CN105731098B - 一种料仓加料控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种料仓加料控制系统及方法，根据目标料仓的料仓位置信息和卸料装置的当前位置信息,生成移动指令；根据所述移动指令，控制所述卸料装置向所述目标料仓移动；确认所述卸料装置到达所述目标料仓后，控制所述卸料装置向所述目标料仓加料；通过料位检测装置检测所述目标料仓的实时料位信息，通过第一无线收发装置将所述实时料位信息发送到第二无线收发装置；判断所述实时料位是否达到预设阈值；当所述实时料位达到预设阈值时，则控制所述卸料装置停止加料。本实施例提供的控制方法，第一无线收发装置和第二无线收发装置之间的信息传输采用无线传输方式，料仓加料现场的线路布置简单，安全性高。

Description

一种料仓加料控制系统及方法

技术领域

本发明涉及工业自动化技术领域，特别是涉及一种料仓加料控制系统及方法。

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，一般均通过皮带运输生产所需的各种物料，再通过跨过皮带的卸料装置如卸料车将其打入不同的料仓内，同一皮带对应一排料仓，卸料车在料仓上方移动，对不同的料仓进行卸料。为保证卸料的准确性，即将物料准确加入料仓内，须保证卸料车对料仓的定位准确、卸料到料仓要达到合适实时料位；一般卸料车的定位可采用人工检测、激光检测、齿轮数计数等方法，料仓内的实时料位可通过人工检测、激光检测、雷达检测等方法实现。

现有技术中，对料仓实时料位的监测应用较多的是人工检测，人工检测是工作人员在卸料车卸料时到卸料现场进行观察、控制皮带和卸料车的运行、卸料并判断实时料位是否到合适位置；其他监测方式如激光检测法需将检测到的料仓、实时料位数据通过挂缆方式传输到控制中心。

采用人工检测方法时，由于卸料现场的环境中灰尘很多，工作人员须配带厚重的防护设施操作，人工检测主观性较大，检测结果存在较大误差，而且人工检测使控制中心无法记录料仓实时料位等参数，也不利于后期对生产成本、安全因素的分析和总结；而现有激光检测等方法采用挂缆方式传输数据，需要使用多根电缆，多排料仓情况下需多台卸料车进行卸料，卸料车在移动过程中，易发生绞缆现象，存在安全隐患，仍须人工配合维护各种设备安全运行，而且卸料现场线路繁多、线路布置也很复杂，因此，提供一种现场不需工作人员、料仓实时料位检测精确性高、安全系数高的料仓加料控制系统及方法对于本领域的技术人员具有很高的实用价值。

发明内容

本发明实施例中提供了一种料仓加料控制系统及方法，以解决现有技术中的料仓加料控制精确性低、需要现场工作人员操作、存在安全隐患的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

本发明实施例提供的一种料仓加料控制系统,包括卸料装置、料位检测装置、定位检测装置、第一无线收发装置和第二无线收发装置，其中：

所述卸料装置，用于根据移动指令移动到目标料仓，并根据加料指令给所述目标料仓加料，其中，所述移动指令和加料指令是通过所述第一无线收发装置接收的；

所述料位检测装置，与所述第一无线收发装置通信连接，用于检测所述目标料仓的实时料位信息，并将所述实时料位信息发送给所述第一无线收发装置；

所述定位检测装置，与所述第一无线收发装置通信连接，用于检测所述卸料装置的移动信息，并将所述移动信息发送给所述第一无线收发装置；

所述第一无线收发装置和所述第二无线收发装置相匹配；

所述第一无线收发装置，用于将所述实时料位信息和移动信息发送至所述第二无线收发装置，还用于接收通过所述第二无线收发装置发送的所述移动指令和加料指令、并将所述移动指令和加料指令发送给所述卸料装置；

所述第二无线收发装置，用于接收通过所述第一无线收发装置发送的所述实时料位信息和移动信息，并将根据所述移动信息和实时料位信息生成的所述移动指令和加料指令发送给所述第一无线收发装置。

优选的，所述料位检测装置、所述定位检测装置、所述驱动装置和所述第一无线收发装置均设置在所述卸料装置上，所述第二无线收发装置设置在控制所述料仓加料控制系统运行的控制室，所述控制室还设有控制器，所述控制器与所述第二无线收发装置通信连接，所述控制器根据所述第二无线收发装置接收到的所述移动信息和实时料位信息生成所述移动指令和加料指令、并将所述移动指令和加料指令给所述第二无线收发装置。

