CN211998516U - 旋流井天车无人智能自动抓渣控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于旋流井天车控制技术领域，提供了旋流井天车无人智能自动抓渣控制系统，旋流井天车无人智能自动抓渣控制系统，包括地面操作台、第一无线模块、第二无线模块、机上PLC、起升电机、大车变频器、小车变频器、大车电机、小车电机、起升编码器、小车编码器和大车编码器，所述大车编码器用于测量大车的位置，所述小车编码器用于测量小车的位置，机上PLC控制起升电机、大车电机、小车电机分别驱动挂钩升降，以及大车和小车的移动，并且依次驱动驱动大车和小车移动到旋流井位置处，然后进行延时捞渣，接着提升挂钩，驱动大车和小车移动到脱水坑位置进行延时落渣，本实用新型能够实现无人操作，且工作效率高。

Description

旋流井天车无人智能自动抓渣控制系统

技术领域

本实用新型属于旋流井天车控制技术领域，尤其涉及旋流井天车无人智能自动抓渣控制系统。

背景技术

旋流井是一种涡流式沉淀池，由进水口，出水口，沉砂分选区，集砂区，砂提升泵，排砂管，电动机和变速箱组成，旋流井一般采用天车抓取底部的残渣。

现有旋流井天车在工作时存在以下问题：旋流井天车处于室外环境，工作环境恶劣，雾气中含有SO2等有害气体，环境对行车司机的身体健康产生影响；天气恶劣、夜间及雾气较大时，司机在处于盲抓状态，易造成抓斗碰撞冲渣池、损坏设备；冲渣池中水位较高时，司机无法判断废渣的高度、易抓空，影响工作效率；抓渣工作单调，司机重复作业，容易疲劳造成安全事故。

实用新型内容

本实用新型提供旋流井天车无人智能自动抓渣控制系统，旨在解决现有技术存在的问题。

本实用新型是这样实现的，旋流井天车无人智能自动抓渣控制系统，包括地面操作台、第一无线模块、第二无线模块、机上PLC、起升电机、大车变频器、小车变频器、大车电机、小车电机、起升编码器、小车编码器和大车编码器；

所述地面操作台连接所述第一无线模块，所述第二无线模块与所述第一无线模块为无线连接，所述第二无线模块连接所述机上PLC，所述机上PLC用于输出控制指令，所述起升电机、大车变频器、小车变频器、起升编码器、小车编码器和所述大车编码器的输入端连接所述机上PLC的输出端，所述起升编码器用于测量由所述起升电机驱动的旋流井天车的挂钩的高度，所述大车编码器用于测量大车的位置，所述小车编码器用于测量小车的位置，所述大车变频器的输出端连接所述大车电机，所述小车变频器连接所述小车电机。

优选的，所述大车变频器、小车变频器、起升编码器、小车编码器和所述大车编码器均通过DP接口连接所述机上PLC。

优选的，所述DP接口和所述起升电机均通过profibus总线连接所述机上PLC。

优选的，还包括称重限制器，所述称重限制器用于采集抓斗的重量。

优选的，所述称重限制器的输出电流为4～20mA。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的旋流井天车无人智能自动抓渣控制系统，通过设置地面操作台、第一无线模块、第二无线模块、机上PLC、起升电机、大车电机、小车电机、起升编码器、小车编码器和大车编码器，机上PLC控制起升电机、大车电机、小车电机分别驱动挂钩升降，以及大车和小车的移动，并且依次驱动挂钩高度不低于地面上方0.2m、驱动大车和小车移动到旋流井位置处，然后进行延时捞渣，接着提升挂钩，驱动大车和小车移动到脱水坑位置进行延时落渣，本实用新型能够实现无人操作，且工作效率高。

附图说明

图1为本实用新型的旋流井天车无人智能自动抓渣控制系统整体结构示意图。

图2为本实用新型的旋流井天车无人智能自动抓渣的控制方法原理图。

图中：1-地面操作台、2-第一无线模块、3-第二无线模块、4-机上PLC、5-起升电机、6-大车变频器、7-小车变频器、8-大车电机、9-小车电机、10-起升编码器、11-小车编码器、12-大车编码器。

具体实施方式

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

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：旋流井天车无人智能自动抓渣控制系统，旋流井天车无人智能自动抓渣控制系统包括：地面操作台1、第一无线模块2、第二无线模块3、机上PLC4、起升电机5、大车变频器6、小车变频器7、大车电机8、小车电机9、起升编码器10、小车编码器11、大车编码器12和称重限制器。

地面操作台1连接第一无线模块2，第二无线模块3与第一无线模块2为无线连接，第二无线模块3连接机上PLC4，机上PLC4用于输出控制指令，起升电机5、大车变频器6、小车变频器7、起升编码器10、小车编码器11和大车编码器12的输入端连接机上PLC4的输出端，起升编码器10用于测量由起升电机5驱动的旋流井天车的挂钩的高度，大车编码器12用于测量大车的位置，小车编码器11用于测量小车的位置，大车变频器6的输出端连接大车电机8，小车变频器7连接小车电机9，称重限制器用于采集抓斗的重量。

其中，大车变频器6、小车变频器7、起升编码器10、小车编码器11和大车编码器12均通过DP接口连接机上PLC4。DP接口和起升电机5均通过profibus总线连接机上PLC4。称重限制器的输出电流为4～20mA，称重限制器可以采集到抓斗实际重量，然后可以精准的进行触底判断。同时可以累积计算每班抓渣的重量。

地面操作台1通过引用无线通讯，可以远程室内启动和停止并进行位置定位数据下发、监控运行状态等工作。第一无线模块2和第二无线模块3均用于进行无线信息传输并通过无线AP接入网络。机上PLC4通过预设控制程序以实现对起升电机5、大车电机8和小车电机9的控制。

