压力校验仪对称重传感器随时进行校验，确保了称重传感器的检测及计量的准确性，即确保了料仓的排料量的准确性；再次，在称量斗的外表面上、称重传感器的周围设置的龙门架，一方面防止了由于振动而导致称量斗的跑偏状况，另一方面，在用压力校验仪对称重传感器进行校验时，保证了校验力的传导和校验的准确性；最后，料仓的料位采用计算方法来计算，节省了料位测量装置。
本发明提供的料仓给料排料系统，在工作过程中，不需要考虑周围的环境中是否有介质及浮沉等脏乱情况，降低了环境干扰的影响，而且结构合理，安全可靠，提高了给料量和出料量的检测精度，具有很大的推广价值。
附图说明
图1表示本发明的实施例中料仓给料排料系统的结构示意图；
图2表示本发明的实施例中料仓给料排料系统的控制示意图；
图3表示图1中A-A方向的截面示意图。
其中图中：1、给料皮带；2、卸料车；3、料仓；4、激光测距仪；5、反光板；6、驱动控制器；7、料位检测模块；8、称量装置；9、振动筛；10、称量斗；11、料斗秤；12、称重传感器；13、支撑牛耳；14、龙门架；15、压力校验仪；16、墙面。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1所示，为本发明的实施例中料仓给料排料系统的结构示意图，在本实施例中，料仓给料排料系统包括给料皮带1、卸料车2、料仓3和激光测距仪4，激光测距仪4用来测量自身与卸料车2之间的距离，激光测距仪4安装在墙面16上，卸料车2位于给料皮带1上，激光测距仪4与卸料车2的高度基本持平，优选的，卸料车2上设有一个反光板5，反光板5与激光测距仪4的探头相对应，当激光测距仪4进行测距时，激光测距仪4的探头向反光板5发射光线，反光板5接收到光线，完成距离的测量。
如图2所示，为本发明的实施例中料仓给料排料系统的控制示意图，料仓给料排料系统还包括一驱动控制器6，在本实施例中，驱动控制器6的信号输入端与激光测距仪4相连接，驱动控制器6的信号输出端与给料皮带1和卸料车2相连接，其中，卸料车2、激光测距仪4和驱动控制器6共同完成卸料车的定位，驱动控制器6驱动卸料车2准确运行至各个料仓3的上方的过程如下：
首先设定好各料仓的定位点Ln，设定过程如下：根据各料仓的直径Di、每两个相临料仓的间距Ni和第一个料仓与激光测距仪4的间距L0，设定出各料仓中心至激光测距仪4的间距，即为各料仓的定位点Ln，各料仓的定位点Ln的计算公式为Ln＝L0+∑Di+1/2Dn+∑Ni(i＝1,2,…..n-1)，即第一个料仓中心至激光测距仪4的间距L1＝L0+1/2D1，其中，D1为第一个料仓的直径；第二个料仓中心至激光测距仪4的间距L2＝L0+D1+1/2D2，其中，D1为第一个料仓的直径，D2为第二个料仓的直径，其后各个料仓的定位点Ln的计算与第一个料仓和第二个料仓的定位点的计算方法相同。
当设定好各料仓3的定位点Ln后，当距激光测距仪4的第n个料仓3需要加料时，激光测距仪4检测自身与卸料车2的间距为L，并判断Ln与L是否接近或相等，若Ln与L接近或相等，则卸料车2直接进行卸料，若Ln与L不接近且不相等，则激光测距仪4向驱动控制器6发送第一信号，驱动控制器6接收到信号后向给料皮带1和卸料车2发送驱动信号，给料皮带1和卸料车2开始运行，激光测距仪4继续检测自身与卸料车2的间距L，当L与Ln接近或相等时，说明卸料车2运行至料仓3的上方位置，激光测距仪4向驱动控制器6发送第二信号，驱动控制器6接收到信号控制给料皮带1和卸料车2停止运行。
继续参见图1和图2，该料仓给料排料系统还包括料位检测模块7和称量装置8，其中，称量装置8与所述料位检测模块7的输入端相连，料位检测模块7的输出端和驱动控制器6的输入端相连接，称量装置8位于给料皮带1上。在该实施例中，料位检测模块7可以通过接收称量装置8称量得到的加入至一料仓3的给料量计算得到料仓3的料位H，计算过程为：
设定料仓3内的原有料量为W0，称量装置8称量得到的加入至一料仓3的给料量的累计量为W1，根据原有料量W0和给料量的累计量W1相加计算得出料仓3内的总料量W；设定料仓3的截面积为S、物料密度为ρ、料位为H，则总料量的体积V＝SH；根据质量公式W＝ρV＝ρSH，计算得到料位H的值。优选的，在给料过程中，可随时采用移动式测距仪(图中未示出)对料仓的料位进行判断，以确定给料控制算法的准确性。
当料位检测模块7检测到料位H的值后，若料位H低于预设门限或需要中途加料时，则料位检测模块7向驱动控制器6发送第一信号，驱动控制器6接收到信号后向给料皮带1和卸料车2发送驱动信号，给料皮带1和卸料车2开始运行，卸料车2运行至料仓3上方，此时，料位检测模块7向驱动控制器6发送第三信号，驱动控制器6控制卸料车2向料仓3内卸料；优选的，料位检测模块7设定有一料位阈值，当卸料车2向料仓3内卸料到料位阈值后，料位检测模块7向驱动控制器6发送第四信号，驱动控制器6接收到信号控制卸料车2停止卸料。