优选的，所述第一无线收发装置和第二无线收发装置均包括频道设定模块和控制模块，其中：

所述频道设定模块，与所述控制模块电连接，用于将所述实时料位信息和移动信息设置在不同的频道，并将所有频道的信息传输给所述控制模块；

所述控制模块，用于控制发送或接收所述频道的信息。

优选的，所述第一无线收发装置和第二无线收发装置还包括站号设定模块，其中：

所述站号设定模块，用于将多个所述卸料装置的检测数据设置在不同的站号里，所述检测数据包括移动信息和实时料位信息；

所述控制模块，还用于控制发送或接收不同站号的信息。

利用上述方案任一所述的料仓加料控制系统，本发明实施例还提供了一种料仓加料控制方法，包括：

根据目标料仓的料仓位置信息和卸料装置的当前位置信息,生成移动指令；

根据所述移动指令，控制所述卸料装置向所述目标料仓移动；

确认所述卸料装置到达所述目标料仓后，控制所述卸料装置向所述目标料仓加料；

通过料位检测装置检测所述目标料仓的实时料位信息，通过第一无线收发装置将所述实时料位信息发送到第二无线收发装置；

判断所述实时料位是否达到预设阈值；

当所述实时料位达到预设阈值时，则控制所述卸料装置停止加料。

优选的，所述方法还包括：

通过定位检测装置检测所述卸料装置的实时移动信息，所述实时移动信息包括所述卸料装置的实时位置与移动速度；

将所述实时移动信息通过所述第一无线收发装置发送到所述第二无线收发装置；

根据所述实时移动信息实时更新所述移动指令。

优选的，所述控制卸料装置向所述目标料仓加料包括：

根据所述卸料装置到达所述目标料仓的确认信息，生成加料指令；

将所述加料指令通过所述第二无线收发装置发送至所述第一无线收发装置；

通过所述第一无线收发装置将所述加料指令发送给所述卸料装置；

所述卸料装置根据所述加料指令向所述目标料仓加料。

优选的，所述当所述实时料位达到预设阈值时，则控制所述卸料装置停止加料，包括：

当所述实时料位达到预设阈值时，生成停止加料指令；

将所述停止加料指令通过所述第二无线收发装置发送至所述第一无线收发装置；

所述第一无线收发装置将所述停止加料指令发送给所述卸料装置；

所述卸料装置根据所述停止加料指令停止加料。

优选的，通过对所述第一无线收发装置和第二无线收发装置进行频道设定，将所述实时料位信息和实时移动信息设置在不同频道进行发送或接收。

优选的，通过对所述第一无线收发装置和第二无线收发装置进行站号设定,将多个所述卸料装置的检测数据包括实时移动信息和实时料位信息设置在不同的站号里供发送或接收。

本发明的有益效果包括：本发明实施例中，卸料装置、料位检测装置、定位检测装置和第一无线收发装置设置在料仓加料现场，卸料装置、料位检测装置、定位检测装置和第一无线收发装置通信连接，第一无线收发装置和第二无线收发装置相匹配，料位检测装置和定位检测装置将检测到的实时料位信息与卸料装置的移动信息经第一无线收发装置发送至第二无线收发装置，通过第二无线收发装置将移动指令和加料指令发送给第一无线收发装置进而控制卸料装置的移动与加料过程，料仓加料控制为闭环控制，料仓加料控制精确性高，有利于后期成产成本等数据的总结；第一无线收发装置和第二无线收发装置之间的信息传输采用无线传输方式，在料仓加料现场的线路布置简单，避免了现有技术中通过电缆传输信息带来的安全隐患；加料过程为自动化控制，工作人员不需要在加料现场监测，避免了加料现场的粉尘、噪音等对工作人员的身体伤害。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种料仓加料控制系统的结构示意图；

图2为图1中第一无线收发设备的一种优选结构示意图；

图3为图1中第二无线收发设备的一种优选结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种料仓加料控制方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

参见图1，为本发明实施例提供的一种料仓加料控制系统的结构示意图，所述控制系统，包括卸料装置、料位检测装置、定位检测装置、驱动装置、第一无线收发装置和第二无线收发装置。

所述卸料装置，用于根据移动指令移动到目标料仓，并根据加料的加料指令给所述目标料仓加料，其中，所述移动指令和加料指令是通过所述第一无线收发装置接收的。

具体的，所述卸料装置可以为卸料车，料位检测装置、定位检测装置、驱动装置和第一无线收发装置均设置在卸料车上，料位检测装置、定位检测装置和驱动装置均与第一无线收发装置通信连接。卸料车通过第一无线收发装置接收移动指令，卸料车的驱动装置根据移动指令控制卸料车移动到目标料仓；卸料车通过第一无线收发装置接收加料指令，卸料车的驱动装置根据加料指令控制卸料车给目标料仓加料。

