本实用新型涉及一种用于翻车机作业自动给料的系统及方法，属于翻车机设备技术领域。
背景技术：
现阶段公司翻车机作业的多数环节自动化较高，但存在部门环节进行人工干预的情况，整体流程工艺的全自动作业仍需进一步提高。自动作业中，需要入口司机察漏斗料位告知主操司机，由主操司机调整给料机频率，控制给料。同时因为漏斗料位情况均由人为判断，所翻卸的煤种特性也不尽相同，导致主操司机无法准确的根据经验调整给料器频率，经常出给料过程中使得某一漏斗料位过低或过高甚至空斗，致使自动作业停止给料动作或停止翻车动作等现象。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够在翻车作业过程中不用人员参与的自动给料系统
解决上述技术问题的技术方案是：
一种用于翻车机作业自动给料的系统，由漏斗料位检测装置、PLC网络模块、PLC控制模块、皮带秤测量系统与人机交互界面组成。
所述的漏斗料位检测装置是由料位平台支架与检测单元组成；利用平台支架使得检测单元检测口垂直于翻车机倾翻侧漏斗篦子口的正中央，且检测单元的安装位置避开翻车过程中被煤料冲击位置，以确保测量准确并避免翻车机漏斗篦子对检测结果的干扰。
所述的PLC网络模块，包括远程I/O传输模块，远程I/O传输模块将所述漏斗料位检测装置与皮带秤系统所测量的数据以模拟信号或数字信号的形式传输到PLC控制模块中。
所述的PLC控制模块，其内预先储存有煤种给料模型，可以对整体给料量、单独漏斗料位进行校准，实现自动给料与自动翻车作业，实现自动翻车作业过程中自动给料控制。
所述的皮带秤系统，为国家标准的衡秤测量系统。
所述的人机交互界面，具有显示设备和人机对话窗口，可以手动输入自动给料的总体流量的输入装置和启动自动给料系统的开关。
所述翻车机漏斗采用金属材料制成，漏斗侧壁具有两个沿高度方向上延伸的竖孔，两个竖孔相对，竖孔使用橡胶材料封堵；所述竖孔的外侧分别具有射线发射装置和射线检测装置，所述射线发射装置具有射线源、扇形准直器、具有多个准直孔的旋转桶；射线经过射线源、扇形准直器、旋转桶上的准直孔形成扫描射线束对漏斗内进行射线探测，射线经过射线源、扇形准直器、旋转桶上的准直孔、第一竖孔、物料、第二竖孔依次设置，所述射线先后经过射线源、扇形准直器、旋转桶上的准直孔、第一竖孔、物料、第二竖孔、射线检测装置实现漏斗内料位的射线探测，使用漏斗料位检测装置与射线探测装置共同实现漏斗料位的检测。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型一种用于翻车机作业自动给料的系统，可以直接将入口翻车机司机的观察漏斗料位与主操台翻车机司机调整给料频率的职能去掉，可以合理的优化岗位配员结构，降低人力成本；避免因漏斗料位过高碰撞翻车机与因空斗产生大煤头等事故发生。电能成本节省。
附图说明
图1 料位检测装置支架模型图；
图2 逻辑程序1漏斗料位检测数据规划部分示例图；
图3 逻辑程序2不同煤种给料模型部分示例图；
图4 逻辑程序3整体给料量校准部分示例图；
图5 逻辑程序4单独漏斗料位校准部分示例图；
图6 逻辑程序5自动给料与自动翻车作业系统接口程序部分示例图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
一种用于翻车机作业自动给料的系统，由漏斗料位检测装置、PLC网络模块、PLC控制模块、皮带秤测量系统与人机交互界面组成。
所述的漏斗料位检测装置是由料位平台支架与检测单元组成；利用平台支架使得检测单元检测口垂直于翻车机倾翻侧漏斗篦子口的正中央，且检测单元的安装位置避开翻车过程中被煤料冲击位置，以确保测量准确并避免翻车机漏斗篦子对检测结果的干扰。
