CN110597217B - 一种智能化自动装灰系统及其自动装灰方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能化自动装灰系统及其自动装灰方法,包括装灰系统、刷卡控制系统、视频监控系统和故障报警系统;刷卡控制系统用于录入授权卡信息获取对应罐车装载数据并形成授权允许装灰信号发送至装灰系统;装灰系统通过接收授权允许装灰信号启动对对应罐车进行装灰作业;视频监控系统布置于装灰现场,用于对装灰区域的罐车进出及设备运行情况进行监控;故障报警系统独立设置于各装灰现场,用于实时监测装灰系统的运行状态并选择性报警。本发明自动化控制水平显著提高,连锁保护功能更加完善,运行人员对现场装灰系统设备的实时监控功能更强,大大降低了因设备故障或者人员误操引起的安全风险,具有显著的安全效益、环保效益和经济效益。
Description
技术领域
本发明属于安全监控货物自动装卸技术领域,尤其涉及一种智能化自动装灰系统及其自动装灰方法。
背景技术
原粗、细灰的对外销售运输主要依靠轮船运输和车辆运输两种方式,其中车辆运输主要是由6个灰库的装灰系统设备将粗、细灰装入罐车后对外输送。罐车装灰时,需要安排专人对装灰系统设备进行人工操作,配合罐车司机进行装灰,系统自动化水平低、可靠性差,有时还会因为设备故障或者人员误操作造成跑灰、扬尘等问题,存在较大的安全隐患,迫切需要对该系统进行自动化控制升级改造,利用先进的自动化控制设备及有效的控制策略解决这些问题,排除安全隐患。
发明内容
发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种智能化自动装灰系统及其自动装灰方法,自动化控制水平显著提高,连锁保护功能更加完善,运行人员对现场装灰系统设备的实时监控功能更强,大大降低了因设备故障或者人员误操引起的安全风险,具有显著的安全效益、环保效益和经济效益。
技术方案:为实现上述目的,本发明的一种智能化自动装灰系统,包括装灰系统、刷卡控制系统、视频监控系统和故障报警系统;所述刷卡控制系统用于录入授权卡信息获取对应罐车装载数据并形成授权允许装灰信号发送至装灰系统;所述装灰系统通过接收授权允许装灰信号启动对对应罐车进行装灰作业;所述视频监控系统布置于装灰现场,用于对装灰区域的罐车进出及设备运行情况进行监控;所述故障报警系统独立设置于各装灰现场,用于实时监测装灰系统的运行状态并选择性报警。
进一步地,所述装灰系统包括灰库、下灰管、送灰管、装车头和导气管;所述灰库出灰口通过下灰管与送灰管管身对接;所述送灰管输入始端连接厂用气源,输出末端与装车头的落料管对接;所述装车头的回风管通过导气管与灰库内部连通,且灰库顶部库口设置有除尘器;
还包括灰管下料门、助推风门、灰管放料门、装车头升降机、回风风机和PLC控制系统远程站;所述灰管下料门安装于下灰管上,用于控制下灰管下灰;所述助推风门安装在下灰管与厂用气源之间的所述送灰管上,用于控制送灰管内助推风量大小;所述灰管放料门安装于下灰管与装车头之间的所述送灰管上,用于控制送灰管放灰;所述装车头升降机与装车头配套,用于驱动装车头升降使其落料管的落料口送至罐车的装灰口;所述灰管下料门、助推风门、灰管放料门、装车头升降机、回风风机的控制信号及状态信号均接入PLC控制系统远程站;
所述装车头上设置有满料开关,罐车装满灰后所述满料开关自动感应动作,连锁停运所述装灰系统。
进一步地,所述装灰系统还包括从所述PLC控制系统远程站引出的操作把手,所述操作把手垂直设置于装车头下方;所述操作把手为采用行车的操作按钮盒,其上集成装车头升起、装车头下降、装灰系统一键启动、装灰系统一键停止、装灰系统紧停五大按钮。
