CN114438283B - 一种副枪移动控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于副枪移动控制技术领域，具体涉及一种副枪移动控制系统及其控制方法，副枪移动控制系统包括副枪枪体、移动车，上层平台，其上设置移动车；驱动机构；除尘机构，其至少为两个，且分别安装在移动车的相对两侧，并沿水平方向对称设置，用于在移动车沿水平方向移动时，对前方上层平台上的积灰进行清理；下层平台；工作位组件，其设置在下层平台上，且其包括导轨和在导轨上设置的若干工作位、若干减速位；可缓冲连接件，其将副枪枪体与导轨进行可缓冲性连接，且其可沿导轨滑动；若干检测开关，其设置在导轨上，且与若干工作位、若干减速位一一对应。本发明稳定、可靠，定位精准，能避免现场出现的灰尘、振动等因素对定位带来的不利影响。

Description

一种副枪移动控制系统及其控制方法

技术领域

本发明属于副枪移动控制技术领域，具体涉及一种副枪移动控制系统及其控制方法。

背景技术

在冶金领域，有很多可移动的大型设备，这些设备根据生产需要会经常性在多个位置间反复移动。如何对这些设备进行运动控制和定位是至关重要的。例如，转炉副枪要通过移动车4的移动，在测量位、探头连接位、探头拆卸位、维修位等几个位置进行反复移动。精炼炉钢水罐车要经常在冶炼位、加揭盖位、受包位、吊包位几个位置进行移动。诸如精炼炉钢水罐车，装满一罐130t的钢水，加上钢包的重量和车体本身的重量，装备总重超过200t，如何快速、精准地控制它从一个位置运动到另一个位置是至关重要的。

转炉副枪是转炉炼钢生产的重要设备，当需要使用副枪进行测定钢水中的碳、氧含量以及对钢水进行取样时，副枪在安装好一次性探头后，需要移动到转炉上方，通过测量孔下探到钢水内。通常情况下，在一个冶炼周期内，副枪需要在探头安装位、探头拆除位、测量位等多个位置移动多次。当需要副枪维修时，需要移动副枪到维修位。

众所周知，在钢铁冶金生产现场，尤其是在转炉上方，在冶炼时不可避免地会产出大量灰尘、氧化铁皮及钢渣。尤其因为转炉内盛有冶炼中的1600℃的钢水，因此副枪设备面临高温、粉尘、异物侵入的不利因素。如何在这样恶劣的环境中确保副枪设备的稳定运行是至关重要的。

现有技术1：目前副枪横移的定位装置主要使用编码器进行闭环控制，在副枪横移的车轮或者减速机上安装编码器，将当前位置信息反馈给控制系统，由自动化系统来控制设备从当前位置向目标位置移动。这种方式可以实现闭环控制，能够根据当前位置与目标位置的距离自动调节运行速度，是当前广泛采用的一种控制方式。但是这种控制方式非常依赖编码器的可靠性，由于冶金企业现场普遍存在的高温、粉尘大、振动大的特点，编码器容易损坏。且经过大量实践证明，编码器与自动化系统的通讯信号常常会受到干扰，导致系统瘫痪。同时，编码器也存在累积误差，会造成定位不准。且，编码器只能用来感知旋转设备的转动角度或速度，并不能直接反映设备的横移距离，当车轮发生打滑或者电机空转时，编码器就会发出错误的信号。最后，编码器作为一种集成的设备，价格不菲，且其安装和维护成本也高。当生产环境产生细微变化时，需要对编码器进行重新校准，而这项工作，普通的技术人员难以做到。

现有技术2：也有部分现场采用的是接近开关的横移定位方式，在设备移动的目标位置设置限位开关，当运动到该目标时触发限位，断开设备的控制回路使得设备停止。因为副枪枪体及移动车4质量大，因此其惯性很大，设备难以立即停止在目标位置，因此往往在设备移动的目标位置前面再设置一个减速位，当设备运动到减速位时提前减速。这种方式定位往往不够精准，因为移动设备本身就存在晃动和震动的情况，因此往往需要设置一点的冗余，比如设置一块较长的限位挡板；导致利用其本身的相对运动进行定位时出现定位不准的情况。当设备需要在多个位置进行高低速往返运动时，目前没有针对这种情况有成熟、简便的控制方案。

综上，现有技术中存在以下不足：

对于采用编码器定位的方式，1、编码器较为娇贵，在冶金现场高温、粉尘大、振动大的环境中容易损坏和收到干扰；2、编码器是只能用来感知旋转设备的转动角度或速度，并不能直接反应设备的横移距离，当车轮发生打滑或者电机空转时，编码器就会发出错误的信号；3、编码器本身也存在累计误差；4、编码器作为一种集成的设备，价格不菲，且其安装和维护成本也高。