所述的PLC网络模块，包括远程I/O传输模块，远程I/O传输模块将所述漏斗料位检测装置与皮带秤系统所测量的数据以模拟信号或数字信号的形式传输到PLC控制模块中。
所述的PLC控制模块，其内预先储存有煤种给料模型，可以对整体给料量、单独漏斗料位进行校准，实现自动给料与自动翻车作业，实现自动翻车作业过程中自动给料控制。
所述的皮带秤系统，为国家标准的衡秤测量系统。
所述的人机交互界面，具有显示设备和人机对话窗口，可以手动输入自动给料的总体流量的输入装置和启动自动给料系统的开关。
所述翻车机漏斗采用金属材料制成，漏斗侧壁具有两个沿高度方向上延伸的竖孔，两个竖孔相对，竖孔使用橡胶材料封堵；所述竖孔的外侧分别具有射线发射装置和射线检测装置，所述射线发射装置具有射线源、扇形准直器、具有多个准直孔的旋转桶；射线经过射线源、扇形准直器、旋转桶上的准直孔形成扫描射线束对漏斗内进行射线探测，所述射线先后经过射线源、扇形准直器、旋转桶上的准直孔、第一竖孔、物料、第二竖孔、射线检测装置实现漏斗内料位的射线探测，使用漏斗料位检测装置与射线探测装置共同实现漏斗料位的检测。
一种利用以上系统用于翻车机作业自动给料的方法，包括以下步骤：
将检测单元安装在料位平台支架上；将自动翻车作业系统与自动给料系统的人机交互界面连接，使之相互控制与制约从而提高自动作业稳定性与安全性；
根据不同煤种的不同给料特性，在自动给料系统中为不同煤种建立单独的给料模型，对每一种煤种设定单独给料参数；
利用皮带秤系统分别对总体给料量与单斗给料量进行调节，使之在保证总体给料量不变的前题下，每个漏斗煤料的位置均处于正常位置。
料位平台支架其采用整体结构为倒L型设计与三角形固定的形式，包括平台支架和检测单元固定座，平台支架设置有滑道，平台支架与检测单元固定座分别组装并以滑道的形式进行连接，设置拉杆使得维修人员可以通过牵引检测单元固定座来控制检测单元固定座在滑道中行走。
漏斗料位检测步骤确立5个测量点；料位超高位：漏斗的料位已经影响翻车机翻转的位置；料位升频位：漏斗的存料已经过多需要提高漏斗给料能力的位置；料位降频位：漏斗的存料过少需要降低漏斗给料能力的位置；料位超低位：漏斗的存料已经影响整体给料需停止该漏斗的给料动作的位置；料位空斗位：漏斗的存料已经为零的位置；
给料模型的建立为：对常见煤种在每个漏斗中的给料数据加以测量，测量一个作业循环后每个漏斗存料存料量、每个漏斗内变频给料电机的给料量以及每个漏斗内变频给料电机每提升1HZ所对应的给料提升量；基于此计算总体给料量一定时每个漏斗的给料量以及计算每个漏斗变频给料电机的给料频率；建立新模型时先设置每个漏斗以固定频率进行给料，用皮带秤的测量数据与已知模型的数据相对比，得出该煤种每个漏斗内变频给料电机的给料量与已知模型每个漏斗内变频给料电机的给料量的比例；当新煤种作业时，根据该煤种每个漏斗内变频给料电机的给料量与已知模型每个漏斗内变频给料电机的给料量的比例计算出该煤种所对应的每个漏斗变频给料电机每提升1HZ所对应的给料提升量，并根据计算结果计算出新煤种每个漏斗变频给料电机的给料频率。
所述总体给料量调节为：获取当前自动给料的每个漏斗变频给料电机的给料频率，根据模型计算当前总体给料量，总体给料量为每个漏斗内变频给料电机的给料量的和，并将其与预设给料量相对比，当其差值大于所有漏斗变频给料电机的给料频率提升1HZ所对应的给料提升量时，调整给料系统对所有工作的给料电机的频率进行调整；保证自动给料过程中，总体给料量等于预设给料量。