以前大车、小车存在速度不能调整、停车抱闸紧、渣斗摇晃严重、车抱闸松、位置溜车严重、容易碰撞池壁损坏设备等问题。通过采用绝对值编码器定位与变频器控制结合，能精准控制大车和小车的位置，同时也实现了防摇功能，天车运行更安全。

请参阅图2，本实用新型提供的旋流井天车无人智能自动抓渣控制方法通过上述旋流井天车无人智能自动抓渣控制系统实现对天车的控制，包括以下步骤：

步骤1：启动控制系统，通过起升编码器10检测主钩的高度是否位于地面以上0.2m，是则执行步骤2。否则检测主钩的高度是否高于地面以上0.2m，是则执行步骤2。否则机上PLC4控制提升电机5提升主钩以使主钩的高度不低于地面以上0.2mm，然后执行步骤2。

起升编码器10为绝对值编码器，并将检测的数值传输到机上PLC4，机上PLC根据起升编码器检测的数值对提升电机5进行控制。

步骤2：通过大车编码器12检测大车是否位于旋流井位置，是则执行步骤3，否则检测大车是否位于旋流井的右侧，是则机上PLC4控制大车电机8驱动大车向左移动大车以使大车位于旋流井位置，并通过大车变频器6调节大车电机8的驱动功率及大车的移动速度，然后执行步骤3。否则向右移动大车以使大车位于旋流井位置，然后执行步骤3。

旋流井位置为大车移动的第一个目标位置。

步骤3：通过小车编码器11检测小车是否位于旋流井位置，是则执行步骤4。否则检测小车是否位于旋流井位置的前方，是则PLC4控制小车电机9驱动小车后退以使小车位于位于旋流井位置，并通过小车变频器7调节小车电机的驱动功率及小车的移动速度，然后执行步骤4。否则小车前进以使小车位于旋流井位置，然后执行步骤4。

旋流井位置也是小车移动的第一目标位置。当大车和小车均移动到第一目标位置后，即可进行捞渣作业。

步骤4：机上PLC4控制起升电机5驱动主钩下降，抓斗在触到旋流井底时停止，并且抓斗通过称重限制器检测的重量，当抓斗的重量低于预设的重量值0.2t时，发出抓斗触底的信号，并通过抓斗在旋流井内完成延时捞渣，然后机上PLC4控制起升电机5驱动主钩上升，使主钩的高度不低于地面以上0.2m，并且可以通过类似步骤1中的方式对主钩的高度进行调整然后执行步骤5。

步骤5：移动小车和大车以使大车和小车位于脱水坑位置，然后执行步骤6。

脱水坑用于容置打捞出的残渣，脱水坑的位置为大车和小车移动的第二目标位置。并且可以通过步骤2和步骤3中的类似的步骤准确调整大车和小车的位置。

步骤6：降下主钩，并在脱水坑内完成延时落渣，然后执行步骤1。

通过在步骤6之后继续执行步骤1，能够循环进行捞渣和落渣作业，实现了循环控制，增加了工作效率。

本实用新型的旋流井天车无人智能自动抓渣控制系统，通过设置地面操作台1、第一无线模块2、第二无线模块3、机上PLC4、起升电机5、大车电机8、小车电机9、起升编码器10、小车编码器11和大车编码器12，机上PLC4控制起升电机5、大车电机8、小车电机9分别驱动挂钩升降，以及大车和小车的移动，并且依次驱动挂钩高度不低于地面上方0.2m、驱动大车和小车移动到旋流井位置处，然后进行延时捞渣，接着提升挂钩，驱动大车和小车移动到脱水坑位置进行延时落渣，本实用新型能够实现无人操作，且工作效率高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.旋流井天车无人智能自动抓渣控制系统，其特征在于：包括地面操作台(1)、第一无线模块(2)、第二无线模块(3)、机上PLC(4)、起升电机(5)、大车变频器(6)、小车变频器(7)、大车电机(8)、小车电机(9)、起升编码器(10)、小车编码器(11)和大车编码器(12)；

所述地面操作台(1)连接所述第一无线模块(2)，所述第二无线模块(3)与所述第一无线模块(2)为无线连接，所述第二无线模块(3)连接所述机上PLC(4)，所述机上PLC(4)用于输出控制指令，所述起升电机(5)、大车变频器(6)、小车变频器(7)、起升编码器(10)、小车编码器(11)和所述大车编码器(12)的输入端连接所述机上PLC(4)的输出端，所述起升编码器(10)用于测量由所述起升电机(5)驱动的旋流井天车的挂钩的高度，所述大车编码器(12)用于测量大车的位置，所述小车编码器(11)用于测量小车的位置，所述大车变频器(6)的输出端连接所述大车电机(8)，所述小车变频器(7)连接所述小车电机(9)。

2.如权利要求1所述的旋流井天车无人智能自动抓渣控制系统，其特征在于：所述大车变频器(6)、小车变频器(7)、起升编码器(10)、小车编码器(11)和所述大车编码器(12)均通过DP接口连接所述机上PLC(4)。

3.如权利要求2所述的旋流井天车无人智能自动抓渣控制系统，其特征在于：所述DP接口和所述起升电机(5)均通过profibus总线连接所述机上PLC(4)。

4.如权利要求1所述的旋流井天车无人智能自动抓渣控制系统，其特征在于：还包括称重限制器，所述称重限制器用于采集抓斗的重量。

5.如权利要求4所述的旋流井天车无人智能自动抓渣控制系统，其特征在于：所述称重限制器的输出电流为4～20mA。

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