对于传统采用接近开关定位的方式：1.定位不精准。2.定位不可靠，会因设备晃动造成设备与检测开关之间的距离发生变化，从而使得定位信号丢失。简言之，其定位的精准型和可靠性之间是矛盾的。3.没有成熟、简便的编程方案，控制不够灵活。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的副枪移动定位不精准、不可靠的缺陷，提供一种副枪移动控制系统及其控制方法，该控制系统稳定、可靠，定位精准，能避免现场出现的灰尘、振动等因素对定位带来的不利影响，通用性强。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种副枪移动控制系统，包括副枪枪体、移动车，还包括：

上层平台，其上设置所述移动车；

驱动机构，其设置在所述移动车上，用于控制所述副枪枪体沿水平方向或竖直方向上移动；

除尘机构，其至少为两个，且分别安装在所述移动车的相对两侧，并沿水平方向对称设置，用于在所述移动车沿水平方向移动时，对前方上层平台上的积灰进行清理；

下层平台，其位于所述上层平台下方；

工作位组件，其设置在所述下层平台上，且其包括导轨和在所述导轨上设置的若干工作位、若干减速位，用于副枪枪体在远离目标工作位时进行高速正常移动，在靠近目标工作位时进行减速移动，从而准确达到目标工作位；

可缓冲连接件，其将所述副枪枪体与所述导轨进行可缓冲性连接，且其可沿所述导轨滑动；

若干检测开关，其设置在所述导轨上，且与若干工作位、若干减速位一一对应，并在所述可缓冲连接件滑动至其所在位置时被触发，用于检测所述副枪枪体的实时位置，以便于精准控制副枪枪体的移动方向和移动速度。

在一些优选实施方式中，若干工作位包括：沿水平方向依次排布的工作位A、工作位B、工作位C、工作位D，在所述工作位A、工作位B、工作位C、工作位D的中部分别对应设置一个停止位；且，在所述工作位A、工作位D上对应停止位的内侧分别对应设置至少一个减速位，在所述工作位B、工作位C上对应停止位的两侧分别设置对称的减速位。

在一些优选实施方式中，所述移动车包括车轮，所述除尘机构设置在所述车轮远离所述副枪枪体的一侧。

在一些优选实施方式中，所述驱动机构包括：

升降驱动机构，其设置在所述移动车上，且其与所述副枪枪体的上部连接，用于控制所述副枪枪体沿竖直方向移动；

横移驱动机构，其设置在所述车轮上，用于控制所述副枪枪体沿水平方向移动。

在一些优选实施方式中，所述可缓冲连接件包括：

连杆机构，其一端转动连接在所述副枪枪体上；

夹持机构，其第一端转动连接在所述连杆机构的另一端上，其第二端夹持在所述导轨上。

在一些优选实施方式中，所述连杆机构为铰链。

在一些优选实施方式中，所述夹持机构包括：

夹持上臂，其主体为倒L型，在所述倒L型的内侧设置一夹持上把手；

夹持下臂，其与所述夹持上臂的下部转动连接，并沿所述转动连接处向内延伸伸出形成夹持下把手，且其与所述夹持上臂形成外端开口的C型夹持腔，以夹持所述导轨；

弹簧，其设置在所述夹持上把手和所述夹持下把手之间。

在一些优选实施方式中，所述副枪移动控制系统还包括：

PLC组件，其与所述驱动机构、所述除尘机构、所述检测开关分别进行电连接，用于通过驱动机构控制所述移动车带动所述副枪枪体移动，并控制所述移动车的移动速度、移动方向或停止，通过除尘机构进行除尘，通过检测开关对副枪枪体进行实时精准定位。

第二方面，本发明提供一种副枪移动控制方法，采用第一方面所述的副枪移动控制系统，该控制方法包括以下步骤：

S1、开启所述副枪移动控制系统；

S2、设定目标位置信息；

S3、在副枪枪体移动至各工作位时分别对应的检测开关的限位状态发生改变，根据预设位置信息表，实时获得当前位置信息；其中，预设位置信息表存储有各检测开关与相应位置的对应关系；

S4、基于目标位置信息和实时获得的当前位置信息，判断其是否满足第一预设逻辑关系；其中，所述第一预设逻辑关系使得目标位置信息和当前位置信息与所需前进的方向相关；

若满足第一预设逻辑关系，则控制驱动机构正转，使移动车带动副枪枪体沿导轨向前移动；

若不满足第一预设逻辑关系，则控制驱动机构反转，使移动车带动副枪枪体沿导轨向后移动；

S5、然后基于目标位置信息和实时获得的当前位置信息，判断其是否满足第二预设逻辑关系，所述第二预设逻辑关系使得目标位置信息和当前位置信息与所需前进的速度相关；

若满足第二预设逻辑关系，则控制驱动机构使移动车低速移动；

若不满足第二预设逻辑关系，则控制驱动机构使移动车高速移动；

S6、基于目标位置信息和实时获得的当前位置信息，获得其差值；

若差值为零，则停止所述副枪移动控制系统，使得移动车停止移动；

若差值不为零，则返回步骤S5。

在一些优选实施方式中，所述预设位置信息表通过以下编码方式获得：沿水平方向将工作位组件中各停止位和各减速位的触发信号依次编码为3至3+6×(N-1)，其中，在每一停止位和每一减速位的上升沿触发和下降沿触发消失分别对应一个编码。