单斗给料量调节为：根据模型得到相应煤种每个漏斗变频给料电机相对应提升1HZ所对应的给料提升量，并检测当前料位检测装置测量每个漏斗存料的位置；根据每个漏斗料位存料情况和总体给料量的情况对该漏斗及其他漏斗的给料频率进行调整；具体如下：先计算出除某特定漏斗以外所有漏斗升频1HZ或降频1HZ所对应的调整后总体给料量的调整值，再计算为了抵消该调整值该固定特定漏斗需要调节的给料频率；当该漏斗煤料存料处于料位升频位1-5分钟后，对该漏斗的给料频率进行一次调整，其调值为该漏斗所应调整的给料频率数值，同时其他每个漏斗均进行一次降频调整，调整值为1；当该漏斗煤料存料处于降频位1-5分钟后，对该漏斗给料频率进行一次降频调整，其调值为该漏斗所应调整的给料频率数值，同时其他每个漏斗均进行一次升频调整，调整值为1。
所述自动给料与自动翻车作业系统相连接；当额定给料量的设定值确认后，只有在得到相应的皮带传输机的启动信号后，自动给料系统方允许启动；在自动给料系统启动后，控制翻车机的漏斗闸门进行开闸动作，当漏斗闸门打开后，该漏斗方可参与到自动给料系统中；当漏斗煤料存料处于“超高位”时，禁止翻车机继续翻卸煤料，当该漏斗煤料存料不处于“超高位”后方可继续翻卸煤料；当漏斗煤料存料处于“超低位”时，禁止该漏斗的给料电机继续动作，当该漏斗煤料存料不处于“超低位”后方可继续给料；当皮带秤系统测得数值高于设定值，并持续1-5分钟后，停止自动给料系统，并控制人机交互界面报错。
实施例2
本发明由安装漏斗料位检测装置、料位数据采集、逻辑程序编辑、建立人机对话窗口四部分组成。
首先选定漏斗料位检测装置的安装位置，使得在翻车机自动翻卸车皮过程中 ，翻卸煤料不可冲击检测装置，同时能够准确的测量漏斗料位的具体情况。设计好料位检测单元的安装支架，并进行制作与安装。
漏斗料位测量装置的支架安装完毕后，在支架上的平台上根据料位检测单元的需求安装探头，并以通讯线连接远程I/O模块的形式将测量数据传输至PLC系统中。
当料位检测装置的数据采集完成后，对其数据进行规划与设计，并将其中各个点运用到整体自动给料控制与自动作业系统控制中去。并于系统中原有的皮带秤数据相结合，以实现对翻车机自动作业过程中对漏斗料位与整体给料量的时时监控。
不同煤种给料模型：在按照额定能力进行翻车作业的过程中因作业所翻卸的煤种不同，漏斗给料电机所需提供的给料频率也不尽相同，为了使得自动给料能够适应不同煤种，在自动给料前期需通过给料模型的计算对后面自动给料过程中所有相关参数进行调整。
整体给料量校准程序编辑，根据皮带秤数据与自动给料系统中设定值的对比差值，对所有工作中的漏斗给料频率加以调整，使得自动给料作业过程中翻车机漏斗的给料量时时符合作业需求。
单独漏斗料位校准程序编辑，为了保证自动给料过程中，每个漏斗中的煤料存料一直处于正常位置（不长期处于高位或低位），自动给料系统会根据每个漏斗存料的位置与时间，分别对漏斗进行调节。以避免自动给料过程中，因漏斗料位过高而影响翻车，或者漏斗料位过低而产生给料煤头。
自动给料与自动翻车作业系统接口程序编辑，因为在生产作业过程中，变频给料电机的工作状态，翻车机动作的频次等都能够对自动给料系统产生影响。为了保证自动给料系统的运行的过程中，能够不受系统外部因素干扰，必须将自动给料系统与自动翻车作业系统进行连接，使得两套系统相互制约而不出现冲突。
为该系统中人机对话窗口。通过操作台司机的操作，可在给料量值的设定框内输入自动给料系统的额定总体给料量，并在满足自动给料条件后点击“自动给料按钮”进行启动自动给料系统，当自动作业即将结束时点击“排空”按钮进行排空作业，并在之后自动停止自动给料系统。
一种用于翻车机作业自动给料的系统，它由漏斗料位检测装置、PLC网络、PLC逻辑程序、皮带秤测量系统与操作界面组成。
一种用于翻车机作业自动给料的系统，所述的料位检测装置是由一个料位平台支架与一种测量准确信号稳定的检测单元组成。为了确保测量准确并避免翻车机漏斗篦子对检测结果的干扰，平台支架需能够确保检测单元检测口垂直于翻车机倾翻侧漏斗篦子口的正中央，同时位置需避免翻车过程中被煤料冲击。
上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。