CN105450137A - 圆形料场顶堆侧取料机的堆料回转机构控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种圆形料场顶堆侧取料机的堆料回转机构控制方法，在堆料臂上设置堆料电器柜，所述堆料电器柜包括堆料臂PLC子站，堆料臂电气接线箱以及堆料臂就地操作箱；利用堆料皮带进行堆料，并在堆料臂前端用料位检测传感器检测料位高度，并将检测的信息传回到堆料臂PLC子站，经PLC计算得到料位的高度，当料位达到设定高度时，启动堆料回转电机以驱动堆料臂转动，并用增量编码器和绝对值编码器对堆料回转电机进行检测，当堆料臂转动一角度值X时停止转动，对下一个堆料点进行堆料。本发明圆形料场顶堆侧取料机的堆料回转机构控制方法，能够实现对堆料回转机构自动控制，完成堆料工作，过程可靠不需要人工干预。

Description

圆形料场顶堆侧取料机的堆料回转机构控制方法

技术领域

本发明涉及一种控制方法，尤其涉及一种圆形料场顶堆侧取料机的堆料回转机构控制方法。

背景技术

圆形料场顶堆侧取料机是重要的散货装卸设备，由于其高效、环保等特点，越来越受到欢迎，并广泛应用于煤场等地方。对于堆料臂无俯仰功能的机型，圆形料场顶堆侧取料机结构主要包括堆料皮带机构、堆料回转机构、取料刮板机构、取料变幅机构、取料回转机构。其中堆料皮带机构、堆料回转机构属于堆料系统。

现有常规技术中，堆料回转运行时堆料系统的供电电缆大多选择用托令来带动，回转角度的范围往往由机械限位来限制。这就造成了堆料回转机构回转角度范围有限，在堆料场进行改造或重新规划时造成极大不便。此外，自动堆料的模式下，常规控制方法中人为参与的环节比较多，操作流程不简便。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种能够实现自动堆料的圆形料场顶堆侧取料机的堆料回转机构控制方法。

根据本发明的一个方面，一种圆形料场顶堆侧取料机的堆料回转机构控制方法，包括如下步骤：

在堆料臂上设置堆料电器柜，所述堆料电器柜包括堆料臂PLC子站，堆料臂电气接线箱以及堆料臂就地操作箱；

在堆料时，在堆料臂前端用料位检测传感器检测料位高度，并将检测的信息传回到堆料臂PLC子站，经PLC计算得到料位的高度，当料位达到设定高度时，启动堆料回转电机以驱动堆料臂转动，并用增量编码器和绝对值编码器对堆料回转电机进行检测，以计算堆料臂的回转角度值，当堆料臂转动一角度值X时停止转动，对下一个堆料点进行堆料。

根据本发明的一实施方式，还包括如下步骤：设定料场容许堆料范围的角度区间[A,B],通过增量编码器检测数据计算的堆料臂的回转角度值为m，通过绝对值编码器检测数据计算的堆料臂的回转角度值为n，当回转角度值m或者回转角度值n超出料场容许堆料范围区间[A,B]时，堆料皮带停止运行。

根据本发明的一实施方式，还包括如下步骤：计算回转角度值m和回转角度值n的差值，当其差值大于1度时，PLC控制发出警报。

根据本发明的一实施方式，还包括如下步骤：判断堆料臂的起始位置Y是否位于料场容许堆料范围的角度区间[A,B]之间，当堆料臂的起始位置Y位于料场容许堆料范围的角度区间[A,B]之间时，堆料臂能够旋转一周后回到起始位置Y。

根据本发明的一实施方式，还包括如下步骤：在堆料臂前端设置堆料臂防撞开关，堆料臂在回转过程中与取料刮板机构发生碰撞时，堆料臂防止开关触发报警信号并使堆料回转机构停止动作。

根据本发明的一实施方式，还包括如下步骤：利用设置在堆料回转机构上的回转位置校准限位装置校准增量编码器和绝对值编码器检测数据所计算出的堆料臂的回转角度值。

根据本发明的一实施方式，当料位达到设定高度时，堆料臂旋转的角度值X的值为3度。

根据本发明的一实施方式，所述堆料回转电机采用变频调速，其转速设为高速和低速两挡。

由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于：

本发明圆形料场顶堆侧取料机的堆料回转机构控制方法，能够实现对堆料回转机构自动控制，完成堆料工作，过程可靠不需要人工干预。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是本发明实施例中的圆形料场顶堆侧取料机的示意图；

