CN105353785A - 一种智能化散料输送控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能化散料输送控制系统，包括：物料截面积检测模块，粉尘浓度在线监测系统，用于实时监测转运站内的粉尘浓度值；数据处理模块，用于接收并计算实时粉尘值与设定粉尘浓度值的差值，将比较结果发送至主控模块；主控模块，用于当差值的绝对值大于裕度时，生成位置调节指令，并将调节指令发送至控制驱动装置；驱动装置，用于根据主控模块发送的位置调节指令调节给料匙的落料点，根据主控模块发送的启停指令控制除尘设备的运行。本发明还提供一种智能化散料输送控制方法。本发明能直观了解散料运输情况并自动实现精准调节，同时可以根据转运站内的实时粉尘浓度值，自动、分级控制除尘设备的运行。

Description

一种智能化散料输送控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种智能化散料输送控制系统及其控制方法。

背景技术

目前，转接溜槽所要处理的物料类型不再是单一的、固定的某一类物料，而是呈现多样性、复杂性，常规转接溜槽已经不能很好地满足实际输送要求，造成溜槽堵料、磨损、料点位置不稳定等情况。

现有的除尘设备多与皮带机运行信号关联或采用手动启停，甚至物料含水量超标，转载点粉尘浓度达标时，除尘设备也处于工作状态，不能根据转载点内实际粉尘浓度值自动启停，能耗高，且缩短了除尘设备的使用寿命。

现有的监控皮带机物料运行状态的系统大多数是采用摄像头的监控方式，虽然对现场情况的了解比较直观，但是对于物料在皮带上的对中情况、粉尘浓度值、撒料情况等没有具体的数据支持，用户不能客观的了解皮带机的运行情况。

基于上述情况，开发一种智能化散料输送控制系统，使其能够适应不同类型物料的输送要求；满足不同运量时，料点始终对中皮带，并具有良好的成堆性；可根据转载点内粉尘浓度值自动分级控制除尘设备的运行；让用户可以直观、详细、方便的了解皮带机的实际运行状况，实现物料输送的绿色化、无人化、智能化，具有十分重大的意义和必要性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供能直观了解散料运输情况并自动实现精准调节的智能化散料输送控制系统及其控制方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种智能化散料输送控制系统，包括：

物料截面积检测模块，用于检测任意时刻在检测点处，在皮带上中心线左侧物料的左侧截面积和中心线右侧物料的右侧截面积；

数据处理模块，用于接收并计算所述左侧截面积与右侧截面积差值的绝对值，并将所述差值的绝对值与预设的裕度比较，将比较结果发送至主控模块；

主控模块，用于当所述差值的绝对值大于裕度时，生成位置调节指令，并将所述调节指令发送至控制驱动装置，否则不生成位置调节指令；

驱动装置，用于根据所述主控模块发送的位置调节指令调节给料匙的落料点，直至所述差值的绝对值不大于裕度时停止调节。

本发明的有益效果是：通过检测获得皮带上中心线左侧的左侧截面积和中心线右侧的右侧截面积，可以间接的分析出皮带中心线两侧的物料量是否平均，因为当皮带中心线两侧的物料不平均时，即两侧的重量分布不均，会导致皮带跑偏。通过数据处理模块比对两侧的截面积后，根据比对结果通过驱动装置来调节给料匙的落料点，从而达到对皮带纠偏的目的，同时也避免皮带继续跑偏。

进一步，还包括除尘设备和多个设置在导料槽周边不同位置的用于检测粉尘浓度的粉尘浓度探测器；

每个所述粉尘浓度探测器分别将其采集到的粉尘浓度值发送至所述数据处理模块，所述数据处理模块将每个粉尘浓度值分别与阈值比对，并将比对结果发送至主控模块；

当至少有一个粉尘浓度值超过阈值范围时，所述主控模块生成除尘指令，并将除尘指令发送至除尘设备；

所述除尘设备根据除尘指令进行除尘。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过粉尘浓度探测器实时监测导料槽周边环境中的粉尘浓度，并判断是否至少有一处浓度值超出阈值范围，如果超出阈值范围则启动除尘设备，保证了导料槽周边粉尘浓度在设计的范围内，能自动改善生产环境，同时也减小了粉尘环境对员工身体的伤害。

进一步，所述除尘设备包括分别与主控模块连接的一级除尘设备和二级除尘设备，所述一级除尘设备为小型喷雾装置或小型扁布袋除尘器，所述二级除尘设备为干雾除尘器。

采用上述进一步方案的有益效果是，由于生产现场的粉尘浓度变化比较大，当浓度较大时启用除尘能力较弱的除尘设备不足以达到将浓度降低到设计范围的要求，当浓度不是很大却又超出阈值范围时，启用除尘能力强的设备，又会造成能源的浪费，分级除尘可以保证环境中粉尘浓度在设计范围内，同时也合理节约了能源。