所述料位检测装置，用于检测目标料仓的实时料位信息，并将实时料位信息发送给第一无线收发装置。本发明实施例中，对料位检测装置不做限定，料位检测装置可以为激光检测装置、雷达监测装置等。

所述定位检测装置，用于检测卸料装置的移动信息，并将移动信息发送给第一无线收发装置，移动信息包括卸料装置的速度、实时位置等。本发明实施例中，对料位检测装置同样不做限定，定位检测装置可以为激光检测装置、齿轮计数装置等。

所述第一无线收发装置和所述第二无线收发装置相匹配，第一无线收发装置和第二无线收发装置均设置有天线。第一无线收发装置的输入端连接料位检测装置和定位检测装置，用于将实时料位信息和移动信息发送至第二无线收发装置；第一无线收发装置的输出端连接卸料装置的驱动装置，用于接收通过第二无线收发装置发送的移动指令和加料指令、并将移动指令和加料指令发送给卸料装置的驱动装置。

具体的，参见图2，第一无线收发装置包括输入模块、模数转换模块、第一控制模块、设置模块、加码分频模块、发射模块和天线。输入模块、模数转换模块、第一控制模块和设置模块依次电连接，第一控制模块、加码分频模块、发射模块和天线依次电连接。

输入模块连接第一无线收发装置的输入端，用于接收实时料位信息和移动信息，并将实时料位信息和移动信息传输至模数转换模块；模数转换模块用于将实时料位信息和移动信息进行数字化，并将数字化的实时料位信息和移动信息传输至第一控制模块；第一控制模块连接设置模块和加码分频模块，用于控制第一无线收发装置发送信息并进行信息处理；设置模块具体为频道设定模块和站号设定模块，包括键盘和显示屏，键盘用于对数字化的实时料位信息和移动信息进行频道设定，还用于对卸料装置进行站号设定，当多个卸料装置用于对目标料仓加料时，可将多个卸料装置设定不同站号分别传输信息，显示屏用来配合键盘进行频道设定和站号设定，还用来显示数字化的实时料位信息和移动信息；加码分频模块用于将控制模块处理后的信号加上设置模块设定的站号，并转换成设置模块设定频道的信号，不同频道信号设置在不同频率段上，转换后的信号传输至发射模块；发射模块包括电连接的远传电路和无线发射电路，转换后的信号经远传电路和无线发射电路传输至天线；天线用于发送转换后的信号，还用于接收第二无线收发装置发送的移动指令和加料指令，并将移动指令和加料指令传输给第一无线收发装置的输出端。

参见图3，第二无线收发装置包括天线、无线模块、解码分频模块、第二控制模块、设置模块、放大模块、驱动模块、分路模块和多路输出模块。天线、无线模块、解码分频模块、第二控制模块和设置模块依次电连接，第二控制模块、放大模块、驱动模块、分路模块和多路输出模块依次电连接。

无线模块连接第二无线收发装置的天线，用于接收第一无线收发装置发送的信号，并将信号传输至解码分频模块，解码分频模块对信号进行解码和分频，得到信号里的站号信息和频率信息，并将站号信息和频率信息传输至第二控制模块；第二控制模块连接设置模块和放大模块，用于控制第二无线收发装置接受信息并进行信息处理；设置模块同第一无线收发装置的设置模块，用于设定接收设定站号的各个频道信息并显示；放大单元将第二控制模块处理后的信号进行放大并经驱动模块传输至分路模块；分路模块将接收到的信号进行分路，通过多路输出模块进行分路输出。

第二无线收发装置设置在控制料仓加料控制系统运行的控制室，控制室还设有控制器，控制器与所述第二无线收发装置通信连接，具体为第二无线收发装置的多路输出模块连接控制器，控制器根据第二无线收发装置接收到的移动信息和实时料位信息生成移动指令和加料指令、根据第二无线收发装置接收到的移动信息和实时料位信息生成移动指令和加料指令、并将移动和加料指令传输给所述第二无线收发装置。

基于上述料仓加料控制系统，参见图4，本发明实施例还提供了一种料仓加料控制方法，所述控制方法具体包括如下步骤。

S110：根据目标料仓的料仓位置信息和卸料装置的当前位置信息,生成移动指令。

具体的，确认需要加料的目标料仓和目标料仓的位置信息后，通过定位检测装置检测得到卸料装置的当前位置信息并经第一无线收发装置发送到第二无线收发装置，第二经无线收发装置将当前位置信息传输给控制器，控制器根据目标料仓的位置信息和卸料装置的当前位置信息进行计算并生成移动指令。

