CN214609882U - 一种叶轮给煤机无线行走保护装置 - Google Patents

Abstract

本申请的叶轮给煤机无线行走保护装置，涉及叶轮给煤机自动化控制技术领域，包括位置传感器和感应片，叶轮给煤机上安装有位置传感器，行走轨道上间隔设置有多个感应片，位置传感器、中间继电器和从PLC控制器之间依次通过通讯电缆连接，从PLC控制器的输出端和从站电台的输入端通过通讯电缆连接，从站电台的输出端通过无线通讯网络连接总站电台的输入端，总站电台的输出端、主PLC控制器和上位机依次通过通讯电缆连接。本申请实现了自动化控制，使叶轮给煤机安全可靠地自主运行,将叶轮给煤机的就地人员操作变成无人值守方式，不但能减少生产人员的配备，同时也最大程度地保障人员的身心健康。

Description

一种叶轮给煤机无线行走保护装置

技术领域

本申请涉及叶轮给煤机自动化控制技术领域，尤其涉及一种叶轮给煤机无线行走保护装置。

背景技术

叶轮给煤机是火力发电厂输煤装置中不可缺少的主要设备。它位于地面煤场的下层，将从煤场落于V型煤槽里的煤，通过拨轮的缓慢旋转，源源不断地输送到位于地下煤沟的皮带上运走。给煤机位于行走轨道上，可以定点拨煤或行走拨煤。因为叶轮给煤机位于地下煤沟，环境封闭，通风效果差。煤尘非常大，作业时能见度仅几米。

叶轮给煤机控制全部由就地人员操作，一人一机，必须跟随操作。而地下给煤机一般是2-4台，分别安装于一条或两条轨道上，需多人操作若干小时操作，防止相撞及其它故障的发生。加之煤粉扬尘和噪音污染，工作十分艰苦，严重影响个人的身心健康。

实用新型内容

本申请提供了一种叶轮给煤机无线行走保护装置，以解决现有叶轮给煤机需要依靠就地人员跟随操作，对就地人员身心健康危害大问题。

本申请采用的技术方案如下：

一种叶轮给煤机无线行走保护装置，包括位置传感器和感应片，叶轮给煤机上安装有所述位置传感器，行走轨道上间隔设置有多个所述感应片，位置传感器、中间继电器和从PLC控制器之间依次通过通讯电缆连接，从PLC控制器的输出端和从站电台的输入端通过通讯电缆连接，所述从站电台的输出端通过无线通讯网络连接总站电台的输入端，所述总站电台的输出端、主PLC控制器和上位机依次通过通讯电缆连接。

进一步地，两个相邻所述感应片之间的距离为感应片区间，且每个所述感应片区间的长度相同，等于或大于所述叶轮给煤机的机长。

进一步地，从行走轨道的一端起对所述感应片区间依次进行编号。

进一步地，所述位置传感器的感应距离等于或大于10cm。

进一步地，所述上位机与所述主PLC控制器之间通过以太网连接；所述主PLC控制器与所述总站电台之间通过RS232总线连接；所述从PLC控制器与所述从站电台之间通过RS232及RS485总线连接。

进一步地，所述从站电台与所述总站电台之间通过全向跳频天线无线连接。

进一步地，所述行走轨道两端设置有固定极限位置感应开关。

采用本申请的技术方案的有益效果如下：

本申请的叶轮给煤机无线行走保护装置，实现了自动化控制，使叶轮给煤机安全可靠地自主运行,将叶轮给煤机的就地人员操作变成无人值守方式，彻底把人员从恶劣的工作环境中解脱出来，不但能减少生产人员的配备，同时也最大程度地保障人员的身心健康。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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的附图。

图1为本申请实施例提供的叶轮给煤机无线行走保护装置示意图；

图2为本申请提供的位置传感器与感应片的安装示意图；

图3为本申请提供的叶轮给煤机无线行走位置信号处理算法图；

图4为本申请提供的叶轮给煤机无线行走保护控制逻辑图；

图示说明：

其中，1-感应片，2-位置传感器。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

参见图1，为本申请实施例提供的叶轮给煤机无线行走保护装置示意图；参见图2，为本申请提供的位置传感器与感应片的安装示意图；参见图3，为本申请提供的叶轮给煤机无线行走位置信号处理算法图；参见图4，为本申请提供的叶轮给煤机无线行走保护控制逻辑图。

