CN206142679U - 一种生活垃圾抓取起重机全自动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及自动控制领域，尤其涉及一种生活垃圾抓取起重机全自动控制系统，该系统包括触摸屏和可编程控制器(PLC)，所述触摸屏通过以太网通信的方式向所述可编程控制器(PLC)发送命令信号，所述可编程控制器(PLC)用于接收所述触摸屏发送的命令信号，同时执行接收的命令信号；物料探测传感器，与所述可编程控制器(PLC)通过以太网线连接；编码器，与所述可编程控制器(PLC)通过以太网线连接；变频器，与所述可编程控制器(PLC)通过以太网线连接；电机，与所述变频器连接。本实用新型可以实现对垃圾抓取起重机无人驾驶，按下按钮就能全自动运行，不仅工作效率高，而且协调能力好。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及自动控制领域，尤其涉及一种生活垃圾抓取起重机全自动控制系统。
【背景技术】
近年来，随着经济社会的快速发展，环境问题和能源问题日益严峻，众所周知，人类在生活和工作的过程中会产生出大量的生活垃圾和工业垃圾；如果将这些垃圾直接丢弃于大自然中，不但会造成严重的环境问题，同时会导致能源的极大浪费，因此，近年来，各地都投入了大量的人类和物力去对垃圾进行处理。目前，随着垃圾量的日益增多，垃圾起重机已经得到了广泛的应用，这些垃圾起重机极大地提高了垃圾处理的效率，但是通过实践后发现，由于垃圾处理现场的环境比较恶劣，主要体现在气味比较难闻，更为严重的是部分垃圾在处理时还会产生有毒气体，因此，如果长时间处于这类工作环境中，上述难闻气体或者是有毒气体将会对工作人员的身体产生一定的影响。因此设计开发一种全自动控制的垃圾起重机显得是尤为重要。
目前用于垃圾抓斗起重机的全自动控制装置在控制方式上主要采用2种形式①驾驶员手动控制运行。②驾驶员手动控制运行+手动操作触摸屏控制运行。第一种形式需要驾驶员实时控制；第二种形式需要驾驶员操作触摸屏进行协助控制。以上2种方式都需要人工操作驾驶，驾驶员容易疲劳，由于每个驾驶员驾驶习惯的不同，起重机性能不能得到最优发挥。
【实用新型内容】
本实用新型实施例主要解决的技术问题是避免手动控制运行，同时提供一种生活垃圾抓取起重机全自动控制系统能够实现对垃圾抓取起重机无人驾驶，按下按钮就能全自动运行。
为解决上述技术问题，本实用新型实施例采用的一个技术方案是：
提供一种生活垃圾抓取起重机全自动控制系统，包括：
触摸屏和可编程控制器(PLC)，所述触摸屏通过以太网通信的方式向所述可编程控制器(PLC)发送命令信号，所述可编程控制器(PLC)用于接收所述触摸屏发送的命令信号，同时执行接收的命令信号；
物料探测传感器，与所述可编程控制器(PLC)通过以太网线连接，用于采集生活垃圾堆放的高度，通过计算得出在每个坐标点下行移动的距离，并将垃圾的高低点数据发送至所述可编程控制器(PLC)；
编码器，与所述可编程控制器(PLC)通过以太网线连接，用于采集二维平面数据，并将所述二维平面数据转换成抓料和投料二维平面坐标位置，并将所述二维平面坐标位置发送至所述可编程控制器(PLC)；
变频器，与所述可编程控制器(PLC)通过以太网线连接，用于接收所述可编程控制器(PLC)发送的三维位置信号，根据所述三维位置控制垃圾抓斗起重机对目标垃圾点进行投料和/或抓料；
电机，与所述变频器连接，用于对目标垃圾点进行投料和/或抓料。
进一步地，所述触摸屏包括液晶显示屏，用于显示控制按钮。
进一步地，所述控制按钮包括手动按钮、自动按钮、急停按钮、回原点按钮、物料位置按钮及目标坐标按钮。
进一步地，所述触摸屏通过无线WIFI的通信方式向所述可编程控制器(PLC)发送命令信号。
进一步地，所述物料探测传感器是沿着Z轴对垃圾的高低点进行扫描，采集生活垃圾堆放的高低点数据。
进一步地，与所述变频器连接的电机至少为5个。
进一步地，所述可编程控制器(PLC)通过RS485通信发命令给变频器启动设备运行。
进一步地，所述可编程控制器(PLC)包括接收器，所述接收器与所述物料探测传感器连接，用于接收所述物料探测传感器采集的生活垃圾堆放的高低点数据信号。
更进一步地，所述可编程控制器(PLC)还包括运算器，所述运算器与所述接收器连接，用于对所述高低点数据信号进行排列，排列出位于Z轴高点和低点的若干个点，形成抓料和投料位置点。
