CN209923368U - 一种基于行车的自动抓渣系统 - Google Patents
一种基于行车的自动抓渣系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209923368U CN209923368U CN201920590732.9U CN201920590732U CN209923368U CN 209923368 U CN209923368 U CN 209923368U CN 201920590732 U CN201920590732 U CN 201920590732U CN 209923368 U CN209923368 U CN 209923368U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- frequency converter
- cart
- trolley
- operating system
- wireless
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
Landscapes
- Control And Safety Of Cranes (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种基于行车的自动抓渣系统，包括机上控制系统和地面操作系统；机上控制系统包括PLC控制器和至少一个摄像头，以及通过CANopen总线与PLC控制器进行通讯的大车变频器、小车变频器、支持机变频器、开闭机变频器、抓斗升降编码器、小车定位系统和大车定位系统。地面操作系统包括服务器，以及与服务器连接的显示器、行车状态信息监控实时操作系统和远程操作系统。服务器和PLC控制器进行无线通讯。通过设置自动抓渣系统，解决了现有技术中由司机手动操作人工抓渣效率差、对人身危害大的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于行车的自动抓渣系统。
背景技术
高炉渣是炼铁生产过程中必不可少的副产物，出渣温度在1450度左右，含有丰富的显热资源，水淬高炉渣是当前炼铁企业普遍采用的处理方法，该方法最大的好处是可以很好的回收利用高炉渣，我国高炉渣的资源利用率已经达到95％以上，通常是用作水泥原料，同时高炉渣用作水泥原料可以减少水泥生产过程石灰石的分解，进而降低二氧化碳的排放。
抓渣行车作为高炉渣水淬处理以后搬运高炉渣的设备，在整个生产过程中占据着重要的作用，若未将高炉渣从冲渣池中及时抓出，将造成冲渣池中的高温水溢出，影响前端高炉生产线正常作业。传统的抓渣操作，都是由司机手动操作，由于高炉渣水淬处理的特点，造就了抓渣行车特殊的工作环境恶劣：1)高炉渣水淬处理以后仍具有一定的温度，且冲入冲渣池的过程中会产生大量的水蒸气，水蒸气中含有二氧化硫等气体，对操作司机身体造成一定的伤害。2)高炉冲渣过程中会产生大量的水蒸气，传统司机操作时，会严重干扰司机的视线，在较为严重情况下司机将无法完成抓渣作业，需等待水蒸气散开才能继续作业。若天气非常恶劣，较长时间内一直无法作业，可能会造成冲渣池溢出情况。
针对上述抓渣环境恶劣、人工抓渣效率差、对人身危害大等问题，需要设计一套自动抓渣系统，实现自动抓渣作业。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种基于行车的自动抓渣系统，解决现有技术中由司机手动操作，抓渣环境恶劣、人工抓渣效率低、对人身危害大的技术问题。
本实用新型为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：
一种基于行车的自动抓渣系统，包括机上控制系统和地面操作系统；
所述机上控制系统包括PLC控制器和至少一个摄像头，以及通过CANopen总线与PLC控制器进行通讯的大车变频器、小车变频器、支持机变频器、开闭机变频器、抓斗升降编码器、小车定位系统和大车定位系统；
驱动大车运行的大车电机通过导线与大车变频器连接，驱动小车运行的小车电机通过导线与小车变频器连接。
小车上设置有用于提升抓斗的支持电机和开闭电机，支持电机通过导线与支持机变频器连接，开闭电机通过导线与开闭机变频器连接；抓斗通过四根钢丝绳提升，其中，中间两个钢丝绳卷绕在开闭电机驱动的第一卷筒上，两侧的钢丝绳卷绕在支持电机驱动的第二卷筒上，抓斗升降编码器安装在第二卷筒上。
所述地面操作系统包括服务器，以及与服务器连接的显示器、行车状态信息监控实时操作系统和远程操作系统。
所述服务器和PLC控制器进行无线通讯。
通过设计自动抓渣系统，不需要操作者在现场操控行车，通过实时拍摄抓渣现场作业情况，并传递给显示器进行显示，操作人员在地面操作室中通过显示器能够观察行车的运行状态和冲渣池中的状态信息，操作人员在自动模式下只需要选择需要作业的冲渣池及放料点，随后操作系统将任务信息发送至PLC控制器。PLC控制器根据地面操作系统发出的作业指令信息，自动解析成大车、小车及抓斗起升的位置信息，PLC控制器自动控制大车、小车及抓斗运行到指定位置，同时根据作业指令信息中冲渣池的设定信息，自动规划作业路径并由软件自动判断冲渣池中的渣土实际高度，按设定程序完成冲渣池的抓渣作业。