S120：根据所述移动指令，控制所述卸料装置向所述目标料仓移动。

具体的，控制器将移动指令经第二无线收发装置发送至第一无线收发装置，第一无线收发装置将移动指令传输给驱动装置，驱动装置根据移动指令控制卸料装置向目标料仓移动。

进一步的，通过定位检测装置检测所述卸料装置的实时移动信息，所述实时移动信息包括所述卸料装置的实时位置与移动速度；将所述实时移动信息通过所述第一无线收发装置发送到所述第二无线收发装置；根据所述实时移动信息实时更新所述移动指令。控制器根据第二无线收发装置接收到的实时移动信息，能把握卸料装置的实时移动状态，并根据卸料装置的实时移动状态，实时更新移动指令，实现对卸料装置移动的闭环控制。

S130：确认所述卸料装置到达所述目标料仓后，控制所述卸料装置向所述目标料仓加料。

具体的，控制器从卸料装置的实时运动状态中确认所述卸料装置到达所述目标料仓后，根据卸料装置到达目标料仓的确认信息生成加料指令；将加料指令通过第二无线收发装置发送至第一无线收发装置；通过第一无线收发装置将加料指令发送给卸料装置的驱动装置；卸料装置的驱动装置根据加料指令控制卸料装置向目标料仓加料。

S140：通过料位检测装置检测所述目标料仓的实时料位信息，通过第一无线收发装置将所述实时料位信息发送到第二无线收发装置。

控制器通过第二无线收发装置获得目标料仓的实时料位信息，得到料位增加速度，为以后分析把握卸料装置的卸料速度提供了数据基础。

S150：判断所述实时料位是否达到预设阈值。

控制器通过对实时料位信息进行分析，判断实时适料位是否达到预设阈值。

S160：当所述实时料位达到预设阈值时，则控制所述卸料装置停止加料。

具体的，当控制器判断实时料位达到预设阈值时，生成停止加料指令；并将停止加料指令通过第二无线收发装置发送至第一无线收发装置，第一无线收发装置将停止加料指令发送给卸料装置；所述卸料装置根据所述停止加料指令停止加料。

当控制器判断实时料位没有达到预设阈值时，则继续监测目标料仓的实时料位信息。

本发明实施例提供的料仓加料控制方法在应用于所述料仓加料控制系统时，由于料仓加料现场通常设有多个卸料装置，且一个卸料装置和控制器需要传输实时移动信息和实时料位信息等多种数据，因此需要对设置在料仓加料现场的多个卸料装置上的第一无线收发装置和设置在控制室的第二无线收发装置分别进行站号设定和频道设定，将实时料位信息和实时移动信息设置在不同频道进行发送或接收；将多个卸料装置的检测数据包括实时移动信息和实时料位信息设置在不同的站号里供发送或接收。设定完成后，第一无线收发装置和第二无线收发装置分别通过加码分频和解码分频得到所需要的卸料装置的检测数据并传输指令。

由上述实施例可见，本发明实施例提供的料仓加料控制系统及方法，通过在料仓加料现场的卸料装置上设置第一无线收发设备、料位检测装置、定位检测装置和驱动装置，在控制室设置第二无线收发设备和与之连接的控制器，实现了卸料装置和控制中心信息的无线传输，在料仓加料现场不需要复杂的线路布置，减少了安全隐患；通过第一无线收发设备和第二无线收发设备之间的无线信号传输，实现了对卸料装置向目标料仓加料的闭环控制，通过传输定位检测装置检测到的卸料装置的移动信息和控制器的移动指令，保证了卸料装置准确到达目标料仓，提高了加料的准确性；通过传输料位检测装置检测到的料位信息和控制器的加料指令，实现了对加料过程的精确控制；控制系统准确记录加料现场发送的各种数据，有利于后期对生产成本和安全因素的分析总结。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种料仓加料控制系统，其特征在于，包括卸料装置、料位检测装置、定位检测装置、第一无线收发装置和第二无线收发装置，其中：