图2是本发明的控制方法的逻辑原理图；

图3为本发明中堆料回转机构的电气控制系统硬件配置图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

本实施例公开了一种堆料回转机构控制方法，用于控制图1所示的圆形料场顶堆侧取料机1的堆料回转机构。图3为图1所示的堆料回转机构的电气控制系统硬件配置图。结合图1及图3，在圆形料场顶堆侧取料机1的中部为电气房4，电气房内设有电气房PLC主站，电气房PLC主站通过以太网连接至以太网交换机，再通过以太网交换机连接至工控机。堆料系统的配电线路由电气房4中引出，在堆料臂2上设置有堆料电器柜3，电气房4中的电气房PLC主站的总线通过总线中继连接至一滑环7，堆料电器柜3通过中心柱6以及滑环7实现连接，当堆料臂2绕着圆形料场顶堆侧取料机1的转轴5进行360°转动时，电气房4与堆料电器柜3能够始终保持电气连接。总线中继上还通过总线连接司机室PLC子站。

堆料电器柜包括堆料臂PLC子站，堆料臂电气接线箱以及堆料臂就地操作箱。堆料臂PLC子站的使用能够大大地减少电气房4到堆料电器柜3之间的控制电缆的使用。堆料臂PLC子站通过总线连接至滑环7，堆料臂就地操作箱的使用方便了工作人员在维修调试时对堆料系统进行控制。堆料回转电机和堆料皮带电机均设置在堆料臂上。

堆料皮带电机通过电缆连接至皮带机软启动器，皮带软机软启动器通过控制电缆连接至电气房PLC主站。堆料回转电机通过电缆连接至堆料回转变频器，堆料回转变频器通过总线电连接至电气房PLC主站。堆料回转电机上连接有增量编码器和绝对值编码器，增量编码器和绝对值编码器通过总线与堆料臂PLC之站电连接。堆料臂PLC子站上还通过控制电缆连接有防撞开关、料位检测传感器和回转位置校准限位。在进行堆料时，启动堆料皮带电机，利用堆料皮带进行堆料，并在堆料臂4的前端用料位检测传感器检测料位的高度，将检测的信息传回到堆料臂PLC子站，经过PLC计算，可以得到料位的高度。当料位达到了设定的高度时，启动堆料回转电机以驱动堆料臂转动，并用增量编码器和绝对值编码器对堆料回转电机进行检测以计算堆料臂的回转角度值。当堆料臂转动一角度值X时停止转动，对下一个堆料点进行堆料。由此，即可实现圆形料场顶堆侧取料机1在无人干预的情况下完成自动堆料。堆料回转电机采用变频调速，其转速可设为高速和低速两挡，在日常工作时，堆料回转电机采用高速挡，而当进行检修等操作时，堆料回转电机可在维修人员手动控制下处于低速挡。

进一步地，为了将物料堆积在指定范围内，可以设定料场容许堆料的角度为区间[A,B],并将通过增量编码器监测数据计算的堆料臂的回转角度值为m，通过绝对值编码器检测数据计算的堆料臂的回转角度值为n，当回转角度值m或者回转角度值n超出料场容许堆料范围区间[A,B]时，堆料皮带停止运行。并且，在计算堆料臂的回转角度时，还可以通过PLC实时计算回转角度值m和回转角度值n的差值，当其差值大于1度时，则认为至少有一个编码器的计数有问题，此时PLC可控制发出警报，检测人员可根据警报对绝对值编码器或者增量编码器进行维修和更换。

同时，还可以判断堆料臂的起始位置Y是否位于料场容许堆料范围的角度区间[A,B]之间，当堆料臂的起始位置Y位于料场容许堆料范围的角度区间[A,B]之间时，堆料臂能够旋转一周后回到起始位置Y。当然，只有当堆料臂所处的角度位于料场容许堆料范围的角度区间[A,B]之间，堆料皮带才开始工作，因此，当堆料臂转动出角度区间[A,B]的外部之后，堆料皮带会立即停止工作，不会将物料堆积在料场容许堆料范围之外。

堆料臂在回转过程中与取料刮板机构发生碰撞时，堆料臂防止开关发出报警信号并使堆料回转机构停止动作。这样可以保证堆料臂2的安全性，避免其因为碰撞而发生损坏。此外，还可以利用设置在堆料回转机构上的回转位置校准限位装置校准增量编码器和绝对值编码器监测数据计算出的堆料臂的回转角度值。