再进一步地，所述可编程控制器(PLC)还包括发送装置，所述发送装置与所述变频器连接，用于将抓料和投料三维坐标位置信号发送至变频器。
本实用新型实施例的有益效果是：区别于现有技术手动控制垃圾抓取起重机的情况，本实用新型实施例提供的一种生活垃圾抓取起重机全自动控制系统，包括触摸屏和可编程控制器(PLC)，所述触摸屏通过以太网通信的方式向所述可编程控制器(PLC)发送命令信号，所述可编程控制器(PLC)用于接收所述触摸屏发送的命令信号，同时执行接收的命令信号；物料探测传感器，与所述可编程控制器(PLC)通过以太网线连接；编码器，与所述可编程控制器(PLC)通过以太网线连接；变频器，与所述可编程控制器(PLC)通过以太网线连接；电机，与所述变频器连接，本实用新型可以实现对垃圾抓取起重机无人驾驶，按下按钮就能全自动运行，不仅工作效率高，而且协调能力好。
【附图说明】
图1是本实用新型一实施例提供的生活垃圾抓取起重机全自动控制系统的系统结构框图；
图2是本实用新型一实施例提供的生活垃圾抓取起重机全自动控制系统的触摸屏控制按钮图；
图3是本实用新型一实施例提供的生活垃圾抓取起重机全自动控制系统的触摸屏与可编程控制器(PLC)通信方式图；
图4是本实用新型一实施例提供的生活垃圾抓取起重机全自动控制系统的可编程控制器(PLC)结构图。
其中，10.触摸屏20.物料探测传感器30.可编程控制器(PLC)40.编码器50.变频器60.电机
【具体实施方式】
为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
如图1所示，本实用新型实施例提供的生活垃圾抓取起重机全自动控制系统100，包括：
触摸屏10和可编程控制器(PLC)30，所述触摸屏10通过以太网通信的方式向所述可编程控制器(PLC)30发送命令信号。在一些实施例中，所述触摸屏10可以为液晶显示设备，具体可以包括液晶面板、OLED面板、液晶电视、液晶显示器、手机、平板电脑等具有显示功能的产品，优选的，本实施例中所述触摸屏10为平板电脑，平板电脑具有体积小，性能高，便携移动，它像笔记本电脑一样体积小而轻，可以随时转移它的使用场所。此外，采用以太网通信的触摸屏10还能够实现现场设备的调试、维护及操作。
所述可编程控制器(PLC)30用于接收所述触摸屏10发送的命令信号，同时执行接收的命令信号。可编程控制器(PLC)30是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器(PLC)30及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。高可靠性是电气控制设备的关键性能。可编程控制器(PLC)30由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。从可编程控制器(PLC)30的机外电路来说，使用可编程控制器(PLC)30构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，可编程控制器(PLC)30带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信号。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除可编程控制器(PLC)30以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。可编程控制器(PLC)30有较强的带负载能力，可直接驱动一般的电磁阀和交流接触器，可以用于各种规模的工业控制场合。
物料探测传感器20，与所述可编程控制器(PLC)30通过以太网线连接，用于采集生活垃圾堆放的高度，通过计算得出在每个坐标点下行移动的距离，并将垃圾的高低点数据发送至所述可编程控制器(PLC)30。物料探测传感器20为一种检测装置，能感受到被测量的信号，并能将感受到的信号，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信号输出，以满足信号的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
