CN211294267U

CN211294267U - 集装箱装卸自动化控制模拟装置

Info

Publication number: CN211294267U
Application number: CN201922243182.6U
Authority: CN
Inventors: 李志枌; 陈传敏; 丁中建; 麦恒华
Original assignee: Guangzhou Port Technical School; Guangzhou Port Group Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Port Technical School; Guangzhou Port Group Co Ltd
Priority date: 2019-12-13
Filing date: 2019-12-13
Publication date: 2020-08-18
Anticipated expiration: 2029-12-13

Abstract

本申请涉及一种集装箱装卸自动化控制模拟装置，包括集装箱运动结构和自动化控制模组；其中，自动化控制模组包括PLC系统；还包括连接PLC系统的第一电机、第二电机和第三电机；还包括设于岸桥轨道上的第一感应开关，设于场桥轨道上的第二感应开关，以及设于小车轨道上的第三感应开关；第一感应开关、第二感应开关和第三感应开关均连接PLC系统；本申请能够直观地进行操作训练，能完成电气设备控制与维修项目训练，也可以深入了解和掌握港口大型装卸机械的操作功能与电气维修技术，实现真实功能演示操作和进行电气设计、电气维修训练操作，并可以实现现代的自动化遥控控制技术运行操作的高效率、智能化。

Description

集装箱装卸自动化控制模拟装置

技术领域

本申请涉及自动化技术领域，特别是涉及一种集装箱装卸自动化控制模拟装置。

背景技术

现有市场上有部分部件类拟模型的产品，但缺乏动态操作功能与自动化遥控控制功能。具体的，在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：目前港口大型装卸机械设备装卸自动化工艺流程不能直接搬到课堂，而若直接到码头进行培训，又会出现妨碍企业生产和生产安全等问题。同时，传统自动化遥控控制技术中，港口集装箱装卸机械自动化控制操作人员需要在驾驶室进行操作。传统集装箱装卸方式，存在效率低下、且智能化程度低的问题。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高效率和智能化程度的集装箱装卸自动化控制模拟装置。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种集装箱装卸自动化控制模拟装置，包括集装箱运动结构和自动化控制模组；

集装箱运动结构包括模型底盘，以及设于模型底盘上的岸桥轨道、场桥轨道和小车轨道；还包括设于岸桥轨道上的岸桥模型、设于场桥轨道上的场桥模型以及设于小车轨道上的各小车模型；

自动化控制模组包括PLC系统；还包括连接PLC系统的第一电机、第二电机和第三电机；还包括设于岸桥轨道上的第一感应开关，设于场桥轨道上的第二感应开关，以及设于小车轨道上的第三感应开关；第一感应开关、第二感应开关和第三感应开关均连接PLC系统；

其中，第一电机带动岸桥模型沿岸桥轨道运动，以触发第一感应开关向PLC系统传输相应的信号；第二电机带动场桥模型沿场桥轨道运动，以触发第二感应开关向PLC系统传输相应的信号；第三电机带动小车模型沿小车轨道运动，以触发第三感应开关向PLC系统传输相应的信号。

在其中一个实施例中，第一电机为行星电机；第二电机为行星电机；第三电机为伺服电机。

在其中一个实施例中，伺服电机通过滑轮组带动小车模型运动。

在其中一个实施例中，自动化控制模组还包括遥控控制面板；

遥控控制面板连接PLC系统。

在其中一个实施例中，岸桥模型包括岸桥起重机主体、岸桥起重机行走小车和岸桥吊抓；

其中，岸桥起重机行走小车上的行星电机通过滑轮带动岸桥吊抓的起升运动；行星电机连接PLC系统。

在其中一个实施例中，岸桥吊抓上设有岸桥电磁铁；岸桥电磁铁连接PLC系统。

在其中一个实施例中，场桥模型包括场桥起重机主体、场桥起重机行走小车和场桥吊抓；

其中，场桥起重机行走小车上的行星电机通过滑轮带动场桥吊抓的起升运动；行星电机连接PLC系统。

在其中一个实施例中，场桥吊抓上设有场桥电磁铁；场桥电磁铁连接PLC系统。

在其中一个实施例中，第一感应开关为触碰开关或光电开关；第二感应开关为触碰开关或光电开关；第三感应开关为触碰开关或光电开关。

在其中一个实施例中，岸桥轨道、场桥轨道和小车轨道均为金属轨道。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