本圆形料场顶堆侧取料机1的堆料回转机构的工作状态可为手动方式或自动方式。在手动方式下，操作人员利用电气房4操作台或者利用堆料臂就地操作箱上的按钮，来控制堆料皮带电机和堆料回转电机的运动。堆料回转电机处于低速挡运行。

如图2所示，在自动方式下，本圆形料场顶堆侧取料机1的堆料回转机构工作过程具体如下。设定设定料场容许堆料范围的角度区间[A,B]的范围为330°。每次堆料臂转动的角度值X为3°。堆料臂2每转动一次，则PLC内计数C就从0开始每次增加1，因而当C增加到110时，则料场内将会被堆满物料。

首先操作人员发动启动命令，圆形料场顶堆侧取料机1的堆料回转机构处于自动运行状态。此时，PLC检测是否收到了停止命令，如果收到了停止命令，则堆料回转机构的回转停止，同时使计数C清零，如果PLC没收到停止命令，则继续判断是否收到了停机故障信号，如果收到了停机故障信号，则堆料回转机构的回转停止，同时使计数C清零，如果没有收到停机故障信号，则根据增量编码器和绝对值编码器检测的值判断堆料臂是否处在堆料区域内，当堆料臂不处于堆料区域内时，则判断计数C是否小于110，如果C不小于110，则说明堆料完毕，则堆料回转机构的回转停止，如果C小于110，则堆料回转机构的回转开始回转运动，直至堆料臂到达堆料区域，即旋转至A处。

然后，堆料皮带开始堆料，并开始判断物料高度是否达到设定值，如果没有达到设定值，则堆料皮带机构持续运行，直到物料高度达到设定值后，堆料臂回转至下一个堆料点，即堆料臂转动3°，此时计数C增加1，当计数C增加至110时，即表示堆料区域内已经堆满物料，此时结束堆料过程。

以上具体地示出和描述了本发明的示例性实施方式。应该理解，本发明不限于所公开的实施方式，相反，本发明意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效布置。

Claims (8)

1.一种堆料回转机构控制方法，用于圆形料场顶堆侧取料机，其特征在于，包括如下步骤：

在堆料臂上设置堆料电器柜，所述堆料电器柜包括堆料臂PLC子站，堆料臂电气接线箱以及堆料臂就地操作箱；

在堆料时，在堆料臂前端用料位检测传感器检测料位高度，并将检测的信息传回到堆料臂PLC子站，经PLC计算得到料位的高度，当料位达到设定高度时，启动堆料回转电机以驱动堆料臂转动，并用增量编码器和绝对值编码器对堆料回转电机进行检测以计算堆料臂的回转角度值，当堆料臂转动一角度值X时停止转动，对下一个堆料点进行堆料。

2.根据权利要求1所述的堆料回转机构控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：设定料场容许堆料范围的角度区间[A,B],通过增量编码器检测数据计算的堆料臂的回转角度值为m，通过绝对值编码器检测数据计算的堆料臂的回转角度值为n，当回转角度值m或者回转角度值n超出料场容许堆料范围区间[A,B]时，堆料皮带停止运行。

3.根据权利要求2所述的堆料回转机构控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：计算回转角度值m和回转角度值n的差值，当其差值大于1度时，PLC控制发出警报。

4.根据权利要求2所述的堆料回转机构控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：判断堆料臂的起始位置Y是否位于料场容许堆料范围的角度区间[A,B]之间，当堆料臂的起始位置Y位于料场容许堆料范围的角度区间[A,B]之间时，堆料臂能够旋转一周后回到起始位置Y。

5.根据权利要求1所述的堆料回转机构控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：在堆料臂前端设置堆料臂防撞开关，堆料臂在回转过程中与取料刮板机构发生碰撞时，堆料臂防止开关触发报警信号并使堆料回转机构停止动作。

6.根据权利要求1所述的堆料回转机构控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：利用设置在堆料回转机构上的回转位置校准限位装置校准增量编码器和绝对值编码器检测数据所计算出的堆料臂的回转角度值。

7.根据权利要求1所述的堆料回转机构控制方法，其特征在于，当料位达到设定高度时，堆料臂旋转的角度值X的值为3度。

8.根据权利要求1所述的堆料回转机构控制方法，其特征在于，所述堆料回转电机采用变频调速，其转速设为高速和低速两挡。