通过设置自动抓渣系统，解决了现有技术中由司机手动操作人工抓渣效率差、对人身危害大的问题。
远程操作系统具体指：地面操作室设有相应的操作台和相应的行车状态显示器件，司机可在半自动系统指引下或者自己观察实时视频监控系统完成抓斗行车的远程操作，此功能一般仅在特殊情况下应急使用。
所述摄像头采用高防护等级，分布安装于抓渣作业现场的各主要部分，摄像头的数量和安装位置可根据现场情况灵活配置。
进一步改进，所述大车定位系统采用格雷母线定位系统，包括与PLC控制器通信的沿大车运行轨道铺设的格雷母线和安装在大车上的感应天线。格雷母线位置检测传感器通过安装在大车上的感应天线与沿轨道方向安装的格雷母线之间相互感应来检测感应天线箱在格雷母线长度方向上的位里。
由于感应天线与格雷母线之间靠电磁感应原理工作，可以穿过任何非金属物体，它可以在强粉尘、高温(最高800度)的环境下稳定可靠工作，不受酸、碱、油污等的影响，不受天气环境影响(具有全天候工作特性)，在露天环境更能显示出其得天独厚的工业应用优势。感应天线箱与格雷母线之间工作距离保持在30到300mm，抗电气干扰能力强，宽容度比较大，可以用于直线或环形及其他不规则位移的位置检测，定位精度为5毫米，输出频率20毫秒，安装简单方便(无需改变现场环境)，地址稳定可非，无乱码误码现象。
进一步改进，所述小车定位系统包括安装在小车电机上的绝对值编码器。小车安装在大车，通过格雷母线定位系统能够实时得到大车和小车子在大车轨道方向的位置信息，再通过绝对值编码器实时得到小车在小车轨道方向的位置，因此二者结合能够精确测得小车的坐标。
进一步改进，所述PLC控制器与第一无线AP连接，第一无线AP固定设置在大车上，大车运行轨道一侧固定安装有第二无线AP；PLC控制器通过第一无线AP将机上系统的信号通过无线局域网传输给第二无线AP，第二无线AP与第一光纤以太网收发器连接，将电信号转换成光信号，并通过光纤电缆将信号传送到地面操作室，地面操作室的第二光纤以太网收发器再将光信号转换成电信号，并通过交换机与地面操作系统进行通信。
进一步改进，所述摄像头与第一光纤以太网收发器连接，第一光纤以太网收发器将拍摄的图像电信号转换成光信号，并光纤电缆将信号传送到地面操作室，地面操作室的第二光纤以太网收发器再将光信号转换成电信号，与行车状态信息监控实时操作系统完成通讯，并在显示器上实时显示冲渣池、以及抓斗抓渣画面。
进一步改进，所述机上控制系统还包含手动操作系统，自动控制系统在出现故障或检修时，司机仍可按照原操作方式操作行车完成抓斗作业。手动操作系统为现有技术，不再赘述。
进一步改进，所述大车变频器、小车变频器、支持机变频器和开闭机变频器均采用汇川高性能起重专用变频器CS700系列变频器；PLC控制器选用西门子S7-300。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
通过设置自动抓渣系统，提高了抓渣效率，降低了人力成本，解决了现有技术中由司机手动操作人工抓渣效率差、对人身危害大的问题。
附图说明
图1为本实用新型所述基于行车的自动抓渣系统的框架图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本实用新型实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1所示，一种基于行车的自动抓渣系统，包括机上控制系统和地面操作系统。
所述机上控制系统包括PLC控制器1和两个摄像头，以及通过CANopen总线与PLC控制器1进行通讯的大车变频器2、小车变频器3、支持机变频器4、开闭机变频器5、抓斗升降编码器6、小车定位系统7和大车定位系统8。
驱动大车运行的大车电机21通过导线与大车变频器2连接，驱动小车运行的小车电机31通过导线与小车变频器3连接。
小车上设置有用于提升抓斗的支持电机41和开闭电机51，支持电机41通过导线与支持机变频器4连接，开闭电机51通过导线与开闭机变频器5连接；抓斗通过四根钢丝绳提升，其中，中间两个钢丝绳卷绕在开闭电机驱动的第一卷筒上，两侧的钢丝绳卷绕在支持电机驱动的第二卷筒上，抓斗升降编码器安装在第二卷筒上；
所述地面操作系统9包括服务器，以及与服务器连接的显示器、行车状态信息监控实时操作系统和远程操作系统；
所述服务器和PLC控制器进行无线通讯。
通过设计自动抓渣系统，不需要操作者在现场操控行车，通过实时拍摄抓渣现场作业情况，并传递给显示器进行显示，操作人员在地面操作室中通过显示器能够观察行车的运行状态和冲渣池中的状态信息，操作人员在自动模式下只需要选择需要作业的冲渣池及放料点，随后操作系统将任务信息发送至PLC控制器。PLC控制器根据地面操作系统发出的作业指令信息，自动解析成大车、小车及抓斗起升的位置信息，PLC控制器自动控制大车、小车及抓斗运行到指定位置，同时根据作业指令信息中冲渣池的设定信息，自动规划作业路径并由软件自动判断冲渣池中的渣土实际高度，按设定程序完成冲渣池的抓渣作业。
通过设置自动抓渣系统，解决了现有技术中由司机手动操作人工抓渣效率差、对人身危害大的问题。
远程操作系统具体指：地面操作室设有相应的操作台和相应的行车状态显示器件，司机可在半自动系统指引下或者自己观察实时视频监控系统完成抓斗行车的远程操作，此功能一般仅在特殊情况下应急使用。