本申请提供的叶轮给煤机无线行走保护装置，包括安装在叶轮给煤机上的位置传感器2和间隔安装在行走轨道上的多个感应1片。两个相邻感应片1之间的距离为感应片区间，每个感应片区间的长度相同，感应片区间的长度等于或大于叶轮给煤机的机长。例如，第一位置传感器2的感应距离等于或大于10cm。

实际生产中，在行走轨道上设置的相邻感应片1之间的间距一般是7-8m。并且还需要从行走轨道某一端起依次为感应片区间进行编号，并将编号和对应的感应片信息存储在上位机中。当位置传感器2行走到某一感应片区间时，上位机通过感应片区间的编号反映出叶轮给煤机当前所处位置。

本申请的叶轮给煤机无线行走保护装置还包括：中间继电器、从PLC控制器、从站电台、总站电台、主PLC控制器和上位机。

位置传感器、中间继电器和从PLC控制器之间依次通过通讯电缆连接，从PLC控制器的输出端和从站电台的输入端通过通讯电缆连接，从站电台的输出端通过无线通讯网络连接总站电台的输入端，总站电台的输出端、主PLC控制器和上位机依次通过通讯电缆连接。

其中，上位机与主PLC控制器之间通过以太网连接；主PLC控制器与总站电台之间通过RS232总线连接；从站电台与总站电台之间通过全向射频天线实现信号无线传输；从PLC控制器采用RS485接口，从站电台采用RS232接口，从PLC控制器与从站电台之间通过RS232及RS485总线连接。

通常，行走轨道上设定有左限位和右限位，叶轮给煤机在左限位与右限位之间的距离行走。现有技术中需要人工看管叶轮给煤机的行走，在叶轮给煤机到达左限位或右限位时需要人工给叶轮给煤机进行掉头或停止行走。本申请提供的叶轮给煤机无线行走保护装置，通过在PLC控制器中设定叶轮给煤机行走位置信号处理算法及行走保护控制逻辑来实现叶轮给煤机的自动化控制。

参见图3，为本申请提供的叶轮给煤机无线行走位置信号处理算法图。具体为：叶轮给煤机向左或向右行走过程，当位置传感器2处于感应片1的感应范围时，位置脉冲信号为“1”；当叶轮给煤机离开感应范围,位置脉冲信号变为“0”。由位置传感器将位置脉冲信号使用220VAc查询电压发送至中间继电器，中间继电器线圈吸合后使用24VDC将该位置脉冲信号发送至从PLC控制器的开关量输入端子。

当从PLC控制器收到位置脉冲信号“1”后，根据行走方向，通过从PLC控制器中的位置算法，计算出叶轮给煤机当前所在的位置区间数值。该位置区间数值可实时传回主PLC控制室并在上位机界面上高亮显示出来。

例如，当前叶轮给煤机处于第三感应片区间，且叶轮给煤机正在向左行走，当上位机接收到位置脉冲信号时，通过位置算法和行走方向计算左行位置加1即此时的位置区间数值为第四感应片区间。相似地，当前叶轮给煤机处于第三感应片区间，且叶轮给煤机正在向右行走，当上位机接收到位置脉冲信号时，通过位置算法和行走方向计算右行位置减1即此时的位置区间数值为第二感应片区间。

操作员通过上位机设定行走区间阈值，总站电台通过全向天线无线传输发送至从站电台，从站电台再将信息发送至从PLC控制器，从PLC控制器接收行走区间阈值。从PLC控制器将位置区间数值与行走区间阈值进行比较，当该位置区间数值与行走区间阈值相同时，从PLC控制器发出“行走停止”指令，叶轮给煤机停止后，立刻发出反向行走指令，掉头行走，当达到另一端的极限位再次即刻掉头。当该位置区间数值与行走区间阈值不同时，从PLC控制器发出“保持之前行走方向继续行走”指令，行走期间，不断计算位置区间数值，并和行走区间阈值比较，直到位置区间数值与行走区间阈值相同时发出“行走停止”指令。