进一步，所述阈值包括第一浓度阈值B1和第二浓度阈值B2，当至少有一个粉尘浓度值大于第二浓度阈值B2时，主控模块控制启动二级除尘设备；当至少有一个粉尘浓度值大于第一浓度阈值B1时，主控模块控制启动一级除尘设备；当每个粉尘浓度值都小于第一浓度阈值B1时，主控模块不生成除尘指令。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过设置分级阈值，可以根据多个粉尘浓度探测器中最高的粉尘浓度值来判断是否启动除尘设备，以及启动什么除尘设备。

进一步，所述物料截面积检测模块包括：二维轮廓检测单元和微处理单元，所述

二维轮廓检测单元，用于检测任意时刻在检测点处，在皮带上中心线左侧的左轮廓信息和右侧的右轮廓信息，并将其发送至所述微处理单元；

微处理单元，用于根据所述左侧轮廓信息、右侧轮廓信息和预设的皮带尺寸信息计算出所述左侧截面积和右侧截面积。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过将二维轮廓检测单元设置在皮带中心线正上方，可以检测在皮带上中心线左侧的左轮廓信息和右侧的右轮廓信息，这些信息结合皮带的尺寸信息，经微处理单元处理后可以得到所述左侧截面积和右侧截面积，这是一种容易实现且检测精准的采集左侧截面积和右侧截面积的系统。

进一步，还包括与所述数据处理模块连接的数据收发单元和三维重构模块，所述物料截面积检测模块还包括速度检测模块；

速度检测模块，用于检测皮带运动的速度信息并将其发送至数据处理模块；

数据收发模块，用于接收所述数据处理模块发送的所述左侧轮廓信息、右侧轮廓信息和速度信息，并将其发送至远端的三维重构模块；

三维重构模块，用于根据所述左侧轮廓信息、右侧轮廓信息和速度信息重构皮带上物料的三维模型，并将其反馈至显示器。

采用上述进一步方案的有益效果是，速度检测模块采集的皮带运动速度信息，结合所述二维轮廓检测单元采集的左轮廓信息和右轮廓信息，三维重构模块可以重构出在检测点处，皮带上物料的三维模型，用户通过观察分析显示器上的三维模型，可以更全面、更直观的了解皮带上物料的运输情况。

一种智能化散料输送控制方法，包括以下步骤：

S100、检测任意时刻在检测点处，在皮带上中心线左侧的物料截面积左侧截面积和中心线右侧的物料截面积右侧截面积；

S200、计算所述左侧截面积与右侧截面积差值的绝对值，并将所述差值的绝对值与预设的裕度比较；

S300、当所述差值的绝对值大于裕度时，调节给料匙的落点，直至所述差值不大于裕度时停止调节。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述步骤S100包括：

S110、检测任意时刻在检测点处，在皮带上中心线左侧的左轮廓信息和中心线右侧的右轮廓信息；

S120、根据所述左侧轮廓信息和右侧轮廓信息计算出所述左侧截面积和右侧截面积。

进一步，还包括除尘的步骤，具体实现为：

采集导料槽周边不同位置的粉尘浓度值；

将每个粉尘浓度值分别与阈值比对；

当至少有一个粉尘浓度值超过阈值范围时进行除尘。

采用上述进一步方案的有益效果是，在实现导料匙落点控制的同时，实现对运输现场环境中的粉尘浓度进行自动检测和调节，保证工况的良好。

进一步，还包括三维模型重构的步骤，具体实现为：

检测皮带运行的速度信息；

根据所述速度信息和所述左侧轮廓信息、右侧轮廓信息、速度信息和预设的皮带尺寸信息重构皮带上物料的三维模型；

将所述三维模型反馈给用户。

采用上述进一步方案的有益效果是，将皮带上物料的运输情况生成三维模型，并反馈给用户，可以让用户直观、精准地了解现场运输的具体情况，便于管理。

附图说明

图1为一种智能化散料输送控制系统的结构示意图；

图2为激光扫描仪安装位置示意图；

图3为一种智能化散料输送控制系统优选的结构示意图；

图4为一种智能化散料输送控制方法的步骤流程图；

图5为一种智能化散料输送控制方法优选的步骤流程图；

图6为除尘的步骤流程图；

图7为三维模型重构的步骤流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1、2所示，一种智能化散料输送控制系统，包括：