所述摄像头采用高防护等级，分布安装于抓渣作业现场的各主要部分，摄像头的数量和安装位置可根据现场情况灵活配置。
在本实施例中，所述大车定位系统采用格雷母线定位系统，包括与PLC控制器通信的沿大车运行轨道铺设的格雷母线和安装在大车上的感应天线。在本实施例中，所述小车定位系统包括安装在小车电机上的绝对值编码器。小车安装在大车，通过格雷母线定位系统能够实时得到大车和小车子在大车轨道方向的位置信息，再通过绝对值编码器实时得到小车在小车轨道方向的位置，因此二者结合能够精确测得小车的坐标。
在本实施例中，所述PLC控制器1与第一无线AP10连接，第一无线AP固定设置在大车上，大车运行轨道一侧固定安装有第二无线AP11；PLC控制器1通过第一无线AP将机上系统的信号通过无线局域网传输给第二无线AP，第二无线AP11与第一光纤以太网收发器12连接，将电信号转换成光信号，并通过光纤电缆将信号传送到地面操作室，地面操作室的第二光纤以太网收发器13再将光信号转换成电信号，并通过交换机14与地面操作系统进行通信。
在本实施例中，所述摄像头与第一光纤以太网收发器连接，第一光纤以太网收发器将拍摄的图像电信号转换成光信号，并光纤电缆将信号传送到地面操作室，地面操作室的第二光纤以太网收发器再将光信号转换成电信号，与行车状态信息监控实时操作系统完成通讯，并在显示器上实时显示冲渣池、以及抓斗抓渣画面。
在本实施例中，所述机上控制系统还包含手动操作系统，自动控制系统在出现故障或检修时，司机仍可按照原操作方式操作行车完成抓斗作业。手动操作系统为现有技术，不再赘述。
在本实施例中，所述大车变频器2、小车变频器3、支持机变频器4和开闭机变频器5均采用汇川高性能起重专用变频器CS700系列变频器，其中，大车变频器型号为CS700-4T5.5GB，小车变频器型号为CS700-4T2.2GB，支持机变频器和开闭机变频器频型号为CS700-4T15GB；PLC控制器1选用西门子中型PLC控制器，型号为S7-300，服务器的型号为研华IPC-610L/AIMB-701VG/i5-2400/4G/1TB。
本实用新型中未做特别说明的均为现有技术或者通过现有技术即可实现，而且本实用新型中所述具体实施案例仅为本实用新型的较佳实施案例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本实用新型的技术范畴。
Claims (7)
1.一种基于行车的自动抓渣系统，其特征在于，包括机上控制系统和地面操作系统；
所述机上控制系统包括PLC控制器和至少一个摄像头，以及通过CANopen总线与PLC控制器进行通讯的大车变频器、小车变频器、支持机变频器、开闭机变频器、抓斗升降编码器、小车定位系统和大车定位系统；
驱动大车运行的大车电机通过导线与大车变频器连接，驱动小车运行的小车电机通过导线与小车变频器连接；
小车上设置有用于提升抓斗的支持电机和开闭电机，支持电机通过导线与支持机变频器连接，开闭电机通过导线与开闭机变频器连接；抓斗通过四根钢丝绳提升，其中，中间两个钢丝绳卷绕在开闭电机驱动的第一卷筒上，两侧的钢丝绳卷绕在支持电机驱动的第二卷筒上，抓斗升降编码器安装在第二卷筒上；
所述地面操作系统包括服务器，以及与服务器连接的显示器、行车状态信息监控实时操作系统和远程操作系统；
所述服务器和PLC控制器进行无线通讯。
2.根据权利要求1所述的基于行车的自动抓渣系统，其特征在于，所述大车定位系统采用格雷母线定位系统，包括与PLC控制器通信的沿大车运行轨道铺设的格雷母线和安装在大车上的感应天线。
3.根据权利要求1或2所述的基于行车的自动抓渣系统，其特征在于，所述小车定位系统包括安装在小车电机上的绝对值编码器。
4.根据权利要求3所述的基于行车的自动抓渣系统，其特征在于，所述PLC控制器与第一无线AP连接，第一无线AP固定设置在大车上，大车运行轨道一侧固定安装有第二无线AP；PLC控制器通过第一无线AP将机上系统的信号通过无线局域网传输给第二无线AP，第二无线AP与第一光纤以太网收发器连接，将电信号转换成光信号，并通过光纤电缆将信号传送到地面操作室，地面操作室的第二光纤以太网收发器再将光信号转换成电信号，并通过交换机与地面操作系统进行通信。
5.根据权利要求4所述的基于行车的自动抓渣系统，其特征在于，所述摄像头与第一光纤以太网收发器连接，第一光纤以太网收发器将拍摄的图像电信号转换成光信号，并光纤电缆将信号传送到地面操作室，地面操作室的第二光纤以太网收发器再将光信号转换成电信号，与行车状态信息监控实时操作系统完成通讯，并在显示器上实时显示冲渣池、以及抓斗抓渣画面。
6.根据权利要求5所述的基于行车的自动抓渣系统，其特征在于，所述机上控制系统还包含手动操作系统。
7.根据权利要求1所述的基于行车的自动抓渣系统，其特征在于，所述大车变频器、小车变频器、支持机变频器和开闭机变频器均采用汇川起重专用变频器CS700系列变频器；PLC控制器选用西门子S7-300。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920590732.9U CN209923368U (zh) | 2019-04-26 | 2019-04-26 | 一种基于行车的自动抓渣系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920590732.9U CN209923368U (zh) | 2019-04-26 | 2019-04-26 | 一种基于行车的自动抓渣系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209923368U true CN209923368U (zh) | 2020-01-10 |