在一些优选实施方式中，所述第一预设逻辑关系为：目标位置信息大于当前位置信息。

在一些优选实施方式中，所述第二预设逻辑关系为：A-2≤B≤A+2，其中A为目标位置信息，B为当前位置信息。

在一些优选实施方式中，在步骤S5中，基于所述移动车向前移动或向后移动，控制其移动方向上对应的除尘机构进行除尘，以对移动方向上的积灰进行清理。

本发明通过上述技术方案，至少具有如下优点：

1.运行可靠，适应性强。本发明通过设置可缓冲连接件，并设置工作位组件以及若干检测开关形成阵列，使得可缓冲连接件在导轨上通过滑动来触发检测开关，使得感应信号非常可靠。

同时，本发明设置的可缓冲连接件，使得副枪枪体在运行中发生的晃动和震动不会传递到可缓冲连接件的滑动处及导轨上，能够适应冶金工业现场震动大的环境，进一步增强了感应信号的可靠性和精准性。

且本发明设置的除尘机构，使其在运行时能够清理上层平台上的积灰，避免移动车车轮压到，能够适应冶金工业现场灰尘较多的使用环境，使得移动车4运行更加稳定。

2.结构简单，维护成本非常低廉。本发明仅依靠若干检测开关形成的阵列就能实现高低速闭环控制和位置感知，成本简单、维护方便。本发明将定位的检测开关与移动车分开设置，且检测开关和导轨设置在方便到达的下层平台上，避免了人员维护时需要登高至上层平台，维护方便。

3.运行高效、节能，通用性强。本发明采用的控制方法逻辑非常巧妙，转化成PLC编程语言只需要十分简短的代码就可实现，能够解决任意多个位置下利用减速位和停止位以及对应的检测开关进行高低速控制和定位的问题。本发明能够进行高低速控制(正常移动时为高速)和前进方向控制，当目标位置距离当前位置过远时采用高速，靠近目标位置则采用低速，确保重量、惯性十分大的冶金设备能够高效、稳定的运行，同时确保此类设备能够精准地停稳在目标位置。进一步的，本发明设置的鼓风机可以根据需要启动，运行节能。

在本发明优选的连杆机构和夹持机构形成的可缓冲连接件方案中，由于连杆机构隔绝了副枪枪体在运行时的抖动和晃动，形成一定缓冲，从而使得依靠夹持机构在导轨上的滑动来实现定位，因此，定位更精准。进一步的，本发明通过设置有铰链结构和上、下臂可活动的夹持机构，可以很方便地将该可缓冲连接件从导轨上取下，维护方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本发明副枪移动控制系统的结构示意图。

图2是图1中可缓冲连接件的左视图。

图3是本发明副枪移动控制方法的一种实施方式的流程图。

附图标记说明

1-副枪枪体，2-上层平台，3-下层平台，4-移动车，5-除尘机构，6-升降驱动机构，7-横移驱动机构，8-工作位组件，9-可缓冲连接件，10-检测开关；

401-车轮，601-升降电机，602-升降减速机，701-横移电机，702-横移减速机，801-导轨，802-支撑架；

803-工作位A，A1-停止位a，A2-减速位a；

804-工作位B，B1-减速位b01，B2-停止位b，B3-减速位b02；

805-工作位C，C1-减速位c01，C2-停止位c，C3-减速位c02；

806-工作位D，D1-减速位d，D2-停止位d；

901-连杆机构，902-基座，903-转轴，904-夹持上臂，905-夹持下臂，906-弹簧，907-螺帽。

具体实施方式

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指结合附图和实际应用中所示的方位理解，“内、外”是指部件的轮廓的内、外。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

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”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

第一方面，本发明提供了一种副枪移动控制系统，如图1所示，包括副枪枪体1、移动车4，还包括：

上层平台2，其上设置所述移动车4；

驱动机构，其设置在所述移动车4上，用于控制所述副枪枪体1沿水平方向或竖直方向上移动；

除尘机构5，其至少为两个，且分别安装在所述移动车4的相对两侧，并沿水平方向对称设置，用于在所述移动车4沿水平方向移动时，对前方上层平台2上的积灰进行清理；

下层平台3，其位于所述上层平台2下方；

工作位组件8，其设置在所述下层平台3上，且其包括导轨801和在所述导轨801上设置的若干工作位、若干减速位，用于副枪枪体1在远离目标工作位时进行高速正常移动，在靠近目标工作位时进行减速移动，从而准确达到目标工作位，以对副枪枪体1进行探头的安装、拆卸、对副枪枪体1的下部连接机构进行维修或执行测量工作；可缓冲连接件9，其将所述副枪枪体1与所述导轨801进行可缓冲性连接，且其可沿所述导轨801滑动；