进一步地,所述满料开关包括小型涡轮增压风机、安装于小型涡轮增压风机上的吹气管以及安装于吹气管上的压力开关;所述小型涡轮增压风机通过PLC控制系统远程站控制;所述吹气管的吹气口平齐或低于装车头的落料管的落料口;所述压力开关的信号发送端与PLC控制系统远程站的信号接收端连接。
进一步地,所述灰管下料门为两位置气动门;所述助推风门为两位置气动球阀;所述灰管放料门为两位置气动蝶阀。
进一步地,所述装车头升降机升降与所述装灰系统运行相互闭锁。
进一步地,所述刷卡控制系统包括设置于副产品运行控制室内的刷卡授权服务器、设置于各个装灰区域的刷卡器、设置于各个装灰区域用于显示刷卡授权信息的LED显示屏、网络模块以及ERP系统;所述ERP系统内置粗细灰营销数据库;所述授权卡为RFID射频识别卡。
一种智能化自动装灰系统的自动装灰方法,具体步骤如下:
步骤一:罐车司机进厂区物资门,根据车牌号码和采购粉煤灰品质,发放授权卡,在物资门门口的地磅处称重,ERP系统自动记录空载重量;
步骤二:罐车司机将罐车开到指定装灰区域后,司机使用RFID射频识别卡在灰库的刷卡器上进行识别,将识别后的车牌信息通过刷卡授权服务器及网络模块送ERP系统与粗细灰营销数据库进行比对,根据比对结果授权现场罐车是否允许装灰以及允许装粗灰还是细灰,授权允许装灰信号送PLC控制系统远程站,开放就地操作设备权限;
刷卡罐车信息及与粗细灰营销数据库比对结果在刷卡授权服务器及ERP系统上分别保存记录,刷卡授权信息在LED屏上实时显示;
步骤三:PLC控制系统远程站内置装灰系统顺控启动程序、装灰系统顺控停运程序和装灰系统紧停程序;
PLC控制系统远程站接收到授权允许装灰信号后,司机在操作把手上按下装灰系统一键启动按钮,执行装灰系统顺控启动程序,装灰系统各设备顺序启动:启动装车头升降机,将装车头送至罐车的装灰口,启动回风风机,回风风机启动后,延时5秒开灰管放灰门,灰管放灰门开到位后,延时3秒开助推风门,助推风门开到位后,延时3秒开灰管下料门,灰管下料门开到位后,装灰系统顺控启动程序结束;
随后,开始对罐车进行装灰作业;
回风风机启动的同时,小型涡轮增压风机启动吹气,当罐车装满灰时,落料管的落料口被封堵,导致吹气管内压力升高,压力开关动作,触发装灰系统顺控停运程序:关闭灰管下料门,灰管下料门关到位后,延时15秒关助推风门,助推风门关到位后,延时3秒关灰管放灰门,灰管放灰门关到位后,延时3秒停运回风风机;
在执行装灰系统顺控停运程序过程中,灰管下料门8秒内关不到位,则会触发故障报警系统的灰管下料门关闭失败的故障报警,连锁触发装灰系统紧停程序;装灰系统紧停程序触发后,运行人员排查确认系统故障并消除,恢复装灰系统顺控停运;
步骤四:罐车司机装完灰后,到物资门门口的地磅上称重,ERP系统自动记录满载重量,根据记录的空载重量、满载重量,自动计算出装运粉煤灰的重量,进行财务结算。
进一步地,在步骤三中,装灰系统顺控启动超过60秒,触发故障报警系统的装灰系统启动超时的声光报警;
在步骤三中,装灰系统顺控停运超过60秒,触发故障报警系统的装灰系统停运超时的声光报警;
授权允许装灰信号从司机在操作把手上按下装灰系统一键启动按钮时自保持,直到现场装灰过程结束后延时90秒自动复位。
进一步地,视频监控系统对装灰区域的罐车进出及设备运行情况进行监控,记录罐车尾部车牌及罐车本体上的刷漆车牌信息,兼顾罐车进入装灰区域、倒车、装灰过程,及时发现现场出现的跑灰、漏灰现象。