基于本申请集装箱装卸自动化控制模拟装置，可由PLC系统运行程序，控制各电机带动集装箱运动结构中相应的模型运动、触碰相应的感应开关，以检测所有运动结构是否回原点，进而给PLC系统复位信号，从而按照设定程序自动完成整套动作；本申请能够直观地进行操作训练，能完成电气设备控制与维修项目训练，也可以深入了解和掌握港口大型装卸机械的操作功能与电气维修技术，实现真实功能演示操作和进行电气设计、电气维修训练操作，并可以实现现代的自动化遥控控制技术运行操作的高效率、智能化。

附图说明

通过附图中所示的本申请的优选实施例的更具体说明，本申请的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本申请的主旨；

图1为一个实施例中集装箱装卸自动化控制模拟装置的平台基座的俯视图；

图2为一个实施例中集装箱装卸自动化控制模拟装置的平台基座的剖面图；

图3为一个实施例中自动化控制模组的结构示意图；

图4为一个实施例中岸桥模型的示意图；

图5为一个实施例中场桥模型的主视图；

图6为一个实施例中场桥模型的左视图；

图7为一个实施例中自动化控制模组的具体结构示意图；

图8为一个实施例中PLC系统的具体结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“设于”、“设有”、“带动”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/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。

目前，传统的自动化控制技术要继续完善，以达到智能化控制方式。而本申请能够很好的解决港口集装箱装卸机械自动化控制吊装集装箱等能力，实现现代社会技术使用自动化控制技术的模拟电气演示技术问题。

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种集装箱装卸自动化控制模拟装置，包括集装箱运动结构和自动化控制模组；

集装箱运动结构包括模型底盘(也即平台基座)，以及设于模型底盘上的岸桥轨道、场桥轨道和小车轨道；还包括设于岸桥轨道上的岸桥模型、设于场桥轨道上的场桥模型以及设于小车轨道上的各小车模型；

具体而言，本申请集装箱装卸自动化控制模拟装置，可以包括集装箱运动结构和自动化控制模组。集装箱运动结构包含各类仿真模型

如图1所示，集装箱运动结构中的模型底盘上设有岸桥轨道、场桥轨道和小车轨道；其中，岸桥轨道、场桥轨道和小车轨道的具体设置位置可以参阅图2所示。

进一步的，集装箱运动结构还包括设于岸桥轨道上的岸桥模型、设于场桥轨道上的场桥模型以及设于小车轨道上的各小车模型；需要说明的是，关于各模型，图1、图2中未具体示出，本领域技术人员可以依据实际需要，在相应的轨道上设置相应的模型。例如，模型的外观可以根据仿真制作得到；集装箱运动结构中各动力运动部分可以采用金属构件，其余采用传统模型材料制作，例如，传统模型材料可以包括不锈钢、ABS(AcrylonitrileButadiene Styrene plastic，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)以及树脂等。在一个具体的实施例中，岸桥轨道、场桥轨道和小车轨道均为金属轨道。

其次，如图3所示，自动化控制模组可以包括PLC系统；还包括连接PLC系统的第一电机、第二电机和第三电机；还包括设于岸桥轨道上的第一感应开关，设于场桥轨道上的第二感应开关，以及设于小车轨道上的第三感应开关；第一感应开关、第二感应开关和第三感应开关均连接PLC系统；

本申请中PLC系统可以采用现有的PLC及其控制模组予以实现，例如，采用三菱YX-FX1N系列；又如，PLC型号可以为LK3U-64MT PLC。

在一个具体的实施例中，第一电机可以为行星电机；第二电机可以为行星电机；第三电机可以为伺服电机。进一步的，伺服电机通过滑轮组带动小车模型运动。

具体而言，PLC系统在程序开始是，指示各电机动作，例如，分别向第一电机、第二电机和第三电机传输动作指令；进而使第一电机带动岸桥模型沿岸桥轨道运动，以触发第一感应开关向PLC系统传输相应的信号；第二电机带动场桥模型沿场桥轨道运动，以触发第二感应开关向PLC系统传输相应的信号；第三电机带动小车模型沿小车轨道运动，以触发第三感应开关向PLC系统传输相应的信号