若干检测开关10，其设置在所述导轨801上，且与若干工作位、若干减速位一一对应，并在所述可缓冲连接件9滑动至其所在位置时被触发，用于检测所述副枪枪体1的实时位置，以便于精准控制副枪枪体1的移动方向和移动速度。

本发明中，所述上层平台2、下层平台3可以为安装的两层支架；也可以为副枪所在现场已有的装置，例如，可以充分利用现场的转炉塔楼，转炉塔楼有数层(如7层左右)，副枪枪体1安装在转炉塔楼，副枪枪体1有数十米高，故可以采用转炉塔楼中的合适层分别作为上层平台2、下层平台3。优选后者。本发明所述移动车4的驱动机构优选由安装在转炉塔楼顶部的移动车4上搭载的设备提供。

所述副枪枪体1的动作主要有枪体的升降和横移。可以理解的是，本发明通过移动车4控制所述副枪枪体1沿水平方向横移，或沿竖直方向上升降。

本发明的若干检测开关10形成的定位阵列设置在下层平台3上，能够充分利用下层充裕的现场空间，且避免上层平台2所在的上层空间部署的设备多(如一般有上料皮带，卸料车等其他装置)、空间狭小、粉尘多、振动大等对定位造成的不利影响，从而进一步提高检测定位的精确性。且便于维护人员在低处维修，降低维修成本。而现有技术中的定位装置通常安装在车轮401上，不易维护，且容易受到环境振动、粉尘等影响而影响定位准确性。

本发明中，基于上述定位阵列促进检测精确性的机理，本领域技术人员可以在塔楼低层选取一层空间大、设备少、环境较好的地方安装若干检测开关10、工作位组件8组成的定位机构，确保其工作稳定和检测准确性。其导轨801可以布置在离地面一定高度的位置(例如与现场栏杆平齐)，使维护人员可以轻松进行维护。

应当理解的是，所述副枪枪体1前端安装有一次性探头，每次测温取样前都要先连接上探头、测完后再将探头拔出。本发明在所述下层平台3上的工作位组件8中进行探头的安装、拆卸、或对副枪枪体1下部连接机构进行维修或执行测量工作。

本发明中，本领域技术人员可以根据需求设置适宜的工作位，以进行探头的安装、拆卸、或对副枪枪体1下部连接机构进行维修或执行测量工作。在一种具体实施方式中，所述工作位设置两个，用于探头的安装、拆卸。在另一种具体实施方式中，所述工作位设置四个，用于探头的安装、拆卸、或对副枪枪体1下部连接机构进行维修或执行测量工作。可以理解的是，在各工作位，本领域技术人员还可以分别设置工作工具，例如探头供给箱、装探头机械手、拆探头装置等设备，以方便快速探头装、拆。更优选地，本领域技术人员还可以在各工作位对应的适宜位置，分别设置一个平台，使人员可以站在平台上以便开展工作。

由于副枪枪体1下部经常拆装探头、易损，需要进行维修，故本发明优选设置用于维修的工作位。优选设置测量工作位，便于执行测量工作。

本发明中，若干工作位可以在同一位置布设，也可以在不同的位置布设。

在一些优选实施方式中，如图1所示，若干工作位包括：沿水平方向依次排布的工作位A803、工作位B804、工作位C805、工作位D806，在所述工作位A803、工作位B804、工作位C805、工作位D806的中部分别对应设置一个停止位；且，在所述工作位A803、工作位D806上对应停止位的内侧分别对应设置至少一个减速位，在所述工作位B804、工作位C805上对应停止位的两侧分别设置对称的减速位。该优选方案下，更利于实现对副枪枪体1进行准确定位，且还能实现对任一目标工作位的适时减速，从而更准确的到达相应目标停止位。

在一些优选实施方式中，如图1所示，所述移动车4包括车轮401，所述除尘机构5设置在所述车轮401远离所述副枪枪体1的一侧。该优选方案下，能够避免车轮401因碾压到积灰而影响副枪枪体1移动和定位的准确性，以及其振动或晃动对检测开关10的检测影响，从而进一步提高定位准确性。

在一些优选实施方式中，所述驱动机构包括：

升降驱动机构6，其设置在所述移动车4上，且其与所述副枪枪体1的上部连接，用于控制所述副枪枪体1沿竖直方向移动；

横移驱动机构7，其设置在所述车轮401上，用于控制所述副枪枪体1沿水平方向移动。

更优选地，所述横移驱动机构7包括两个横移电机701、两个横移减速机702，且在每个车轮401上分别对应安装一个横移电机701和横移减速机702，如图1所示。所述移动车4通过横移电机701驱动，载着副枪枪体1实现左右横移。