有益效果:本发明的一种智能化自动装灰系统及其自动装灰方法,有益效果如下:
1)自动化控制水平显著提高,连锁保护功能更加完善,运行人员对现场装灰系统设备的实时监控功能更强,大大降低了因设备故障或者人员误操引起的安全风险,有效避免了跑灰、扬尘等环境污染问题;
2)操作装灰设备的劳务工相应减少,节约了人力资源成本;
3)罐车从进厂装灰、到出门结算,全过程均由智能装灰系统监控、系统自动商务结算,全过程均由系统自动记录、保存数据,可追溯历史记录,安全可靠,自动化水平高,该系统设备的投运具有显著的安全效益、环保效益和经济效益。
附图说明
附图1为本发明的自动装灰系统的结构示意图;
附图2为满料开关安装在装载头上的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1所示,包括装灰系统1、刷卡控制系统、视频监控系统和故障报警系统;所述刷卡控制系统用于录入授权卡信息获取对应罐车装载数据并形成授权允许装灰信号发送至装灰系统1;所述装灰系统1通过接收授权允许装灰信号启动对对应罐车进行装灰作业;所述视频监控系统布置于装灰现场,用于对装灰区域的罐车进出及设备运行情况进行监控;所述故障报警系统独立设置于各装灰现场,用于实时监测装灰系统1的运行状态并选择性报警。
如附图1和附图2所示,所述装灰系统1包括灰库11、下灰管12、送灰管13、装车头14和导气管15;所述灰库11出灰口通过下灰管12与送灰管13管身对接;所述送灰管13输入始端连接厂用气源16,输出末端与装车头14的落料管141对接;所述装车头14的回风管142通过导气管15与灰库11内部连通,且灰库11顶部库口设置有除尘器17;
还包括灰管下料门1a、助推风门1b、灰管放料门1c、装车头升降机1d、回风风机1e和PLC控制系统远程站;所述灰管下料门1a安装于下灰管12上,用于控制下灰管12下灰;所述助推风门1b安装在下灰管12与厂用气源16之间的所述送灰管13上,用于控制送灰管13内助推风量大小;所述灰管放料门1c安装于下灰管12与装车头14之间的所述送灰管13上,用于控制送灰管13放灰;所述装车头升降机1d与装车头14配套,用于驱动装车头14升降使其落料管141的落料口1411送至罐车的装灰口;所述灰管下料门1a、助推风门1b、灰管放料门1c、装车头升降机1d、回风风机1e的控制信号及状态信号均接入PLC控制系统远程站;
所述装车头14上设置有满料开关6,罐车装满灰后所述满料开关6自动感应动作,连锁停运所述装灰系统1。本发明通过满料开关6的设置,实现了满料状态下的装灰系统1停运,控制准确、可靠。
所述装灰系统1还包括从所述PLC控制系统远程站引出的操作把手,所述操作把手垂直设置于装车头14下方;所述操作把手为采用行车的操作按钮盒,其上集成装车头升起、装车头下降、装灰系统一键启动、装灰系统一键停止、装灰系统紧停五大按钮。
更为具体的,所述满料开关6包括小型涡轮增压风机61、安装于小型涡轮增压风机61上的吹气管62以及安装于吹气管62上的压力开关63;所述小型涡轮增压风机61通过PLC控制系统远程站10控制;所述吹气管62的吹气口621平齐或低于装车头14的落料管141的落料口1411;所述压力开关63的信号发送端与PLC控制系统远程站的信号接收端连接。在本发明中,当吹气口621低于落料口1411时,两者之间的竖向距离不得超过0.15米。
在本发明中,作为一种优选,所述灰管下料门1a为两位置气动门;所述助推风门1b为两位置气动球阀;所述灰管放料门1c为两位置气动蝶阀。
