CN109375544A - 一种溜井自动放矿控制装置 - Google Patents

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陆广任
尹业华
刘斯尧
熊添翼
梁其根
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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Abstract

本发明提供一种溜井自动放矿控制器装置，包括安装在溜井卸料口的主控器，其特征在于还包括与该主控器相连的：测量车厢矿石高度的激光测量仪、获取运矿车车厢位置信息的标签读卡器、控制放矿机放矿的放矿机闸门控制器、连接服务器的网络，其中，标签读卡器与安装在运矿车车厢上的定位标签信号连接。用于自动完成放矿，之后通过主控器将运矿车信息相对应的车厢数量、每个车厢的放矿数量等信息通过网络上传给服务器进行存储、分析、统计，便于远程监控、管理。还可通过摄像头适时采集现场放矿图像，并通过网络上传给服务器，实现远程放矿操作。

Description

一种溜井自动放矿控制装置
技术领域
本发明涉及一种溜井自动放矿控制器装置，属于电子自动控制技术领域。
背景技术
一直以来，溜井的放矿大多采用人工现场方式进行放矿，即当架线式有轨电机车车厢行驶至溜井卸料口时，由溜井卸料工作人员进行手动放矿，放满一节车厢后，机车驾驶员驾驶机车向前行驶一个车厢的距离，使下一节空车厢对准溜井卸料口放矿，如此操作，直至所有车厢装满矿石。这样的方式存在下列不足：一）只有机车进行装矿的时候才能启动放料动作，其余时间都是在等待机车的到来，效率低下且容易造成窝工；二）放料工人在放矿时会因产生的粉尘、噪音、井下的高温环境等而影响放旷工的身体健康；三）人工放矿是凭借放矿工经验进行放矿，每次每节车厢的矿石量难以计量，进而影响统计数量、效率，最终影响生产；四）溜井中的存矿高度过低时，会在卸矿时对溜井产生较大冲击力，加快溜井壁的磨损，增加溜井的维护次数，存矿高度过高时，又会影响装矿效率，进而拖慢整个生产的进度。因此，有必要对现有技术加以改进。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种溜井自动放矿控制器装置。
本发明通过下列技术方案完成：一种溜井自动放矿控制器装置，包括安装在溜井卸料口的主控器，其特征在于还包括与该主控器相连的：
测量车厢矿石高度的激光测量仪、
获取运矿车车厢位置信息的标签读卡器、
控制放矿机放矿的放矿机闸门控制器、
用于连接服务器的网络，
其中，标签读卡器与安装在运矿车车厢上的定位标签信号连接。
以便当运矿车第一节车厢到达溜井卸料口时，通过标签读卡器将安装在第一节运矿车厢上的定位标签信息读取至主控器中，经主控器比较并判断运矿车到位后，发出放矿指令给放矿机放矿的闸门控制器，开启闸门放矿，同时通过激光测量仪采集放矿高度信息给主控器，达到设定矿石高度后，通过主控器指令放矿机关闭放矿闸门，停止对第一节车厢的放矿；当运矿车前行移动至第二节车厢时，重复上述控制步骤，完成对第二节车厢的放矿，如此自动操作，直到最后一节车厢装满矿石后，通过主控器将与该运矿车信息相对应的放矿数量等信息通过网络上传给服务器，便于远程监控、管理。
所述的网络为以太网及型号为ENC28J60的以太网收发器。
所述主控器是型号为STM32F103的芯片。
所述激光测量仪通过型号为SP3485的MODBUS通讯芯片与主控器相连接，从而通过激光测量仪读取车厢矿石的高度并送给主控器进行处理。
所述标签读卡器通过型号为SP3485的MODBUS通讯芯片与主控器相连接，从而使标签读卡器通过无线方式读取安装在矿车车厢上的定位标签信息，并送给主控器进行处理。
所述放矿机控制器与主控器相连，用于自动控制放矿机放矿。
本发明还包括电源，用于向主控器、放矿机控制器、以太网收发器供电。
所述电源包括型号为LM2596的芯片、型号为 LM1117的芯片。
所述溜井卸料口上方设有摄像头，该摄像头通过网络与服务器相连，通过摄像头适时采集现场放矿图像给主控器，再通过网络上传给服务器，可实现远程放矿操作。
本发明具有下列的优点和效果：采用上述方案，可方便地在现场无人值守的情况下进行统一、及时有效的下列放矿：当架线式有轨电机车驶入放矿位置，并使第一节车厢行至溜井卸料口时，通过标签读卡器读取安装在第一节运矿车厢上的定位标签信息并传给主控器，由主控器判断运矿车已到达放矿位置后，启动激光测量仪对该第一节车厢进行料位扫描，确认无矿或矿量不满时，发出放矿指令给放矿机放矿的闸门控制器，开启闸门放矿，并通过激光测量仪适时采集放矿高度信息给主控器，达到设定矿石高度后，通过主控器指令放矿机关闭放矿闸门，停止对第一节车厢的放矿；当运矿车前行移动至第二节车厢时，重复上述控制步骤，完成对第二节车厢的放矿，如此自动操作，直到最后一节车厢装满矿石后，通过主控器将与该运矿车信息相对应的车厢数量、每个车厢的放矿数量等信息通过网络上传给服务器进行存储、分析、统计，便于远程监控、管理。通过摄像头适时采集现场放矿图像，并通过网络上传给服务器，可实现远程放矿操作。
附图说明
图1为本发明装置方框图；
图2为主控器电路图；
图3为以太网收发器电路图；
图4为485芯片电路图；
图5为电源电路图。
实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
本发明提供的溜井自动放矿控制器装置，包括安装在溜井卸料口的主控器，还包括与该主控器相连的：用于测量车厢矿石高度的激光测量仪、用于获取运矿车车厢位置信息的标签读卡器、用于控制放矿机放矿的放矿机闸门控制器、用于连接服务器的网络，其中，标签读卡器与安装在运矿车车厢上的定位标签信号连接，如图1；
所述网络为以太网及型号为ENC28J60的以太网收发器U5、U6，如图3。
所述主控器是型号为STM32F103的芯片U4，其中的25、26、27、28、29脚分别与以太网收发器U5的10、8、6、7、9相连，用于与服务器进行信息通讯；主控器U4的30、31脚与型号为SP3485的MODBUS通讯芯片U3的4、1脚相连，通讯芯片U3的6、7脚分别与激光测量仪、标签读卡器相连，如图2、图4，通过通讯芯片U3将激光测量仪读取的车厢矿石的高度送给主控器U4进行处理，再通过通讯芯片U3将标签读卡器读取到的安装在车厢上的定位标签的信息送给主控器进行处理；主控器U4的13脚与放矿机控制器中的三级管T1相连，三级管T1通过二极管D3与型号为OMRON的继电器DT1相连，如图2，通过主控器控制继电器得电而接通放矿机控制器回路后，开闸放矿，反之控制继电器失电而断开放矿机控制器回路后，关闭闸门停止放矿，达到自动控制放矿机的目的；
所述电源包括型号为LM2596-5的芯片U1、型号为 LM1117-3.3的U2，其中，U1的2脚与放矿机控制器相连，用于向继电器提供5V电源，U2的的2脚分别与主控器U4、SP3485通讯芯片U3、太网收发器U5相连，用于提供3.3V电源；
所述溜井卸料口上方设有摄像头，该摄像头通过网络与服务器相连，用于适时采集放矿图像数据，并由服务器远程控制放矿操作。
工作时，以便当运矿车第一节车厢到达溜井卸料口时，通过标签读卡器将安装在第一节运矿车厢上的定位标签信息读取至主控器中，经主控器比较并判断运矿车到位后，发出放矿指令给放矿机放矿的闸门控制器，开启闸门放矿，同时通过激光测量仪采集放矿高度信息给主控器，达到设定矿石高度后，通过主控器指令放矿机关闭放矿闸门，停止对第一节车厢的放矿；当运矿车前行移动至第二节车厢时，重复上述控制步骤，完成对第二节车厢的放矿，如此自动操作，直到最后一节车厢装满矿石后，通过主控器将与该运矿车信息相对应的放矿数量等信息通过网络上传给服务器，便于远程监控、管理。