更优选地，所述升降驱动机构6包括升降电机601、升降减速机602，如图1所示。所述移动车4通过升降电机601驱动，载着副枪枪体1实现上下升降。

在一些优选实施方式中，如图2所示，所述可缓冲连接件9包括：

连杆机构901，其一端转动连接在所述副枪枪体1上；

夹持机构，其第一端转动连接在所述连杆机构901的另一端上，其第二端夹持在所述导轨801上。

所述连杆机构901优选通过基座902转动连接在所述副枪枪体1上。

所述连杆机构901能够使得副枪枪体1在图2的平面方向(也即垂直于导轨801的方向)进行转动，还能实现其上下左右的平动，因为多个转轴组合使得连杆机构901可以在上下、左右两个方向进行移动，但是又因连杆之前的相对运动是绕轴运动的，因而有可以约束连杆机901及其前端夹持机构以及副枪枪体1始终处在一个平面内。

本领域技术人员可以选择所述连杆机构901的具体结构，只要能实现缓冲振动或晃动带来的不利影响即可。所述连杆机构901可以为双连杆机构，也可以为多连杆机构。

在一些优选实施方式中，所述连杆机构901为铰链，具体的由两节铰链板通过转轴固定而形成。

在一些优选实施方式中，如图2所示，所述夹持机构包括：

夹持上臂904，其主体为倒L型，在所述倒L型的内侧设置一夹持上把手；

夹持下臂905，其与所述夹持上臂904的下部转动连接，并沿所述转动连接处向内延伸伸出形成夹持下把手，且其与所述夹持上臂904形成外端开口的C型夹持腔，以夹持所述导轨801；

弹簧906，其设置在所述夹持上把手和所述夹持下把手之间。弹簧906使得其在压缩状态时，C型夹持腔夹住导轨801。

本发明所述转动连接可以通过转轴903进行连接。

可以理解的是，所述C型夹持腔的尺寸稍大于所述导轨801的尺寸，确保其可以沿着导轨801进行左右横移。

本发明所述工作位组件8还包括支撑架802，其一端与所述导轨801固接，另一端支撑在下层平台3上。

本发明所述导轨801优选为H型钢，成本低廉且可靠，更利于夹持以及固定检测开关10。更优选地，所述检测开关10安装在H型钢的中部(优选通过螺帽907安装)，如图2所示。应当理解的是，检测开关10的感应端(左端)与H型钢的一侧平齐。

本发明所述检测开关10可以为接近开关，也可以为限位开关，只要利于提高定位准确性即可。

本发明所述除尘机构5的具体结构，本发明没有任何限制，例如可以为鼓风机。

在一些优选实施方式中，所述副枪移动控制系统还包括：

PLC组件(图中未示出)，其与所述驱动机构、所述除尘机构5、所述检测开关10分别进行电连接，用于通过驱动机构控制所述移动车4带动所述副枪枪体1移动，并控制所述移动车4的移动速度、移动方向或停止，通过除尘机构5进行除尘，通过检测开关10对副枪枪体1进行实时精准定位。

本发明所述PLC组件只要能够实现上述功能即可，本领域技术人员可以采用现有的方式实现。

第二方面，本发明提供一种副枪移动控制方法，采用第一方面所述的副枪移动控制系统，该控制方法包括以下步骤：

S1、开启所述副枪移动控制系统；

S2、设定目标位置信息(可以记为A)；

S3、在副枪枪体1移动至各工作位时分别对应的检测开关10的限位状态发生改变，根据预设位置信息表，实时获得当前位置信息(可以记为B)；其中，预设位置信息表存储有各检测开关10与相应位置的对应关系；

S4、基于目标位置信息和实时获得的当前位置信息，判断其是否满足第一预设逻辑关系；其中，所述第一预设逻辑关系使得目标位置信息和当前位置信息与所需前进的方向相关；

若满足第一预设逻辑关系，则控制驱动机构正转，使移动车4带动副枪枪体1沿导轨801向前移动；

若不满足第一预设逻辑关系，则控制驱动机构反转，使移动车4带动副枪枪体1沿导轨801向后移动；

S5、然后基于目标位置信息和实时获得的当前位置信息，判断其是否满足第二预设逻辑关系，所述第二预设逻辑关系使得目标位置信息和当前位置信息与所需前进的速度相关；

若满足第二预设逻辑关系，则控制驱动机构使移动车4低速移动；

若不满足第二预设逻辑关系，则控制驱动机构使移动车4高速移动；

S6、基于目标位置信息和实时获得的当前位置信息，获得其差值；

若差值为零，则停止所述副枪移动控制系统，使得移动车4停止移动；

若差值不为零，则返回步骤S5。

本发明提供的上述控制方法，能够利用上述检测开关10提供的信号，实现位置感知和高低速闭环运动控制。

应当理解的是，S4、S5、S6的步骤均随移动车4带动副枪枪体1移动的过程中，实时进行，从而实现对移动方向、移动速度和是否停止及时控制，提高定位精准度。

S3中，可以理解的是，随副枪枪体1的移动，当其移动至各工作位时，会实时触发工作位上对应的检测开关10，检测开关10的限位状态发生改变。可以理解的是，任一检测开关10的限位状态均包括上升沿触发、下降沿触发消失。