编码器40，与所述可编程控制器(PLC)30通过以太网线连接，用于采集二维平面数据，并将所述二维平面数据转换成抓料和投料二维平面坐标位置，并将所述二维平面坐标位置发送至所述可编程控制器(PLC)30。编码器40是将信号(如比特流)或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。编码器40体积小，精密，本身分辨度可以很高，无接触无磨损；同一品种既可检测角度位移，又可在机械转换装置帮助下检测直线位移；多圈光电绝对编码器40可以检测相当长量程的直线位移。
变频器50，与所述可编程控制器(PLC)30通过以太网线连接，用于接收所述可编程控制器(PLC)30发送的三维位置信号，根据所述三维位置控制垃圾抓斗起重机对目标垃圾点进行投料和/或抓料。变频器50是通过改变电机60工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器50主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器50靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机60的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器50还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。
电机60，与所述变频器50连接，用于对目标垃圾点进行投料和/或抓料。电动机使用变频器50的作用就是为了调速，并降低启动电流。
本实用新型实施例的有益效果是：区别于现有技术手动控制垃圾抓取起重机的情况，本实用新型实施例提供的一种生活垃圾抓取起重机全自动控制系统，包括触摸屏和可编程控制器(PLC)，所述触摸屏通过以太网通信的方式向所述可编程控制器(PLC)发送命令信号，所述可编程控制器(PLC)用于接收所述触摸屏发送的命令信号，同时执行接收的命令信号；物料探测传感器，与所述可编程控制器(PLC)通过以太网线连接；编码器，与所述可编程控制器(PLC)通过以太网线连接；变频器，与所述可编程控制器(PLC)通过以太网线连接；电机，与所述变频器连接，本实用新型可以实现对垃圾抓取起重机无人驾驶，按下按钮就能全自动运行，不仅工作效率高，而且协调能力好。
实施例2
如图1-4所示，本实用新型实施例提供的生活垃圾抓取起重机全自动控制系统100，包括：
触摸屏10和可编程控制器(PLC)30，所述触摸屏10采用液晶显示屏，用于显示控制按钮，具体可以包括液晶面板、OLED面板、液晶电视、液晶显示器、手机、平板电脑等具有显示功能的产品，优选的，本实施例中所述触摸屏10为平板电脑，平板电脑具有体积小，性能高，便携移动，它像笔记本电脑一样体积小而轻，可以随时转移它的使用场所。此外，采用以太网通信的触摸屏10还能够实现现场设备的调试、维护及操作。
如图2所示，触摸屏10控制按钮包括手动按钮、自动按钮、急停按钮、回原点按钮、物料位置按钮及25个目标坐标按钮。目标坐标位置按钮的设计，是通过将需要抓取的生活垃圾放在一个筛选设备上作为原点坐标(X轴原点限位，Y轴原点限位，Z轴上限位)，将整个垃圾池划分为25个坐标。触摸屏10目标坐标位置按钮分别与垃圾池25个坐标位置一一对应设计，通过点击触摸屏10目标坐标位置按钮，可实现垃圾抓斗起重机对目标垃圾点进行投料和/或抓料。例如按触摸屏10回原点按钮，X轴变频器运行，运行到X轴原点位置后停止，Y轴变频器1运行，Y轴变频器2运行，运行到Y轴原点位置后停止。Z轴变频器运行，运行到Z轴原点位置后停止。抓斗张开运行，抓斗开限位到达后停止。
如图3-4所示，触摸屏10通过以太网通信的方式向所述可编程控制器(PLC)30发送命令信号，实现垃圾抓斗起重机对目标垃圾点进行投料和/或抓料。触摸屏10还可以通过无线WIFI的通信方式向所述可编程控制器(PLC)30发送命令信号，通过无线WIFI的通信方式，可以随时转移触摸屏10的使用场所，灵活方便。然后，可编程控制器(PLC)30输入单元接收所述触摸屏10发送的命令信号，同时执行接收的命令信号，可编程控制器(PLC)30通过RS485通信发命令给变频器50启动设备运行，实现垃圾抓斗起重机对目标垃圾点进行投料和/或抓料。可编程控制器(PLC)30包括接收器、运算器及发送装置；所述接收器采集单元与所述物料探测传感器20连接，用于接收所述物料探测传感器20采集的生活垃圾堆放的高低点数据信号；所述接收器采集单元同时还获取编码器40采集的二维平面坐标位置(X轴位置编码器，Y轴位置编码器1，Y轴位置编码器2)；所述运算器与所述接收器连接，用于对所述高低点数据信号进行排列，排列出位于Z轴高点和低点的若干个点，形成抓料和投料位置点；所述发送装置执行单元与所述变频器50连接，通过RS485通信发命令给变频器50启动设备运行，将抓料和投料三维坐标位置信号发送至变频器50(X轴变频器，Y轴变频器1，Y轴变频器2，Z轴变频器)。