即本申请中，程序开始后，所有运动结构回原点，触碰各自的感应开关，并由感应开关给PLC系统传输复位信号；PLC系统开始运行测试流程；使得本申请按照设定程序自动完成整套动作，提高自动化控制的智能化程度。

如图4所示，在一个具体的实施例中，岸桥模型包括岸桥起重机主体、岸桥起重机行走小车和岸桥吊抓；

在一个具体的实施例中，岸桥吊抓上设有岸桥电磁铁；岸桥电磁铁连接PLC系统。

如图5、图6所示，在一个具体的实施例中，场桥模型包括场桥起重机主体、场桥起重机行走小车和场桥吊抓；

在一个具体的实施例中，场桥吊抓上设有场桥电磁铁；场桥电磁铁连接PLC系统。

为了进一步说明本申请的方案，下面结合具体的流程予以说明本申请集装箱装卸自动化控制模拟装置的工作过程：

1.程序开始后，所有运动结构回原点，触碰感应开关，给PLC系统复位信号。

2.行星电机带动岸桥沿底盘上轨道运动至集装箱上方后停止。

3.伺服电机通过滑轮组带动行走小车至指定位置。

4.小车上的行星电机带动滑轮使吊抓下降至集装箱上方，贴紧集装箱。

5.电磁铁启动，吸附住集装箱后，抬升到指定高度。

6.行走小车开始启动，运动至集装箱小车上方，同时吊抓下降。

7.吊抓将集装箱放置在集装箱小车上后，关闭电磁铁，同时吊抓上升。

8.集装箱小车沿底盘内部的轨道，行驶至指定位置停止。

9.电机带动场桥模型行驶至集装箱小车上方。

10.场桥的行走小车，运动至集装箱上方，并放下吊抓。

11.吊抓贴附到集装箱上方后，启动电磁铁，抓起集装箱并上升。

12.场桥移动至集装箱堆场上方，放下集装箱。

13.整套动作完成后，全部反向操作一遍，将集装箱放回起始位置，并所有零件复位。

设备安装调试(或项目建设)需符合国家相关标准，并满足相应的技术要求；以及本申请可以进行设备的免费安装测试同时完成。

在一个具体的实施例中，第一感应开关为触碰开关或光电开关；第二感应开关为触碰开关或光电开关；第三感应开关为触碰开关或光电开关。

上述集装箱装卸自动化控制模拟装置，能够直观地进行操作训练，能完成电气设备控制与维修项目训练，也可以深入了解和掌握港口大型装卸机械的操作功能与电气维修技术，实现真实功能演示操作和进行电气设计、电气维修训练操作，并可以实现现代的自动化遥控控制技术运行操作的高效率、智能化。

在一个实施例中，如图7所示，提供了一种集装箱装卸自动化控制模拟装置，包括集装箱运动结构和自动化控制模组；

自动化控制模组包括PLC系统；还包括连接PLC系统的第一电机、第二电机和第三电机；还包括设于岸桥轨道上的第一感应开关，设于场桥轨道上的第二感应开关，以及设于小车轨道上的第三感应开关；第一感应开关、第二感应开关和第三感应开关均连接PLC系统；自动化控制模组还包括遥控控制面板；遥控控制面板连接PLC系统。

具体而言，本申请提供了一种港口集装箱装卸机械自动化控制模拟装置；其中，模型底盘的整体尺寸可以为长度3500MM，宽度1600MM。

如图8所示，主要设备可以包括：岸桥起重机一台，场桥起重机二台，集装箱运输小车一台，遥控控制面板一套，PLC自动化控制系统一套，装置底盘一个等(参见表1)。

表1

模型装置可根据仿真制作；装置中所有动力运动部分采用金属构件，其余采用传统模型材料制作。沙盘可按照设定程序自动完成整套动作；遥控面板可以自动运行或独立操作岸桥，场桥的运动。