物料截面积检测模块，用于检测任意时刻在检测点处，在皮带上中心线左侧物料的左侧截面积和中心线右侧物料的右侧截面积；

数据处理模块，用于接收并计算所述左侧截面积与右侧截面积差值的绝对值，并将所述差值的绝对值与预设的裕度比较，将比较结果发送至主控模块；

主控模块，用于当所述差值的绝对值大于裕度时，生成位置调节指令，并将所述调节指令发送至控制驱动装置，否则不生成位置调节指令；

驱动装置，用于根据所述主控模块发送的位置调节指令调节给料匙的落料点，直至所述差值的绝对值不大于裕度时停止调节。

图3为一种智能化散料输送控制系统优选的结构示意图。

优选的，还包括除尘设备和多个设置在导料槽周边不同位置的用于检测粉尘浓度的粉尘浓度探测器；

每个所述粉尘浓度探测器分别将其采集到的粉尘浓度值经A/D转换后发送至所述数据处理模块，所述数据处理模块将每个粉尘浓度值分别与阈值比对，并将比对结果发送至主控模块；

当至少有一个粉尘浓度值超过阈值范围时，所述主控模块生成除尘指令，并将除尘指令通过RS485发送至除尘设备；

所述除尘设备根据除尘指令进行除尘。

优选的，所述除尘设备包括分别与主控模块连接的一级除尘设备和二级除尘设备，所述一级除尘设备为小型喷雾装置或小型扁布袋除尘器，所述二级除尘设备为干雾除尘器。

优选的，所述阈值包括第一浓度阈值B1和第二浓度阈值B2，当至少有一个粉尘浓度值大于第二浓度阈值B2时，主控模块控制启动二级除尘设备；当至少有一个粉尘浓度值大于第一浓度阈值B1时，主控模块控制启动一级除尘设备；当每个粉尘浓度值都小于第一浓度阈值B1时，主控模块不生成除尘指令。

粉尘浓度自动控制是通过在导料槽的前、中、后三处安装粉尘浓度探测器，实时监测转载点的粉尘浓度值A，控制系统通过与事先设定的除尘装置分级控制阈值B1和B2(B1＜B2)比较，设定相应的控制指令控制现场的除尘设备：

1)A＜B1，除尘设备停止；

2)B1＜A＜B2，启动一级除尘设备；

3)B2＜A，启动二级除尘设备。

优选的，所述物料截面积检测模块包括：二维轮廓检测单元和微处理单元，所述二维轮廓检测单元，用于检测任意时刻在检测点处，在皮带上中心线左侧的左轮廓信息和右侧的右轮廓信息，并将其发送至所述微处理单元；

所述二维轮廓检测单元可以是激光扫描仪，激光扫描仪位于皮带机的中间，在皮带上投射出一定宽度的坐标激光束，扫描物料的轮廓数据，从而得出皮带两边缘距中心的距离L1、L2和皮带上部中心两侧物料的面积S1、S2。

微处理单元，用于根据所述左侧轮廓信息、右侧轮廓信息和预设的皮带尺寸信息计算出所述左侧截面积和右侧截面积。

优选的，还包括与所述数据处理模块连接的数据收发单元和三维重构模块，所述物料截面积检测模块还包括速度检测模块；

速度检测模块，用于检测皮带运动的速度信息并将其经A/D转换后发送至数据处理模块；

数据收发模块，用于接收所述数据处理模块发送的所述左侧轮廓信息、右侧轮廓信息和速度信息，通过3G网络或光纤网络的传输方式将其发送至远端的三维重构模块，还可以通过3G通讯的方式将上述信息发送至手机客户端，使用户通过手机客户端实时了解现场物料运输的情况；

三维重构模块，用于根据所述左侧轮廓信息、右侧轮廓信息和速度信息重构皮带上物料的三维模型，并将其反馈至以USB或串口为接口的显示器。

图4为一种智能化散料输送控制方法的步骤流程图。

作为本发明的另一方面，一种智能化散料输送控制方法，包括以下步骤：

S100、检测任意时刻在检测点处，在皮带上中心线左侧的物料截面积左侧截面积和中心线右侧的物料截面积右侧截面积；

S200、计算所述左侧截面积与右侧截面积差值的绝对值，并将所述差值的绝对值与预设的裕度比较；

S300、当所述差值的绝对值大于裕度时，调节给料匙的落点，直至所述差值不大于裕度时停止调节。

图5为一种智能化散料输送控制方法优选的步骤流程图。

所述步骤S100包括：

S110、检测任意时刻在检测点处，在皮带上中心线左侧的左轮廓信息和中心线右侧的右轮廓信息；

S120、根据所述左侧轮廓信息和右侧轮廓信息计算出所述左侧截面积和右侧截面积。

图6为除尘的步骤流程图。本发明一种智能化散料输送控制方法还包括除尘的步骤，具体实现为：

采集导料槽周边不同位置的粉尘浓度值；

将每个粉尘浓度值分别与阈值比对；

当至少有一个粉尘浓度值超过阈值范围时进行除尘。

图7为三维模型重构的步骤流程图。本发明一种智能化散料输送控制方法还包括三维模型重构的步骤，具体实现为：

检测皮带运行的速度信息；

根据所述速度信息和所述左侧轮廓信息、右侧轮廓信息、速度信息和预设的皮带尺寸信息重构皮带上物料的三维模型；

将所述三维模型反馈给用户。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能化散料输送控制系统，其特征在于，包括：