如图1所示，物料探测传感器20与所述可编程控制器(PLC)30通过以太网线连接，用于采集生活垃圾堆放的高度，通过计算得出在每个坐标点下行移动的距离，并将垃圾的高低点数据发送至所述可编程控制器(PLC)30。所述物料探测传感器20是沿着Z轴对垃圾的高低点进行扫描，采集生活垃圾堆放的高低点数据。物料探测传感器20为一种检测装置，能感受到被测量的信号，并能将感受到的信号，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信号输出，以满足信号的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
编码器40与所述可编程控制器(PLC)30通过以太网线连接，用于采集二维平面数据，并将所述二维平面数据转换成抓料和投料二维平面坐标位置，并将所述二维平面坐标位置发送至所述可编程控制器(PLC)30。编码器40是将二维平面数据进行编制、转换为可用来传输和存储的信号，并将所述二维平面坐标位置发送至所述可编程控制器(PLC)30。
变频器50与所述可编程控制器(PLC)30通过以太网线连接，用于接收所述可编程控制器(PLC)30发送的三维位置信号，根据所述三维位置控制垃圾抓斗起重机对目标垃圾点进行投料和/或抓料；电机60，与所述变频器50连接，用于对目标垃圾点进行投料和/或抓料。变频器50是通过改变电机60工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器50主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器50靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机60的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的。
电机60与所述变频器50连接，用于对目标垃圾点进行投料和/或抓料。电动机使用变频器50的作用就是为了调速，并降低启动电流。与所述变频器50连接的电机60至少为5个(X轴变频器，Y轴变频器1，Y轴变频器2，Z轴变频器)，由于行车前进后退，采用的是双电机工作模式。这样就必须保证线速度一样的原则，本实用新型实施例通过Y轴编码器1计算Y轴变频器1运行的速度，通过Y轴编码器2计算Y轴变频器2运行速度。这样就可以调整两个保持一致(改变两个变频器其中一个变频器的频率)。此外，抓斗连接有两个电机60，分别控制抓斗张开和闭合。
本实用新型实施例的有益效果是：区别于现有技术手动控制垃圾抓取起重机的情况，本实用新型实施例提供的一种生活垃圾抓取起重机全自动控制系统，包括触摸屏和可编程控制器(PLC)，所述触摸屏通过以太网通信的方式向所述可编程控制器(PLC)发送命令信号，所述可编程控制器(PLC)用于接收所述触摸屏发送的命令信号，同时执行接收的命令信号；物料探测传感器，与所述可编程控制器(PLC)通过以太网线连接；编码器，与所述可编程控制器(PLC)通过以太网线连接；变频器，与所述可编程控制器(PLC)通过以太网线连接；电机，与所述变频器连接，本实用新型可以实现对垃圾抓取起重机无人驾驶，按下按钮就能全自动运行，不仅工作效率高，而且协调能力好。
需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施方式，但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施方式，这些实施方式不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施方式，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种生活垃圾抓取起重机全自动控制系统，其特征在于，包括：