3.伺服电机通过滑轮组带动行走小车至指定位置。

5.电磁铁启动，吸附住集装箱后，抬升到指定高度。

8.集装箱小车沿底盘内部的轨道，行驶至指定位置停止。

9.电机带动场桥模型行驶至集装箱小车上方。

10.场桥的行走小车，运动至集装箱上方，并放下吊抓。

12.场桥移动至集装箱堆场上方，放下集装箱。

上述集装箱装卸自动化控制模拟装置，能够很好的解决港口集装箱装卸机械自动化控制吊装集装箱等能力，实现使用自动化控制的模拟电气演示技术。

在一个具体的示例中，遥控控制面板包括处理器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该处理器用于提供计算和控制能力，该网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信，该显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图1-图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的设备的限定，具体的设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种集装箱装卸自动化控制模拟装置，其特征在于，包括集装箱运动结构和自动化控制模组；

所述集装箱运动结构包括模型底盘，以及设于所述模型底盘上的岸桥轨道、场桥轨道和小车轨道；还包括设于所述岸桥轨道上的岸桥模型、设于所述场桥轨道上的场桥模型以及设于所述小车轨道上的各小车模型；

所述自动化控制模组包括PLC系统；还包括连接所述PLC系统的第一电机、第二电机和第三电机；还包括设于所述岸桥轨道上的第一感应开关，设于所述场桥轨道上的第二感应开关，以及设于所述小车轨道上的第三感应开关；所述第一感应开关、所述第二感应开关和所述第三感应开关均连接所述PLC系统；

其中，所述第一电机带动所述岸桥模型沿所述岸桥轨道运动，以触发所述第一感应开关向所述PLC系统传输相应的信号；所述第二电机带动所述场桥模型沿所述场桥轨道运动，以触发所述第二感应开关向所述PLC系统传输相应的信号；所述第三电机带动所述小车模型沿所述小车轨道运动，以触发所述第三感应开关向所述PLC系统传输相应的信号。

2.根据权利要求1所述的集装箱装卸自动化控制模拟装置，其特征在于，

所述第一电机为行星电机；所述第二电机为行星电机；所述第三电机为伺服电机。

3.根据权利要求2所述的集装箱装卸自动化控制模拟装置，其特征在于，所述伺服电机通过滑轮组带动所述小车模型运动。

4.根据权利要求1所述的集装箱装卸自动化控制模拟装置，其特征在于，所述自动化控制模组还包括遥控控制面板；

所述遥控控制面板连接所述PLC系统。

5.根据权利要求1所述的集装箱装卸自动化控制模拟装置，其特征在于，

所述岸桥模型包括岸桥起重机主体、岸桥起重机行走小车和岸桥吊抓；

其中，所述岸桥起重机行走小车上的行星电机通过滑轮带动所述岸桥吊抓的起升运动；所述行星电机连接所述PLC系统。

6.根据权利要求5所述的集装箱装卸自动化控制模拟装置，其特征在于，

所述岸桥吊抓上设有岸桥电磁铁；所述岸桥电磁铁连接所述PLC系统。

7.根据权利要求1所述的集装箱装卸自动化控制模拟装置，其特征在于，

所述场桥模型包括场桥起重机主体、场桥起重机行走小车和场桥吊抓；

其中，所述场桥起重机行走小车上的行星电机通过滑轮带动所述场桥吊抓的起升运动；所述行星电机连接所述PLC系统。

8.根据权利要求7所述的集装箱装卸自动化控制模拟装置，其特征在于，

所述场桥吊抓上设有场桥电磁铁；所述场桥电磁铁连接所述PLC系统。

9.根据权利要求1至8任一项所述的集装箱装卸自动化控制模拟装置，其特征在于，

所述第一感应开关为触碰开关或光电开关；所述第二感应开关为触碰开关或光电开关；所述第三感应开关为触碰开关或光电开关。

10.根据权利要求9所述的集装箱装卸自动化控制模拟装置，其特征在于，

所述岸桥轨道、所述场桥轨道和所述小车轨道均为金属轨道。