所述预设位置信息表存储有各检测开关10与相应位置的对应关系，是指该对应关系使得根据各检测开关10，能够对应获得所在的位置。例如，可以对各检测开关10进行编码，然后根据编码对应获得所在的位置。可以理解的是，S2和S3中目标位置信息和当前位置信息符合所述预设位置信息表，也即S2中设定设定目标位置对应的编码值即可。

在一些优选实施方式中，所述预设位置信息表通过以下编码方式获得：沿水平方向将工作位组件8中各停止位和各减速位的触发信号依次编码为3至3+6×(N-1)，其中，在每一停止位和每一减速位的上升沿触发和下降沿触发消失分别对应一个编码。该优选方案下，本发明提供的编程逻辑，代码数量很少，移植方便。

S4中，所述第一预设逻辑关系使得目标位置信息和当前位置信息与所需前进的方向相关，是指能够根据目标位置信息和当前位置信息的对应关系，判断前进的方向。

在一些优选实施方式中，所述第一预设逻辑关系为：目标位置信息大于当前位置信息。如图3所示，A＞B。

S5中，所述第二预设逻辑关系使得目标位置信息和当前位置信息与所需前进的速度相关，是指能够根据目标位置信息和当前位置信息的对应关系，调整前进的速度。

在一些优选实施方式中，如图3所示，所述第二预设逻辑关系为：A-2≤B≤A+2，其中A为目标位置信息，B为当前位置信息。

为了对本发明控制方法进一步描述，示例性的，设置如图1所示的四个工作位：沿水平方向依次排布的工作位A803、工作位B804、工作位C805、工作位D806，在所述工作位A803、工作位B804、工作位C805、工作位D806的中部分别对应设置一个停止位，也即分别为停止位a A1、停止位b B2、停止位c C2、停止位d D2；且，在所述工作位A803、工作位D806上对应停止位的内侧分别对应设置至少一个减速位，在所述工作位B804、工作位C805上对应停止位的两侧分别设置对称的减速位。在该情况下的预设位置信息表如下表1所示：

表1

各检测开关10限位状态	编码值
		停止位a A1上升沿触发	3
停止位a A1下降沿触发消失	4
		减速位a A2上升沿触发	5
减速位a A2下降沿触发消失	6
		减速位b01 B1上升沿触发	7
减速位b01 B1下降沿触发消失	8
		停止位b B2上升沿触发	9
停止位b B2下降沿触发消失	10
		减速位b02 B3上升沿触发	11
减速位b02 B3下降沿触发消失	12
		减速位c01 C1上升沿触发	13
减速位c01 C1下降沿触发消失	14
		停止位c C2上升沿触发	15
停止位c C2下降沿触发消失	16
		减速位c02 C3上升沿触发	17
减速位c02 C3下降沿触发消失	18
		减速位d D1上升沿触发	19
减速位d D1下降沿触发消失	20
		停止位d D2上升沿触发	21
停止位d D2下降沿触发消失	22

可以理解的是，上述编码值存储在PLC组件中的存储器中。

在上表1所示的预设位置信息表中，示例性的，在第一种实例中，控制方法如图3所示，包括：初始状态移动车4在工作位A 803的停止位a A1处，此时停止位a A1上的检测开关10被触发，存储的编码值为3，也即当前位置信息B＝3。当移动车4由工作位A 803向工作位D806运动时，也即目标工作位为工作位D 806(目标位置信息A为15)，此时A＞B，控制驱动机构正转，移动车4正向运行。接下来判断当前位置对应的编码值B是否在(A-2)与(A+2)之间，由于运行过程中依次触发和离开停止位a A1、减速位a A2、减速位b01 B1、停止位b B2、减速位b02 B3、减速位c01 C1、停止位c C2、减速位c02 C3、减速位d D1、停止位d D2分别对应的检测开关10，存储的编码值为3至22按照上表1的逻辑依次变化；显然，随着移动车4的运行，一开始B的值为3，不在(A-2)与(A+2)之间范围内，因此移动车4高速运行；当减速位c01C1上升沿触发时B＝13，减速位c01 C1上升沿触发消失时B＝14，此时移动车4低速运行，直至B＝15才停止运行。也即，车辆运行过程中先是高速运行，只有触发减速位减速位d D1时才切换到低速运行，离开减速位d D1时保持低速运行，最后触发到停止位d D2时停止运行。

