CN112830308A - 一种遥控式闭环控制卷带机装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种遥控式闭环控制卷带机，包括：卷带机本体，卷带机本体包括可编程逻辑控制器、电源、变压器和遥控器，可编程逻辑控制器包括：控制模块、通信模块和数模转换模块，数模转换模块与液压阀、第一伺服阀、第二伺服阀和第三伺服阀连接，第一伺服阀与第一液压泵与卷带马达依次连接，第二伺服阀与第二液压泵与拉带马达依次连接，第三伺服阀与第三液压泵与举升油缸依次连接，通信模块用于接收指令传送给控制模块，卷带马达包括第一编码器，拉带马达包括第二编码器，举升油缸包括第三编码器，第一编码器、第二编码器和第三编码器与控制模块连接。采用本发明，保证了作业人员安全，减少事故经济损失，同时确保了卷带机的控制精度。

Description

一种遥控式闭环控制卷带机装置

技术领域

本发明涉及工业控制技术领域，尤其是涉及一种遥控式闭环控制卷带机装置。

背景技术

原卷带机卷带时，操作人员需站在卷带机后方操作手柄，看不清前方拉带、卷带情况，需要两人配合作业，一个人在卷带机前方根据绞车拉带、卷带情况传递信号，另外一个人在卷带机后方操作卷带机的拉带、卷带，后方操作卷带机人员卷带时存在视觉盲区，信号传递不清等造成误动作现象，操作卷带机人员也不能及时发现异常情况停机，易造成钢丝绳断裂、设备损坏和伤人风险。

因此，为了消除卷带机的拉带、卷带时视觉盲区、钢丝绳断裂、设备损坏和信号传递不清等错误操作带来的伤人风险，从人员投入和安全方面考虑，对原卷带机进行升级改造，加装远程遥控装置，实现卷带机远程操作，减少了人员投入，只需1人站在卷带前方安全位置操作卷带机的拉带、卷带，发现异常情况能及时停机并报警。消除了原卷带机操作人员站在后方操作卷带机的风险，保证了操作人员安全。

同时采用闭环控制，对精度有较高的保障，同时减少外部扰动和系统参数变化的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种遥控式闭环控制卷带机装置，旨在解决近距离手动操作卷带机，安全风险高、精度低和人工投入多的问题。

本发明提供一种遥控式闭环控制卷带机装置，包括：

卷带机本体，卷带机本体包括可编程逻辑控制器、电源和遥控器，可编程逻辑控制器包括：控制模块、通信模块和数模转换模块，数模转换模块与液压阀、第一伺服阀、第二伺服阀和第三伺服阀电性连接，第一伺服阀与第一液压泵的输入端电性连接，第一液压泵的输出端与卷带马达电性连接，第二伺服阀与第二液压泵的输入端电性连接，第二液压泵的输出端与拉带马达电性连接，第三伺服阀与第三液压泵的输入端电性连接，第三液压泵的输出端与举升油缸电性连接，卷带马达包括第一编码器，拉带马达包括第二编码器，举升油缸包括第三编码器，第一编码器、第二编码器和第三编码器与控制模块电性连接；可编程逻辑控制器、卷带马达、拉带马达和举升油缸形成闭环系统；

遥控器用于发送指令到通信模块；

通信模块用于接收指令传送给控制模块；

数模转换模块用于将指令进行数模转换并发送到控制模块；

控制模块基于指令，通过第一伺服阀、第二伺服阀和第三伺服阀分别对卷带马达、拉带马达和举升油缸进行控制，并对卷带马达、拉带马达和举升油缸的速度实时监测；

第一编码器、第二编码器和第三编码器分别把卷带马达、拉带马达和举升油缸的速度信号发送给控制模块；

电源用于为遥控式闭环控制卷带机装置供电；

采用本发明实施例，保证了作业人员安全，直接避免了人员近距离操作液压手柄伤亡事故、歇工工资支出和工作价值损失等，提高劳动生产率，减少事故经济损失，确保卷带机的控制精度。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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是本发明实施例的遥控式闭环控制卷带机装置的示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“坚直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

根据本发明实施例，提供了一种遥控式闭环控制卷带机装置，图1是本发明实施例的遥控式闭环控制卷带机装置的示意图，如图1所示，根据本发明实施例的遥控式闭环控制卷带机装置具体包括：

卷带机本体，卷带机本体包括可编程逻辑控制器1、电源2和遥控器3。

卷带机本体上装有2-9个测距传感器。

在本发明实施例的一个实例中，卷带机本体装有3个测距传感器：第一测距传感器4、第二测距传感器5和第三测距传感器6。

电源2用于为遥控式闭环控制卷带机装置供电。

在本发明实施例中，电源包括浪涌保护器7，保证电源系统稳定供电。电源2还可以包括变压器8，变压器8包括保护开关9，对变压器8输出进行电流保护、过压保护、失压保护和缺相保护，保证电源2系统正常供电。

可编程逻辑控制器1包括：控制模块10、通信模块11和数模转换模块12。

遥控器3用于发送指令到通信模块11。

通信模块11用于接收指令传送给控制模块10。

数模转换模块12用于将指令进行数模转换并发送到控制模块10。

在本发明实施例中，卷带机本体包括报警器13，报警器13与数模转换器12电性连接，当出现意外情况时控制模块10通过数模转换器12对报警器13控制，进行报警。

数模转换模块12与液压阀14、第一伺服阀15、第二伺服阀16和第三伺服阀17电性连接，第一伺服阀15与第一液压泵18的输入端电性连接，第一液压泵18的输出端与卷带马达电性21连接，第二伺服阀16与第二液压泵19的输入端电性连接，第二液压泵19的输出端与拉带马达22电性连接，第三伺服阀17与第三液压泵20的输入端电性连接，第三液压泵20的输出端与举升油缸23电性连接。