Claims (8)

1.一种溜井自动放矿控制器装置，包括安装在溜井卸料口的主控器，其特征在于还包括与该主控器相连的：
测量车厢矿石高度的激光测量仪、
获取运矿车车厢位置信息的标签读卡器、
控制放矿机放矿的放矿机闸门控制器、
用于连接服务器的网络，
其中，标签读卡器与安装在运矿车车厢上的定位标签信号连接。
2.根据权利要求1所述的溜井自动放矿控制器装置，其特征在于所述网络为以太网及型号为ENC28J60的以太网收发控制器。
3.根据权利要求1所述的溜井自动放矿控制器装置，其特征在于所述主控器是型号为STM32F103的芯片。
4.根据权利要求1所述的溜井自动放矿控制器装置，其特征在于所述激光测量仪通过型号为SP3485的MODBUS通讯芯片与主控器相连接。
5.根据权利要求1所述的溜井自动放矿控制器装置，其特征在于所述标签读卡器通过型号为SP3485的MODBUS通讯芯片与主控器相连接。
6.根据权利要求1所述的溜井自动放矿控制器装置，其特征在于所述放矿机控制器与主控器相连。
7.根据权利要求1所述的溜井自动放矿控制器装置，其特征在于还包括电源，该电源包括型号为LM2596的芯片、型号为 LM1117的芯片。
8.根据权利要求1所述的溜井自动放矿控制器装置，其特征在于所述溜井卸料口上方设有摄像头，该摄像头通过网络与服务器相连。
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