在第二种实例中，控制方法包括：移动车4从工作位D 806向工作位A 803运动时，此时的A＝3、B＝15，此时不满足A＞B，移动车4反向运行(反转)，接下来判断当前位置对应的编码值B是否在(A-2)与(A+2)之间，在运行过程中依次触发检测开关10的限位，使得存储的编码值从22至3依次变化，显然，随着移动车4的运行，一开始B的值为15，不在此范围内，因此移动车4高速运行。当减速位a A2上升沿触发时B＝5，减速位a A2上升沿触发消失时B＝4，此时移动车4低速运行，直至触发停止位a A1时B＝3才停止运行。

在第三种实例中，移动车4从工作位A 803向工作位B 804运动时，车辆正向运行，依次触发限位，使得存储的编码值从3至9依次变化，当触发减速位b01 B1时(此时存储编码为7)车辆由高速转为低速运行，离开减速位b01 B1时保持低速运行(此时编码为8)，触发停止位b B2时停止运行(此时编码为9)。

更进一步地，如果有5个或更多个(假设为N个)工作位，那么按照上述方案，将第一个工作位前方设置1个减速位、第N个工作位后方设置1个减速位、中间的第2至第N-1个工作位前后各设置1个减速位，按照上述编码规则，将这些限位的信号依次编码为3至3+6×(N-1)，并按照上述逻辑进行控制，即可达到相同的控制效果。

当然，在中间的第2至第N-1个工作位前后也可以分别设置2个或多个减速位，以实现分段减速。

本发明中，上表1所示的预设位置信息表中，起始编码值也可以为3以外的其他数值，只要大于2即可，例如4等。

在一些优选实施方式中，在步骤S5中，基于所述移动车4向前移动或向后移动，控制其移动方向上对应的除尘机构5进行除尘，以对移动方向上的积灰进行清理。

在一种具体实施方式中，当移动车4正向运行时，打开其车轮401前部的除尘机构5，其后部的除尘机构5则不开启，这样行进前部的上层平台2上如果有积灰就会被清理干净。同样地当移动车4反向运行时，打开其车轮401后部的除尘机构5，其前部的除尘机构5则不开启，这样移动车4行进前部的上层平台2上如果有积灰就会被清理干净。

进一步的，本领域技术人员可以在PLC中将移动车4前部的除尘机构5启动命令与输出正转命令及高低速命令关联起来，当输出正转命令且有高速或低速任意一个速度给定时，该除尘机构5启动给移动车4前进方向的上层平台2清灰。同样地，将移动车4后部的除尘机构5启动命令与输出反转命令及高低速命令关联起来，当输出反转命令且有高速或低速任意一个速度给定时，该除尘机构5启动给移动车4后退方向的上层平台2清灰。

本发明图3所示的控制方法，既可以单独实施(独立于本发明的控制系统)，也可以结合编码器、激光测距等复杂定位方式共同实施，作为传统方法中编码器、激光测距等复杂的定位方式的补足，因其所需的硬件设备十分简单。当上述复杂的定位设备损坏或收到干扰时，本发明提供的方法也可以临时替代上述复杂的定位方法，使得冶金企业不至于因为上述复杂定位设备损坏而导致设备停止运转或者酿成安全事故。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种副枪移动控制系统，包括副枪枪体(1)、移动车(4)，其特征在于，还包括：

上层平台(2)，其上设置所述移动车(4)；

驱动机构，其设置在所述移动车(4)上，用于控制所述副枪枪体(1)沿水平方向或竖直方向上移动；

除尘机构(5)，其至少为两个，且分别安装在所述移动车(4)的相对两侧，并沿水平方向对称设置，用于在所述移动车(4)沿水平方向移动时，对前方上层平台(2)上的积灰进行清理；

下层平台(3)，其位于所述上层平台(2)下方；

工作位组件(8)，其设置在所述下层平台(3)上，且其包括导轨(801)和在所述导轨(801)上设置的若干工作位、若干减速位，用于副枪枪体(1)在远离目标工作位时进行高速正常移动，在靠近目标工作位时进行减速移动，从而准确达到目标工作位；

可缓冲连接件(9)，其将所述副枪枪体(1)与所述导轨(801)进行可缓冲性连接，且其可沿所述导轨(801)滑动；

若干检测开关(10)，其设置在所述导轨(801)上，且与若干工作位、若干减速位一一对应，并在所述可缓冲连接件(9)滑动至其所在位置时被触发，用于检测所述副枪枪体(1)的实时位置，以便于精准控制副枪枪体(1)的移动方向和移动速度；