所述装车头升降机1d升降与所述装灰系统1运行相互闭锁,避免装灰过程中由于人员误操作造成设备故障或者人身伤害。
所述刷卡控制系统包括设置于副产品运行控制室内的刷卡授权服务器、设置于各个装灰区域的刷卡器、设置于各个装灰区域用于显示刷卡授权信息的LED显示屏、网络模块以及ERP系统;所述ERP系统内置粗细灰营销数据库;所述授权卡为RFID射频识别卡。
一种智能化自动装灰系统的自动装灰方法,具体步骤如下:
步骤一:罐车司机进厂区物资门,根据车牌号码和采购粉煤灰品质,发放授权卡,在物资门门口的地磅处称重,ERP系统自动记录空载重量;
步骤二:罐车司机将罐车开到指定装灰区域后,司机使用RFID射频识别卡在灰库的刷卡器上进行识别,将识别后的车牌信息通过刷卡授权服务器及网络模块送ERP系统与粗细灰营销数据库进行比对,根据比对结果授权现场罐车是否允许装灰以及允许装粗灰还是细灰,授权允许装灰信号送PLC控制系统远程站,开放就地操作设备权限;
刷卡罐车信息及与粗细灰营销数据库比对结果在刷卡授权服务器及ERP系统上分别保存记录,刷卡授权信息在LED屏上实时显示;
步骤三:PLC控制系统远程站内置装灰系统顺控启动程序、装灰系统顺控停运程序和装灰系统紧停程序;
PLC控制系统远程站接收到授权允许装灰信号后,司机在操作把手上按下装灰系统一键启动按钮,执行装灰系统顺控启动程序,装灰系统1各设备顺序启动:启动装车头升降机1d,将装车头14送至罐车的装灰口,启动回风风机1e,回风风机1e启动后,延时5秒开灰管放灰门1c,灰管放灰门1c开到位后,延时3秒开助推风门1b,助推风门1b开到位后,延时3秒开灰管下料门1a,灰管下料门1a开到位后,装灰系统顺控启动程序结束;
随后,开始对罐车进行装灰作业;
回风风机1e启动的同时,小型涡轮增压风机61启动吹气,当罐车装满灰时,落料管141的落料口1411被封堵,导致吹气管62内压力升高,压力开关63动作,触发装灰系统顺控停运程序:关闭灰管下料门1a,灰管下料门1a关到位后,延时15秒关助推风门1b,助推风门1b关到位后,延时3秒关灰管放灰门1c,灰管放灰门1c关到位后,延时3秒停运回风风机1e;
在执行装灰系统顺控停运程序过程中,灰管下料门1a8秒内关不到位,则会触发故障报警系统的灰管下料门关闭失败的故障报警,连锁触发装灰系统紧停程序;装灰系统紧停程序触发后,运行人员排查确认系统故障并消除,恢复装灰系统顺控停运;
步骤四:罐车司机装完灰后,到物资门门口的地磅上称重,ERP系统自动记录满载重量,根据记录的空载重量、满载重量,自动计算出装运粉煤灰的重量,进行财务结算。
在步骤三中,装灰系统顺控启动超过60秒,触发故障报警系统的装灰系统启动超时的声光报警;
在步骤三中,装灰系统顺控停运超过60秒,触发故障报警系统的装灰系统停运超时的声光报警;
授权允许装灰信号从司机在操作把手上按下装灰系统一键启动按钮时自保持,直到现场装灰过程结束后延时90秒自动复位。
视频监控系统对装灰区域的罐车进出及设备运行情况进行监控,记录罐车尾部车牌及罐车本体上的刷漆车牌信息,兼顾罐车进入装灰区域、倒车、装灰过程,及时发现现场出现的跑灰、漏灰现象。
本发明还具有以下优点:
4)自动化控制水平显著提高,连锁保护功能更加完善,运行人员对现场装灰系统设备的实时监控功能更强,大大降低了因设备故障或者人员误操引起的安全风险,有效避免了跑灰、扬尘等环境污染问题;
5)操作装灰设备的劳务工相应减少,节约了人力资源成本;