物料截面积检测模块，用于检测任意时刻在检测点处，在皮带上中心线左侧物料的左侧截面积和中心线右侧物料的右侧截面积；

数据处理模块，用于接收并计算所述左侧截面积与右侧截面积差值的绝对值，并将所述差值的绝对值与预设的裕度比较，将比较结果发送至主控模块；

主控模块，用于当所述差值的绝对值大于裕度时，生成位置调节指令，并将所述调节指令发送至控制驱动装置，否则不生成位置调节指令；

驱动装置，用于根据所述主控模块发送的位置调节指令调节给料匙的落料点，直至所述差值的绝对值不大于裕度时停止调节。

2.根据权利要求1所述一种智能化散料输送控制系统，其特征在于，还包括除尘设备和多个设置在导料槽周边不同位置的用于检测粉尘浓度的粉尘浓度探测器；

每个所述粉尘浓度探测器分别将其采集到的粉尘浓度值发送至所述数据处理模块，所述数据处理模块将每个粉尘浓度值分别与阈值比对，并将比对结果发送至主控模块；

当至少有一个粉尘浓度值超过阈值范围时，所述主控模块生成除尘指令，并将除尘指令发送至除尘设备；

所述除尘设备根据除尘指令进行除尘。

3.根据权利要求2所述一种智能化散料输送控制系统，其特征在于，所述除尘设备包括分别与主控模块连接的一级除尘设备和二级除尘设备，所述一级除尘设备为小型喷雾装置或小型扁布袋除尘器，所述二级除尘设备为干雾除尘器。

4.根据权利要求3所述一种智能化散料输送控制系统，其特征在于，所述阈值包括第一浓度阈值B1和第二浓度阈值B2，当至少有一个粉尘浓度值大于第二浓度阈值B2时，主控模块控制启动二级除尘设备；当至少有一个粉尘浓度值大于第一浓度阈值B1时，主控模块控制启动一级除尘设备；当每个粉尘浓度值都小于第一浓度阈值B1时，主控模块不生成除尘指令。

5.根据权利要求1-4任一项所述一种智能化散料输送控制系统，其特征在于，所述物料截面积检测模块包括：二维轮廓检测单元和微处理单元，

所述二维轮廓检测单元，用于检测任意时刻在检测点处，在皮带上中心线左侧的左轮廓信息和右侧的右轮廓信息，并将其发送至所述微处理单元；

所述微处理单元，用于根据所述左侧轮廓信息、右侧轮廓信息和预设的皮带尺寸信息计算出所述左侧截面积和右侧截面积。

6.根据权利要求5所述一种智能化散料输送控制系统，其特征在于，还包括与所述数据处理模块连接的数据收发单元和三维重构模块，所述物料截面积检测模块还包括速度检测模块；

速度检测模块，用于检测皮带运动的速度信息并将其发送至数据处理模块；

数据收发模块，用于接收所述数据处理模块发送的所述左侧轮廓信息、右侧轮廓信息和速度信息，并将其发送至远端的三维重构模块；

三维重构模块，用于根据所述左侧轮廓信息、右侧轮廓信息和速度信息重构皮带上物料的三维模型，并将其反馈至显示器。

7.一种智能化散料输送控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100、检测任意时刻在检测点处，在皮带上中心线左侧物料的左侧截面积和中心线右侧物料的右侧截面积；

S200、计算所述左侧截面积与右侧截面积差值的绝对值，并将所述差值的绝对值与预设的裕度比较；

S300、当所述差值的绝对值大于裕度时，调节给料匙的落点，直至所述差值不大于裕度时停止调节。

8.根据权利要求7所述一种智能化散料输送控制方法，其特征在于，所述步骤S100包括：

S110、检测任意时刻在检测点处，在皮带上中心线左侧的左轮廓信息和中心线右侧的右轮廓信息；

S120、根据所述左侧轮廓信息和右侧轮廓信息计算出所述左侧截面积和右侧截面积。

9.根据权利要求8所述一种智能化散料输送控制方法，其特征在于，还包括除尘的步骤，具体实现为：

采集导料槽周边不同位置的粉尘浓度值；

将每个粉尘浓度值分别与阈值比对；

当至少有一个粉尘浓度值超过阈值范围时进行除尘。

10.根据权利要求7-9任一项所述一种智能化散料输送控制方法，其特征在于，还包括三维模型重构的步骤，具体实现为：

检测皮带运行的速度信息；

根据所述速度信息和所述左侧轮廓信息、右侧轮廓信息、速度信息和预设的皮带尺寸信息重构皮带上物料的三维模型；

将所述三维模型反馈给用户。