所述卸料装置，用于根据移动指令移动到目标料仓，并根据加料指令给所述目标料仓加料，其中，所述移动指令和加料指令是通过所述第一无线收发装置接收的；

所述料位检测装置，与所述第一无线收发装置通信连接，用于检测所述目标料仓的实时料位信息，并将所述实时料位信息发送给所述第一无线收发装置；

所述定位检测装置，与所述第一无线收发装置通信连接，用于检测所述卸料装置的移动信息，并将所述移动信息发送给所述第一无线收发装置；

所述第一无线收发装置和所述第二无线收发装置相匹配；

所述第一无线收发装置，用于将所述实时料位信息和移动信息发送至所述第二无线收发装置，还用于接收通过所述第二无线收发装置发送的所述移动指令和加料指令、并将所述移动指令和加料指令发送给所述卸料装置；

所述第二无线收发装置，用于接收通过所述第一无线收发装置发送的所述实时料位信息和移动信息，并将根据所述移动信息和实时料位信息生成的所述移动指令和加料指令发送给所述第一无线收发装置；

所述料位检测装置、所述定位检测装置和所述第一无线收发装置均设置在所述卸料装置上；

所述卸料装置包括驱动装置，所述驱动装置设置在所述卸料装置上，所述驱动装置与所述第一无线收发装置通信连接，用于根据第一无线收发装置接收的移动指令，移动指令控制所述卸料装置移动到目标料仓；

所述第一无线收发装置和第二无线收发装置均包括频道设定模块和控制模块，其中：

所述频道设定模块，与所述控制模块电连接，用于将所述实时料位信息和移动信息设置在不同的频道，并将所有频道的信息传输给所述控制模块；

所述控制模块，用于控制发送或接收所述频道的信息；

所述第一无线收发装置和第二无线收发装置还包括站号设定模块，其中：

所述站号设定模块，用于将多个所述卸料装置的检测数据设置在不同的站号里，所述检测数据包括移动信息和实时料位信息；

所述控制模块，还用于控制发送或接收不同站号的信息。

2.根据权利要求1所述的料仓加料控制系统，其特征在于，所述第二无线收发装置设置在控制所述料仓加料控制系统运行的控制室，所述控制室还设有控制器，所述控制器与所述第二无线收发装置通信连接，所述控制器根据所述第二无线收发装置接收到的所述移动信息和实时料位信息生成所述移动指令和加料指令、并将所述移动指令和加料指令传输给所述第二无线收发装置。

3.一种料仓加料控制方法，其特征在于，利用权利要求1-2任一所述的料仓加料控制系统，包括：

根据目标料仓的料仓位置信息和卸料装置的当前位置信息,生成移动指令；

将所述移动指令依次通过第二无线收发装置、第一无线收发装置，传输至卸料装置上的驱动装置，控制所述卸料装置向所述目标料仓移动；

确认所述卸料装置到达所述目标料仓后，控制所述卸料装置向所述目标料仓加料；

通过料位检测装置检测所述目标料仓的实时料位信息，通过第一无线收发装置将所述实时料位信息发送到第二无线收发装置；

判断所述实时料位是否达到预设阈值；

当所述实时料位达到预设阈值时，则控制所述卸料装置停止加料。

4.根据权利要求3所述的料仓加料控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过定位检测装置检测所述卸料装置的实时移动信息，所述实时移动信息包括所述卸料装置的实时位置与移动速度；

将所述实时移动信息通过所述第一无线收发装置发送到所述第二无线收发装置；

根据所述实时移动信息实时更新所述移动指令。

5.根据权利要求3所述的料仓加料控制方法，其特征在于，控制卸料装置向所述目标料仓加料包括：

根据所述卸料装置到达所述目标料仓的确认信息，生成加料指令；

将所述加料指令通过所述第二无线收发装置发送至所述第一无线收发装置；

通过所述第一无线收发装置将所述加料指令发送给所述卸料装置；

所述卸料装置根据所述加料指令向所述目标料仓加料。

6.根据权利要求3所述的料仓加料控制方法，其特征在于，所述当所述实时料位达到预设阈值时，则控制所述卸料装置停止加料，包括：

当所述实时料位达到预设阈值时，生成停止加料指令；

将所述停止加料指令通过所述第二无线收发装置发送至所述第一无线收发装置；

所述第一无线收发装置将所述停止加料指令发送给所述卸料装置；

所述卸料装置根据所述停止加料指令停止加料。

7.根据权利要求4所述的料仓加料控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过对所述第一无线收发装置和第二无线收发装置进行频道设定，将所述实时料位信息和实时移动信息设置在不同频道进行发送或接收。

8.根据权利要求4所述的料仓加料控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过对所述第一无线收发装置和第二无线收发装置进行站号设定,将多个所述卸料装置的检测数据包括实时移动信息和实时料位信息设置在不同的站号里供发送或接收。