触摸屏和可编程控制器(PLC)，所述触摸屏通过以太网通信的方式向所述可编程控制器(PLC)发送命令信号，所述可编程控制器(PLC)用于接收所述触摸屏发送的命令信号，同时执行接收的命令信号；
物料探测传感器，与所述可编程控制器(PLC)通过以太网线连接，用于采集生活垃圾堆放的高度，通过计算得出在每个坐标点下行移动的距离，并将垃圾的高低点数据发送至所述可编程控制器(PLC)；
编码器，与所述可编程控制器(PLC)通过以太网线连接，用于采集二维平面数据，并将所述二维平面数据转换成抓料和投料二维平面坐标位置，并将所述二维平面坐标位置发送至所述可编程控制器(PLC)；
变频器，与所述可编程控制器(PLC)通过以太网线连接，用于接收所述可编程控制器(PLC)发送的三维位置信号，根据所述三维位置控制垃圾抓斗起重机对目标垃圾点进行投料和/或抓料；
电机，与所述变频器连接，用于对目标垃圾点进行投料和/或抓料。
2.根据权利要求1所述的生活垃圾抓取起重机全自动控制系统，其特征在于，所述触摸屏包括液晶显示屏，用于显示控制按钮。
3.根据权利要求2所述的生活垃圾抓取起重机全自动控制系统，其特征在于，所述控制按钮包括手动按钮、自动按钮、急停按钮、回原点按钮、物料位置按钮及目标坐标按钮。
4.根据权利要求2所述的生活垃圾抓取起重机全自动控制系统，其特征在于，所述触摸屏通过无线WIFI的通信方式向所述可编程控制器(PLC)发送命令信号。
5.根据权利要求1所述的生活垃圾抓取起重机全自动控制系统，其特征在于，所述物料探测传感器是沿着Z轴对垃圾的高低点进行扫描，采集生活垃圾堆放的高低点数据。
6.根据权利要求1所述的生活垃圾抓取起重机全自动控制系统，其特征在于，与所述变频器连接的电机至少为5个。
7.根据权利要求1所述的生活垃圾抓取起重机全自动控制系统，其特征在于，所述可编程控制器(PLC)通过RS485通信发命令给变频器启动设备运行。
8.根据权利要求7所述的生活垃圾抓取起重机全自动控制系统，其特征在于，所述可编程控制器(PLC)包括接收器，所述接收器与所述物料探测传感器连接，用于接收所述物料探测传感器采集的生活垃圾堆放的高低点数据信号。
9.根据权利要求8所述的生活垃圾抓取起重机全自动控制系统，其特征在于，所述可编程控制器(PLC)还包括运算器，所述运算器与所述接收器连接，用于对所述高低点数据信号进行排列，排列出位于Z轴高点和低点的若干个点，形成抓料和投料位置点。
10.根据权利要求9所述的生活垃圾抓取起重机全自动控制系统，其特征在于，所述可编程控制器(PLC)还包括发送装置，所述发送装置与所述变频器连接，用于将抓料和投料三维坐标位置信号发送至变频器。
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| CN201621211201.7U CN206142679U (zh) | 2016-11-09 | 2016-11-09 | 一种生活垃圾抓取起重机全自动控制系统 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN106315417A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-01-11 | 深圳华云环保科技发展有限公司 | 一种生活垃圾抓取起重机全自动控制系统和方法 |
| CN107161862A (zh) * | 2017-05-18 | 2017-09-15 | 合肥市春华起重机械有限公司 | 一种用于垃圾吊类桥式抓斗起重机的控制方法 |
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2016
- 2016-11-09 CN CN201621211201.7U patent/CN206142679U/zh active Active
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| CN107161862A (zh) * | 2017-05-18 | 2017-09-15 | 合肥市春华起重机械有限公司 | 一种用于垃圾吊类桥式抓斗起重机的控制方法 |
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