参见图1～图3，该料仓给料排料系统还包括振动筛9、称量斗10、料斗秤11，优选的，料斗秤11包括三个称重传感器12，三个称重传感器12均匀布设在称量斗10的外围上，并且各通过一个固设于所述称量斗10上的支撑牛耳13支撑起所述称量斗10，支撑牛耳13可以为U形结构。在该实施例中，料位检测模块7可以通过接收料斗秤11称量得到料仓3的排料量计算得到料仓3的料位H，计算过程为：
设定料仓3内的原有或现有料量为M0，料斗秤11称量得到料仓3的排料量的累计量为M1，根据原有或现有料量M0和排料量的累计量M1相减计算得出料仓3内的剩余总料量M；设定料仓3的截面积为S、物料密度为ρ、料位为H，则总料量的体积V＝SH；根据质量公式M＝ρV＝ρSH，计算得到料位H的值。优选的，在排料过程中，可随时采用移动式测距仪(图中未示出)对料仓的料位进行判断，以确定排料控制算法的准确性。
当料位检测模块7检测到需要出料时，料斗秤11与料位检测模块7的输入端相连，振动筛9与驱动控制器6的输出端相连，料位检测模块7向驱动控制器6发送第五信号，驱动控制器6接收到信号后向振动筛9发送驱动信号，振动筛9开始振动排料；优选的，料斗秤11上预先设有排料值，当料斗秤11称量得出的排料量与排料值相同或相近时，料斗秤11将数据传送给料位检测模块7，料位检测模块7向驱动控制器6发送第六信号，驱动控制器6接收到信号后控制振动筛9停止振动。
如图3所示，料仓给料排料系统还包括门字形的龙门架14和压力校验仪15，其中，门字形的龙门架14固设于称量斗10的外表面上，且龙门架14的底端固定在称重传感器12的支撑地面上。在本实施例中，当料仓3排料时，振动筛9会发生振动，固设于称量斗10的外表面上的龙门架14可以防止称量斗10发生偏移；另外，当需要用压力校验仪15对称重传感器12进行校验时，可以将压力校验仪15放置在支撑牛耳13与龙门架14之间，由于龙门架14的底端设置在称重传感器12的支撑地面上，因此可以保证校验力的传导，保证校验的准确性，优选的，压力校验仪可以为非在线便携式的压力校验仪，该压力校验仪可采用专利文献ZL201320180431.1中的压力校验仪。
优选的，称重传感器12每次存在的误差值可以先存入料仓3的预设门限内，当累积误差达到某一值后，从料位阈值内将该累积误差减除；或称重传感器12存在的误差值在每次校验完毕后清零。
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种料仓给料排料系统，其特征在于，包括：给料皮带、卸料车、位于给料皮带下方间隔设置的多个料仓、设置在所述料仓下方的振动筛、和位于所述振动筛下方的称量斗，所述料仓给料排料系统还包括：
固定设置的激光测距仪，所述激光测距仪的发射方向朝向所述卸料车，以测量自身与卸料车之间的距离；
与所述激光测距仪连接的一驱动控制器，所述驱动控制器用于根据所述激光测距仪与各个料仓之间的距离、以及激光测距仪与卸料车之间的距离，控制所述给料皮带运行以及控制所述卸料车运行至对应料仓上方进行加料。
2.如权利要求1所述的料仓给料排料系统，其特征在于，所述卸料车上设有一与所述激光测距仪相对应的反光板。
3.如权利要求1所述的料仓给料排料系统，其特征在于，
所述给料皮带上设置有用于称量给料皮带上的给料量的称量装置；
所述称量斗上设置有料斗秤；
所述料仓给料排料系统还包括一与所述驱动控制器连接的料位检测模块，用于接收称量装置称量得到的加入至一料仓的给料量，根据所述料仓的原有料量和所述给料量，计算所述料仓的料位；以及，接收所述料斗秤称量得到的一料仓的排料量，根据所述料仓的原有料量和所述排料量，计算所述料仓的料位。
4.如权利要求3所述的料仓给料排料系统，其特征在于，进一步根据所述料仓的原有料量和所述给料量的累计量的和值W、料仓的截面积S、物料密度ρ和公式W＝ρSH，计算得出所述料仓的料位H。
5.如权利要求3所述的料仓给料排料系统，其特征在于，进一步根据所述料仓的原有料量和所述排料量的累计量的差值M、料仓的截面积S、物料密度ρ和公式M＝ρSH，计算得出所述料仓的料位H。
6.如权利要求3所述的料仓给料排料系统，其特征在于，所述驱动控制器，还用于在所述料位检测模块检测到某一料仓的料位低于预设门限时，控制所述卸料车运行至该料仓上方进行加料，以及，当检测到需要出料时，控制所述振动筛出料。
7.如权利要求3所述的料仓给料排料系统，其特征在于，所述料斗秤包括3个称重传感器，所述3个称重传感器均匀布设在所述称量斗的外围，且各通过一个固设于所述称量斗上的支撑牛耳支撑起所述称量斗。
8.如权利要求7所述的料仓给料排料系统，其特征在于，所述称重传感器的周围设置有一门字形的龙门架，所述龙门架固设于所述称量斗的外表面上，且龙门架的底端固定在所述称重传感器的支撑地面上。
9.如权利要求8所述的料仓给料排料系统，其特征在于，还包括：
一非在线便携式的压力校验仪，当需要对所述称重传感器进行校验时，所述压力校验仪设置于所述称重传感器的支撑牛耳之上，且位于所述支撑牛耳与龙门架之间。
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