所述可缓冲连接件(9)包括：

连杆机构(901)，其一端转动连接在所述副枪枪体(1)上；

夹持机构，其第一端转动连接在所述连杆机构(901)的另一端上，其第二端夹持在所述导轨(801)上。

2.根据权利要求1所述的副枪移动控制系统，其特征在于，若干工作位包括：沿水平方向依次排布的工作位A(803)、工作位B(804)、工作位C(805)、工作位D(806)，在所述工作位A(803)、工作位B(804)、工作位C(805)、工作位D(806)的中部分别对应设置一个停止位；

且，在所述工作位A(803)、工作位D(806)上对应停止位的内侧分别对应设置至少一个减速位，在所述工作位B(804)、工作位C(805)上对应停止位的两侧分别设置对称的减速位。

3.根据权利要求1所述的副枪移动控制系统，其特征在于，所述移动车(4)包括车轮(401)，所述除尘机构(5)设置在所述车轮(401)远离所述副枪枪体(1)的一侧。

4.根据权利要求3所述的副枪移动控制系统，其特征在于，所述驱动机构包括：

升降驱动机构(6)，其设置在所述移动车(4)上，且其与所述副枪枪体(1)的上部连接，用于控制所述副枪枪体(1)沿竖直方向移动；

横移驱动机构(7)，其设置在所述车轮(401)上，用于控制所述副枪枪体(1)沿水平方向移动。

5.根据权利要求1所述的副枪移动控制系统，其特征在于，

所述连杆机构(901)为铰链；

和/或，所述夹持机构包括：

夹持上臂(904)，其主体为倒L型，在所述倒L型的内侧设置一夹持上把手；

夹持下臂(905)，其与所述夹持上臂(904)的下部转动连接，并沿所述转动连接处向内延伸伸出形成夹持下把手，且其与所述夹持上臂(904)形成外端开口的C型夹持腔，以夹持所述导轨(801)；

弹簧(906)，其设置在所述夹持上把手和所述夹持下把手之间。

6.根据权利要求1所述的副枪移动控制系统，其特征在于，所述副枪移动控制系统还包括：

PLC组件，其与所述驱动机构、所述除尘机构(5)、所述检测开关(10)分别进行电连接，用于通过驱动机构控制所述移动车(4)带动所述副枪枪体(1)移动，并控制所述移动车(4)的移动速度、移动方向或停止，通过除尘机构(5)进行除尘，通过检测开关(10)对副枪枪体(1)进行实时精准定位。

7.一种副枪移动控制方法，其特征在于，采用权利要求1-6中任意一项所述的副枪移动控制系统，该控制方法包括以下步骤：

S1、开启所述副枪移动控制系统；

S2、设定目标位置信息；

S3、在副枪枪体(1)移动至各工作位时分别对应的检测开关(10)的限位状态发生改变，根据预设位置信息表，实时获得当前位置信息；其中，预设位置信息表存储有各检测开关(10)与相应位置的对应关系；

S4、基于目标位置信息和实时获得的当前位置信息，判断其是否满足第一预设逻辑关系；其中，所述第一预设逻辑关系使得目标位置信息和当前位置信息与所需前进的方向相关；

若满足第一预设逻辑关系，则控制驱动机构正转，使移动车(4)带动副枪枪体(1)沿导轨(801)向前移动；

若不满足第一预设逻辑关系，则控制驱动机构反转，使移动车(4)带动副枪枪体(1)沿导轨(801)向后移动；

S5、然后基于目标位置信息和实时获得的当前位置信息，判断其是否满足第二预设逻辑关系，所述第二预设逻辑关系使得目标位置信息和当前位置信息与所需前进的速度相关；

若满足第二预设逻辑关系，则控制驱动机构使移动车(4)低速移动；

若不满足第二预设逻辑关系，则控制驱动机构使移动车(4)高速移动；

S6、基于目标位置信息和实时获得的当前位置信息，获得其差值；

若差值为零，则停止所述副枪移动控制系统，使得移动车(4)停止移动；

若差值不为零，则返回步骤S5。

8.根据权利要求7所述的副枪移动控制方法，其特征在于，

所述预设位置信息表通过以下编码方式获得：沿水平方向将工作位组件(8)中各停止位和各减速位的触发信号依次编码为3至3+6×(N-1)，其中，在每一停止位和每一减速位的上升沿触发和下降沿触发消失分别对应一个编码；

和/或，所述第一预设逻辑关系为：目标位置信息大于当前位置信息；

和/或，所述第二预设逻辑关系为：A-2≤B≤A+2，其中A为目标位置信息，B为当前位置信息。

9.根据权利要求7或8所述的副枪移动控制方法，其特征在于，在步骤S5中，基于所述移动车(4)向前移动或向后移动，控制其移动方向上对应的除尘机构(5)进行除尘，以对移动方向上的积灰进行清理。

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