6)罐车从进厂装灰、到出门结算,全过程均由智能装灰系统监控、系统自动商务结算,全过程均由系统自动记录、保存数据,可追溯历史记录,安全可靠,自动化水平高,该系统设备的投运具有显著的安全效益、环保效益和经济效益。
以上所述仅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技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种智能化自动装灰系统,其特征在于:包括装灰系统(1)、刷卡控制系统、视频监控系统和故障报警系统;所述刷卡控制系统用于录入授权卡信息获取对应罐车装载数据并形成授权允许装灰信号发送至装灰系统(1);所述装灰系统(1)通过接收授权允许装灰信号启动对对应罐车进行装灰作业;所述视频监控系统布置于装灰现场,用于对装灰区域的罐车进出及设备运行情况进行监控;所述故障报警系统独立设置于各装灰现场,用于实时监测装灰系统(1)的运行状态并选择性报警;
所述装灰系统(1)包括灰库(11)、下灰管(12)、送灰管(13)、装车头(14)和导气管(15);所述灰库(11)出灰口通过下灰管(12)与送灰管(13)管身对接;所述送灰管(13)输入始端连接厂用气源(16),输出末端与装车头(14)的落料管(141)对接;所述装车头(14)的回风管(142)通过导气管(15)与灰库(11)内部连通,且灰库(11)顶部库口设置有除尘器(17);
还包括灰管下料门(1a)、助推风门(1b)、灰管放料门(1c)、装车头升降机(1d)、回风风机(1e)和PLC控制系统远程站;所述灰管下料门(1a)安装于下灰管(12)上,用于控制下灰管(12)下灰;所述助推风门(1b)安装在下灰管(12)与厂用气源(16)之间的所述送灰管(13)上,用于控制送灰管(13)内助推风量大小;所述灰管放料门(1c)安装于下灰管(12)与装车头(14)之间的所述送灰管(13)上,用于控制送灰管(13)放灰;所述装车头升降机(1d)与装车头(14)配套,用于驱动装车头(14)升降使其落料管(141)的落料口(1411)送至罐车的装灰口;所述灰管下料门(1a)、助推风门(1b)、灰管放料门(1c)、装车头升降机(1d)、回风风机(1e)的控制信号及状态信号均接入PLC控制系统远程站;
所述装车头(14)上设置有满料开关(6),罐车装满灰后所述满料开关(6)自动感应动作,连锁停运所述装灰系统(1)。
2.根据权利要求1所述的一种智能化自动装灰系统,其特征在于:所述装灰系统(1)还包括从所述PLC控制系统远程站引出的操作把手,所述操作把手垂直设置于装车头(14)下方;所述操作把手为采用行车的操作按钮盒,其上集成装车头升起、装车头下降、装灰系统一键启动、装灰系统一键停止、装灰系统紧停五大按钮。
3.根据权利要求2所述的一种智能化自动装灰系统,其特征在于:所述满料开关(6)包括小型涡轮增压风机(61)、安装于小型涡轮增压风机(61)上的吹气管(62)以及安装于吹气管(62)上的压力开关(63);所述小型涡轮增压风机(61)通过PLC控制系统远程站(10)控制;所述吹气管(62)的吹气口(621)平齐或低于装车头(14)的落料管(141)的落料口(1411);所述压力开关(63)的信号发送端与PLC控制系统远程站的信号接收端连接。
4.根据权利要求2所述的一种智能化自动装灰系统,其特征在于:所述灰管下料门(1a)为两位置气动门;所述助推风门(1b)为两位置气动球阀;所述灰管放料门(1c)为两位置气动蝶阀。
5.根据权利要求3所述的一种智能化自动装灰系统,其特征在于:所述装车头升降机(1d)升降与所述装灰系统(1)运行相互闭锁。