控制模块10基于指令，通过第一伺服阀15、第二伺服阀16和第三伺服阀17分别对卷带马达21、拉带马达22和举升油缸23进行控制，并对卷带马达21、拉带马达22和举升油缸23的速度实时监测。

卷带马达21包括第一编码器25，拉带马达22包括第二编码器26，举升油缸23包括第三编码器27，第一编码器25、第二编码器26和第三编码器27与控制模块10电性连接；可编程逻辑控制器1、卷带马达21、拉带马达22和举升油缸23形成闭环系统。

第一编码器25、第二编码器26和第三编码器27分别把卷带马达21、拉带马达22和举升油缸23的速度信号发送给控制模块10。

控制模块10通过模糊比例积分微分算法对第一编码器25、第二编码器26和第三编码器27进行闭环控制，使卷带马达21、拉带马达22和举升油缸23精确控制，控制模块10监测到固定方向上有物体进行移动到非安全距离内或卷带马达21、拉带马达22和举升油缸23速度异常时或压力表24的读数异常时，暂停卷带马达21、拉带马达22和举升油缸12，控制报警器13进行报警。

在本发明实施例中，可编程逻辑控制器1还包括模数转换模块28，液压阀14包括压力表24，压力表24与模数转换模块28电性连接，模数转换模块28把接收到的压力表24的模拟信号转换为数字信号发送给控制模块10，控制模块10对压力表24的读数实时监测。

第一测距传感器4、第二测距传感器5和第三测距传感器6与模数转换器28电性连接，第一测距传感器4、第二测距传感器5和第三测距传感器6把卷带机本体固定方向上物体距离的信息通过模数转换器28发送给控制模块10，控制模块10对卷带机本体固定方向上物体的距离实时监测。

在本发明实施例中，举升油缸23包括非接触式的感应开关29，感应开关与控制模块10电性连接，感应开关10作为举升油缸的位置阈值，当举升油缸23的位置接近阈值时，控制模块10暂停举升油缸。

采用本发明实施例，保证了作业人员安全，直接避免了人员近距离操作液压手柄伤亡事故、歇工工资支出和工作价值损失等，提高劳动生产率，减少事故经济损失，确保卷带机的控制精度。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种遥控式闭环控制卷带机装置，其特征在于，包括：

卷带机本体，所述卷带机本体包括可编程逻辑控制器、电源和遥控器，所述可编程逻辑控制器包括：控制模块、通信模块和数模转换模块，所述数模转换模块与液压阀、第一伺服阀、第二伺服阀和第三伺服阀电性连接，所述第一伺服阀与第一液压泵的输入端电性连接，所述第一液压泵的输出端与卷带马达电性连接，所述第二伺服阀与第二液压泵的输入端电性连接，所述第二液压泵的输出端与拉带马达电性连接，所述第三伺服阀与第三液压泵的输入端电性连接，所述第三液压泵的输出端与举升油缸电性连接，所述卷带马达包括第一编码器，所述拉带马达包括第二编码器，所述举升油缸包括第三编码器，所述第一编码器、所述第二编码器和所述第三编码器与所述控制模块电性连接；所述可编程逻辑控制器、所述卷带马达、所述拉带马达和所述举升油缸形成闭环系统；

所述遥控器用于发送指令到所述通信模块；

所述通信模块用于接收指令传送给控制模块；

所述数模转换模块用于将所述指令进行数模转换并发送到所述控制模块；

所述控制模块基于所述指令，通过所述第一伺服阀、所述第二伺服阀和所述第三伺服阀分别对所述卷带马达、所述拉带马达和所述举升油缸进行控制，并对所述卷带马达、所述拉带马达和所述举升油缸的速度实时监测；

所述第一编码器、所述第二编码器和所述第三编码器分别把所述卷带马达、所述拉带马达和所述举升油缸的速度信号发送给所述控制模块；

所述电源用于为所述遥控式闭环控制卷带机装置供电。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述可编程逻辑控制器还包括模数转换模块，所述液压阀包括压力表，所述压力表与所述模数转换模块电性连接，所述模数转换模块把接收到的压力表的模拟信号转换为数字信号发送给控制模块，所述控制模块对压力表的读数实时监测。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述卷带机本体上装有2-9个测距传感器，所述测距传感器与所述模数转换器电性连接，所述测距传感器把卷带机本体固定方向上物体距离的信息通过模数转换器发送给所述控制模块，所述控制模块对所述卷带机本体固定方向上物体的距离实时监测。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述卷带机本体包括报警器，所述报警器与所述数模转换器电性连接，当出现意外情况时所述控制模块通过数模转换器对报警器控制，进行报警。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制模块通过模糊比例积分微分算法对所述第一编码器、所述第二编码器和所述第三编码器进行闭环控制，使所述卷带马达、所述拉带马达和所述举升油缸精确控制，所述控制模块监测到固定方向上有物体进行移动到非安全距离内或所述卷带马达、拉带马达和举升油缸速度异常时或压力表的读数异常时，暂停所述卷带马达、所述拉带马达和所述举升油缸，控制报警器进行报警。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述举升油缸包括非接触式的感应开关，所述感应开关与所述控制模块电性连接，所述感应开关作为所述举升油缸的位置阈值，当所述举升油缸的位置接近所述阈值时，所述控制模块暂停所述举升油缸。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电源包括浪涌保护器，保证电源系统稳定供电。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电源还包括变压器，所述变压器包括保护开关，对变压器输出进行电流保护、过压保护、失压保护和缺相保护，保证电源系统正常供电。

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