如此叶轮给煤机即可在操作人员设定的行走区间内自动往复行走，无需人为干预。当需要停止工作时，由操作人员在上位机画面上远程停止。以往位置区间数值计算仅基于“点位置”的设计，存在位置脉冲短，容易漏记或错记，而本申请的算法基于“区间位置”的设计，很好地避免了之前的缺陷。

本申请实施例还能够实现叶轮给煤机无线行走保护控制，在行走轨道两端分别设置有固定极限位置感应开关，且在PLC控制器中还设置有多种多个定时器，保证在位置传感器失效或感应片脱落的情况下，启动行走逻辑中的超时行走计时功能使叶轮给煤机能自动识别并停机，以防止因行走位置偏差而导致的斗轮机相撞事故。

参见图4为本申请提供的叶轮给煤机无线行走保护控制逻辑图。具体为：将相邻感应片之间的距离与叶轮给煤机行走速度的比值设定为每段行走时长，即每段行走时长＝相邻感应片之间的距离÷给煤机行走速度(约3.7米/分钟)。叶轮给煤机从某个感应片开始行走，同时行走保护定时器开始计时，若叶轮给煤机行走时长大于每段行走时长，且PLC控制器未收到下一个感应片的位置脉冲信号时，则可能出现位置传感器失效或感应片脱落的故障，此时叶轮给煤机自动停止行走，同时给集控室发出“行走故障”信号，等待检修人员查看处理。

若在准备行走前发现叶轮给煤机位置和实际位置有偏差，可在上位机界面上进行手动校准。若在行走过程中出现位置偏差，叶轮给煤机可在行走到轨道两端的固定极限位置感应开关处进行自动复位，或由操作人员在远程停止并校准后，重新启动。行走时，若叶轮停止旋转，则行走也即刻停止。

本申请的叶轮给煤机无线行走保护装置，实现了自动化控制，使叶轮给煤机安全可靠地自主运行,将叶轮给煤机的就地人员操作变成无人值守方式，彻底把人员从恶劣的工作环境中解脱出来，不但能减少生产人员的配备，同时也最大程度地保障人员的身心健康。

本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。

Claims (7)

1.一种叶轮给煤机无线行走保护装置，其特征在于，包括位置传感器和感应片，叶轮给煤机上安装有所述位置传感器，行走轨道上间隔设置有多个所述感应片，位置传感器、中间继电器和从PLC控制器之间依次通过通讯电缆连接，从PLC控制器的输出端和从站电台的输入端通过通讯电缆连接，所述从站电台的输出端通过无线通讯网络连接总站电台的输入端，所述总站电台的输出端、主PLC控制器和上位机依次通过通讯电缆连接。

2.根据权利要求1所述的叶轮给煤机无线行走保护装置，其特征在于，两个相邻所述感应片之间的距离为感应片区间，且每个所述感应片区间的长度相同，等于或大于所述叶轮给煤机的机长。

3.根据权利要求2所述的叶轮给煤机无线行走保护装置，其特征在于，从行走轨道的一端起对所述感应片区间依次进行编号。

4.根据权利要求1所述的叶轮给煤机无线行走保护装置，其特征在于，所述位置传感器的感应距离等于或大于10cm。

5.根据权利要求1所述的叶轮给煤机无线行走保护装置，其特征在于，所述上位机与所述主PLC控制器之间通过以太网连接；所述主PLC控制器与所述总站电台之间通过RS232总线连接；所述从PLC控制器与所述从站电台之间通过RS232及RS485总线连接。

6.根据权利要求1所述的叶轮给煤机无线行走保护装置，其特征在于，所述从站电台与所述总站电台之间通过全向跳频天线无线连接。

7.根据权利要求1所述的叶轮给煤机无线行走保护装置，其特征在于，所述行走轨道两端设置有固定极限位置感应开关。

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