6.根据权利要求3所述的一种智能化自动装灰系统其特征在于:所述刷卡控制系统包括设置于副产品运行控制室内的刷卡授权服务器、设置于各个装灰区域的刷卡器、设置于各个装灰区域用于显示刷卡授权信息的LED显示屏、网络模块以及ERP系统;所述ERP系统内置粗细灰营销数据库;所述授权卡为RFID射频识别卡。
7.根据权利要求6所述的一种智能化自动装灰系统的自动装灰方法,其特征在于:具体步骤如下:
步骤一:罐车司机进厂区物资门,根据车牌号码和采购粉煤灰品质,发放授权卡,在物资门门口的地磅处称重,ERP系统自动记录空载重量;
步骤二:罐车司机将罐车开到指定装灰区域后,司机使用RFID射频识别卡在灰库的刷卡器上进行识别,将识别后的车牌信息通过刷卡授权服务器及网络模块送ERP系统与粗细灰营销数据库进行比对,根据比对结果授权现场罐车是否允许装灰以及允许装粗灰还是细灰,授权允许装灰信号送PLC控制系统远程站,开放就地操作设备权限;
刷卡罐车信息及与粗细灰营销数据库比对结果在刷卡授权服务器及ERP系统上分别保存记录,刷卡授权信息在LED屏上实时显示;
步骤三:PLC控制系统远程站内置装灰系统顺控启动程序、装灰系统顺控停运程序和装灰系统紧停程序;
PLC控制系统远程站接收到授权允许装灰信号后,司机在操作把手上按下装灰系统一键启动按钮,执行装灰系统顺控启动程序,装灰系统(1)各设备顺序启动:启动装车头升降机(1d),将装车头(14)送至罐车的装灰口,启动回风风机(1e),回风风机(1e)启动后,延时5秒开灰管放灰门(1c),灰管放灰门(1c)开到位后,延时3秒开助推风门(1b),助推风门(1b)开到位后,延时3秒开灰管下料门(1a),灰管下料门(1a)开到位后,装灰系统顺控启动程序结束;
随后,开始对罐车进行装灰作业;
回风风机(1e)启动的同时,小型涡轮增压风机(61)启动吹气,当罐车装满灰时,落料管(141)的落料口(1411)被封堵,导致吹气管(62)内压力升高,压力开关(63)动作,触发装灰系统顺控停运程序:关闭灰管下料门(1a),灰管下料门(1a)关到位后,延时15秒关助推风门(1b),助推风门(1b)关到位后,延时3秒关灰管放灰门(1c),灰管放灰门(1c)关到位后,延时3秒停运回风风机(1e);
在执行装灰系统顺控停运程序过程中,灰管下料门(1a)8秒内关不到位,则会触发故障报警系统的灰管下料门关闭失败的故障报警,连锁触发装灰系统紧停程序;装灰系统紧停程序触发后,运行人员排查确认系统故障并消除,恢复装灰系统顺控停运;
步骤四:罐车司机装完灰后,到物资门门口的地磅上称重,ERP系统自动记录满载重量,根据记录的空载重量、满载重量,自动计算出装运粉煤灰的重量,进行财务结算。
8.根据权利要求7所述的一种智能化自动装灰系统的自动装灰方法,其特征在于:具体步骤如下:在步骤三中,装灰系统顺控启动超过60秒,触发故障报警系统的装灰系统启动超时的声光报警;
在步骤三中,装灰系统顺控停运超过60秒,触发故障报警系统的装灰系统停运超时的声光报警;
授权允许装灰信号从司机在操作把手上按下装灰系统一键启动按钮时自保持,直到现场装灰过程结束后延时90秒自动复位。
9.根据权利要求7所述的一种智能化自动装灰系统的自动装灰方法,其特征在于:视频监控系统对装灰区域的罐车进出及设备运行情况进行监控,记录罐车尾部车牌及罐车本体上的刷漆车牌信息,兼顾罐车进入装灰区域、倒车、装灰过程,及时发现现场出现的跑灰、漏灰现象。
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