Family
ID=69088551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201920590732.9U Active CN209923368U (zh) | 2019-04-26 | 2019-04-26 | 一种基于行车的自动抓渣系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209923368U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112645220A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-13 | 河钢股份有限公司 | 一种无人抓斗起重机控制系统及控制方法 |
| CN113371610A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-09-10 | 日照钢铁控股集团有限公司 | 一种旋流井行车自动控制系统 |
-
2019
- 2019-04-26 CN CN201920590732.9U patent/CN209923368U/zh active Active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112645220A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-13 | 河钢股份有限公司 | 一种无人抓斗起重机控制系统及控制方法 |
| CN112645220B (zh) * | 2020-12-30 | 2023-03-24 | 河钢股份有限公司 | 一种无人抓斗起重机控制系统及控制方法 |
| CN113371610A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-09-10 | 日照钢铁控股集团有限公司 | 一种旋流井行车自动控制系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN209923368U (zh) | 一种基于行车的自动抓渣系统 | |
| CN206126690U (zh) | 一种散料抓斗天车自动控制装置 | |
| CN101786577B (zh) | 双机负重行走式液压数控跨缆吊机及控制系统及控制方法 | |
| CN207210470U (zh) | 一种转炉炼钢自动兑铁控制系统 | |
| CN107082031B (zh) | 水平旋转柔性移动接触网控制系统及其方法 | |
| CN106515757A (zh) | 基于混合调度模式的矿井机车无人驾驶系统及其控制方法 | |
| CN205275052U (zh) | 一种起重机智能遥控装置 | |
| CN109797611A (zh) | 无砟轨道换轨机器人 | |
| CN111924713A (zh) | 电炉加料起重机智能控制系统及控制方法 | |
| CN103457203B (zh) | 一种基于物联网的机器人综合布线方法 | |
| CN203877761U (zh) | 一种带自动定位装置的工厂行车 | |
| JP2002274779A (ja) | 天井クレーン操作装置 | |
| CN208912770U (zh) | 铁合金浇注池移动除尘系统 | |
| CN110436351A (zh) | 桥式起重机自动控制装置 | |
| CN112893824A (zh) | 一种钢包热修方法及钢包热修装置 | |
| CN203299627U (zh) | 一种延迟焦化用天车的远程操作控制系统 | |
| CN105039640A (zh) | 一种双氧枪联动快速自动更换系统 | |
| CN210366704U (zh) | 桥式起重机自动控制装置 | |
| CN212425175U (zh) | 一种桥式起重机防摆系统 | |
| CN109534164A (zh) | 一种用于冶炼渣包缓冷处理调度系统 | |
| CN113309574B (zh) | 基于自动巡航的隧道监测与机车无人驾驶系统及方法 | |
| CN108655148A (zh) | 铁合金浇注池移动除尘系统及控制方法 | |
| CN211310611U (zh) | 一种桥式起重机随行控制系统 | |
| CN208747209U (zh) | 卸料车控制装置 | |
| CN211620598U (zh) | 一种锌锅自动加锌装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |