一种活性炭自动装填系统及其控制方法与流程
本发明涉及化工生产技术领域，尤其涉及一种活性炭自动装填系统及其控制方法。
背景技术：
钢铁企业是整个国民经济的支柱企业，但是，它为经济发展做出重要贡献的同时，也伴随着严重的污染大气的问题。钢铁企业内有很多工序都会产生烟气排放，例如，烧结、球团、炼焦、炼铁、炼钢和轧钢等工序，每个工序排放的烟气中含有大量的粉尘、so2、nox、二噁英、粉尘和重金属等污染物。污染烟气被排放到大气中后，不仅污染环境，还会对人体健康构成威胁。为此，钢铁企业通常采用在烟气净化系统的吸附装置中盛放活性炭的方式吸附烟气，利用活性炭无选择性吸附、催化等作用对各种污染物同步吸收脱除达到净化烧结烟气的目的。
活性炭作为吸附剂，在烟气净化系统投入使用前，需要将大量的活性炭装填进吸附装置中，只有将吸附装置中装填满活性炭才能对烧结烟气进行净化。而在烧结烟气脱硫脱硝生产过程中，活性炭由于磨损、物理化学反应等原因消耗的量也需要及时补充新鲜的活性炭。
目前，活性炭生产厂生产出的新鲜活性炭通常采用袋装形式进行包装和运输。活性炭装入包装袋中形成活性炭包，活性炭包10的结构如图1所示，活性炭包10的底部设有
如果设定每次挂袋时间、袋包起吊时间、运动至卸料点时间、单包卸料时间、吊钩再次运动至汽车上钩时间的总和为一次装填料时间，那么利用现有的装填装置和方法，其单次装填时间需要5分钟左右。如果利用该装置和方法进行6000吨活性炭的初装，当全部装填满这些活性炭需要21天左右，可见装填时间过长，这不仅导致人工费增加，也会导致脱硫脱硝系统推迟投入使用时间，影响工作效率。可见，现有的装填装置及方法，单位时间内装填量少，导致工作效率低。
技术实现要素：
本发明提供了一种活性炭自动装填系统及其控制方法，以解决现有的装填系统及方法，导致工作效率低的问题。
第一方面，本发明提供了一种活性炭自动装填系统，包括：装料控制器，装料遥控器，吊车运动控制装置，卸料平台，设置在卸料平台上的卸料斗，位于所述卸料斗受料口中心的破袋刀，位于卸料平台上方的轨道，沿轨道滑动的行车粱，沿行车粱移动的行车，位于行车底部的吊钩，以及，设置在行车粱的位置检测装置；
所述位置检测装置、吊车运动控制装置和装料遥控器分别与装料控制器连接；
所述装料遥控器用于向所述装料控制器发送装料指令；
所述位置检测装置用于检测吊钩的运行坐标，以及，将检测的运行坐标发送至装料控制器；其中，所述运行坐标包括装料初始坐标、破袋起点坐标和破袋终点坐标；
所述装料控制器用于根据装料指令和运行坐标，向吊车运动控制装置发送行车运动指令，以由所述吊车运动控制装置控制行车粱沿轨道滑动、行车沿行车粱移动以及吊钩携带吊装的活性炭包进行上升或下降运动，实现活性炭包的破袋、卸料和卸下操作。
可选地，还包括：设置在行车的重量检测装置，重量检测装置与装料控制器连接；所述重量检测装置用于检测活性炭包的重量值，以及，将检测的活性炭包的重量值发送至装料控制器。
可选地，所述装料遥控器和吊车运动控制装置连接；所述装料遥控器还用于向吊车运动控制装置发送行车操作指令，由吊车运动控制装置控制吊钩运行至活性炭包上方，以将活性炭包挂在吊钩上，以及将吊钩上的空活性炭包卸下。
第二方面，本发明还提供了一种活性炭自动装填系统的控制方法，包括以下步骤：
接收装料遥控器发送的装料指令；以及，根据所述装料指令，获取位置检测装置发送的装料初始坐标；
根据所述装料初始坐标和预存的破袋刀的位置坐标，确定吊钩的运行轨迹；
将所述吊钩的运行轨迹发送至吊车运动控制装置，由所述吊车运动控制装置根据运行轨迹控制吊钩运动至破袋刀处，以利用破袋刀对所述吊钩吊装的活性炭包进行破袋操作，使活性炭包中的活性炭装填进活性炭仓内；
在破袋操作结束后，控制吊钩做上升运动，获取破袋后的活性炭包的当前卸料流量；
判断所述当前卸料流量是否小于预设卸空流量值；如果所述当前卸料流量小于预设卸空流量值，控制所述吊钩根据所述运行轨迹将卸料后的空活性炭包返回至装料初始坐标对应的位置。
可选地，按照下述步骤根据所述装料初始坐标和预存的破袋刀的位置坐标，确定吊钩的运行轨迹：
以所述行车粱沿轨道运动、远离破袋刀的方向为x轴正向，以行车沿行车粱移动、由第一轨道运动至第二轨道的方向为y轴正向，以吊钩由轨道运动至破袋刀的方向为z轴正向，坐标原点位于第一轨道上，建立坐标系；以及，确定装料初始坐标(x1，y1，z1)和破袋刀的位置坐标(x2，y2，z2)；
根据所述坐标系和破袋刀的位置坐标(x2，y2，z2)，确定破袋起点坐标(x2，y2，z2-h1)和破袋终点坐标(x2，y2，z2+h2)；其中，h1＝h+l1，h为由活性炭包的底部到吊钩的高度，l1为预设高度；h2＝h-l2，l2为破袋刀进入活性炭包底部的长度；
将沿所述装料初始坐标(x1，y1，z1)、破袋起点坐标(x2，y2，z2-h1)和破袋终点坐标(x2，y2，z2+h2)方向运动的路线确定为吊钩的运行轨迹。
可选地，按照下述步骤通过所述吊车运动控制装置根据运行轨迹控制吊钩运动至破袋刀处：
根据所述运行轨迹，控制所述吊钩由装料初始坐标(x1，y1，z1)运行至破袋起点坐标(x2，y2，z2-h1)；
在所述吊钩停止运动并延时第一时长后，控制所述吊钩由破袋起点坐标(x2，y2，z2-h1)下降至破袋终点坐标(x2，y2，z2+h2)，以利用破袋刀对所述吊钩吊装的活性炭包进行破袋操作。
可选地，按照下述步骤在破袋操作结束后，控制吊钩做上升运动，获取破袋后的活性炭包的当前卸料流量：
在所述吊钩下降至破袋终点坐标(x2，y2，z2+h2)进行破袋操作之后，延时第二时长；
控制所述吊钩由破袋终点坐标(x2，y2，z2+h2)上升至破袋起点坐标(x2，y2，z2-h1)；
在所述吊钩停止后，获取吊钩下破袋后的活性炭包的初始卸料流量；
在所述初始卸料流量大于预设卸料流量值的情况下，获取破袋后的活性炭包的当前卸料流量。
可选地，还包括：
如果所述初始卸料流量小于或等于预设卸料流量值，控制所述吊钩由破袋起点坐标(x2，y2，z2-h1)再次下降至破袋终点坐标(x2，y2，z2+h2)，以利用破袋刀对所述活性炭包进行第二次破袋操作。
可选地，还包括：
根据所述装料指令，获取重量检测装置检测的活性炭包初始重量；
根据所述活性炭包初始重量，确定第三时长t3；t3＝k×(g1/s)，g1为活性炭包初始重量，k为系数，取值范围为1～1.3，s为破袋后的活性炭包的初始卸料流量。
可选地，在所述如果当前卸料流量小于预设卸空流量值的步骤之后，所述方法还包括：
如果所述当前卸料流量小于预设卸空流量值，延时第三时长t3后，检测活性炭包的当前重量gi；
如果所述活性炭包的当前重量gi小于预设重量值g0，控制所述吊钩沿运行轨迹反向运动，以将卸料后的空活性炭包运回至装料初始坐标对应的位置。
可选地，还包括：
如果所述活性炭包的当前重量gi大于或等于预设重量值g0，延时第四时长t4后，当所述活性炭包的当前重量gi小于预设重量值g0时，控制所述吊钩根据所述运行轨迹将卸料后的空活性炭包返回至装料初始坐标对应的位置。
由以上技术方案可知，本发明实施例提供了一种活性炭自动装填系统及其控制方法，系统的卸料斗设置在卸料平台上，破袋刀位于卸料斗受料口中心，轨道位于卸料平台上方，行车粱沿轨道滑动，行车沿行车粱移动，吊钩位于行车底部。位置检测装置设置在行车粱，用于将检测到的吊钩的运行坐标发送至装料控制器；装料遥控器向装料控制器发送装料指令；装料控制器根据装料指令和运行坐标确定吊钩的运行轨迹，由吊车运动控制装置控制吊钩根据运行轨迹运动至破袋刀处，利用破袋刀对吊钩吊装的活性炭包进行破袋操作，使活性炭包中的活性炭装填进活性炭仓内；并在检测到破袋后的活性炭包的当前卸料流量小于预设卸空流量值时，控制吊钩根据运行轨迹将卸料后的空活性炭包返回至装料初始位置，完成一次活性炭仓的活性炭装填过程。可见，本实施例提供的系统及控制方法，其对活性炭仓的装料过程由装料控制器进行控制，根据装料遥控器发送的装料指令和位置检测装置的实时检测数据，由吊车运动控制装置自动控制吊钩的运行，因此，可实现自动的卸料过程，工作效率更高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术提供的活性炭包的结构示意图；
图2为现有技术提供的活性炭卸料系统的结构示意图；
图3为现有技术提供的活性炭卸料系统的俯视图；
图4为本发明实施例提供的活性炭自动装填系统的侧视图；
图5为本发明实施例提供的活性炭自动装填系统的俯视图
图6为本发明实施例提供的活性炭自动装填系统的结构框图；
图7为本发明实施例提供的活性炭自动装填系统的控制方法的流程图；
图8为本发明实施例提供的吊钩的运行轨迹示意图。
具体实施方式
图4为本发明实施例提供的活性炭自动装填系统的侧视图；图5为本发明实施例提供的活性炭自动装填系统的俯视图。
参见图4和图5，本发明实施例提供的一种活性炭自动装填系统，用于自动地将活性炭卸入活性炭仓，以将活性炭仓内装满净化烟气所需的活性炭。本实施例中，活性炭仓位于卸料平台1的下方，卸料平台1用于固定卸料斗2，卸料斗2的出料口与活性炭仓的入料口连通。卸料斗2的受料口设有用钢板做成的160mm×200mm的格栅，格栅上铺设网孔为80mm×50mm的钢网板，用于抵抗活性炭包10落下时的冲击，也可防止活性炭包因意外情况由行车上滑落，进入活性炭仓而影响生产过程。
卸料斗2的受料口中心设有破袋刀3，破袋刀3用于划破活性炭包10底部，使活性炭包10内的活性炭落入卸料斗2内，进而再落入活性炭仓中，实现活性炭仓中的活性炭装填。
本实施例由行车组件控制活性炭包10运行至破袋刀3的正上方，以便于进行破袋处理。行车组件包括轨道4，沿轨道4滑动的行车粱5，沿行车粱5移动的行车6，位于行车6底部的吊钩7。轨道4位于卸料平台1的上方，吊钩7用于吊装活性炭包10。
行车6内设有卷扬电机，卷扬电机由马达m3控制；马达m3的正转使吊钩7上升，马达m3反转使吊钩7下降，吊钩7的具体高度可以通过检测钢丝绳长度或通过检测m3的转动圈数检测，此为现有技术，不再赘述。吊钩7的高度用z表示；行车粱5在轨道4上移动，由马达m1控制，行车粱5在轨道4上的位置用x表示；行车6在行车粱5上的运动由马达m2控制，行车6在行车粱5上的位置用y表示。
活性炭包10由汽车运送至活性炭装料车间，在对活性炭仓进行装料时，需将活性炭包10挂在吊钩7上，由三组马达驱动行车6在行车粱5上移动，以及，驱动行车粱5沿轨道4移动，使得活性炭包10被运送至破袋刀3的正上方，然后驱动吊钩7下降，使得活性炭包10垂直向下运动至包装袋底部被破袋刀3刺破，再驱动吊钩7上升一定高度，使得活性炭颗粒由活性炭包10内自然流出，流出的活性炭颗粒通过卸料斗2卸料进活性炭仓内，实现卸料过程。
而为了提高活性炭自动装填系统的工作效率，本实施例中，利用控制系统实现活性炭自动装填系统的自动卸料过程。为此，如图6所示，该控制系统包括装料控制器200、装料遥控器300、位置检测装置400和重量检测装置600。而行车组件的控制由吊车运动控制装置500实现，吊车运动控制装置500为行车组件出厂时设置的电控柜，设有可与装料控制器200进行通信的接口。
装料控制器200与上级控制系统100进行通信，以由上级控制系统100对烟气净化流程进行控制。位置检测装置400、吊车运动控制装置500、装料遥控器300和重量检测装置600分别与装料控制器200连接；位置检测装置400设置在行车粱5上，行车粱5的位置、行车6的位置和吊钩7的位置可由位置检测装置400检测；重量检测装置600设置在行车6上，活性炭包的重量由重量检测装置600检测。位置检测装置400检测到的位置信息和重量检测装置600检测到的重量值发送至装料控制器200，以由装料控制器200根据接收到的数据进行相应的控制操作。
本实施例提供的活性炭自动装填系统可进行自动控制状态，也可以执行人工控制状态。当由人工进行控制时，工人通过装料遥控器300操作吊钩7将活性炭包10挂上，即装料遥控器300和吊车运动控制装置500连接，装料遥控器300直接向吊车运动控制装置500发送行车操作指令，此时，行车粱5、行车6和吊钩7的运动均由装料遥控器300来控制。卸料时，由吊车运动控制装置500控制吊钩7运行至活性炭包10上方，以将活性炭包10挂在吊钩7上，以及将吊钩7上的空活性炭包卸下。
当需要系统进行自动控制时，通过装料遥控器300向装料控制器200发送装料指令；同时，位置检测装置400检测吊钩7的运行位置，本实施例中，运行位置由运行坐标表示；位置检测装置400将检测到的运行坐标发送至装料控制器200；以及，重量检测装置600检测活性炭包10的重量变化值，并将重量变化值发送至装料控制器200。其中，运行坐标包括装料初始坐标、破袋起点坐标和破袋终点坐标。
装料控制器200根据接收到的装料指令、运行坐标和重量变化值，向吊车运动控制装置500发送行车运动指令，以由吊车运动控制装置500自动控制行车粱5沿轨道4滑动、行车6沿行车粱5移动以及吊钩7携带吊装的活性炭包10进行上升或下降运动，实现活性炭包的破袋、卸料和卸下的自动操作。
本实施例提供的活性炭自动装填系统，可由控制系统中的装料控制器200、装料遥控器300、位置检测装置400和重量检测装置600进行自动控制，装料遥控器300将装料指令发送至装料控制器200，同时，根据该装料指令，获取位置检测装置400和重量检测装置600的检测数据，并根据检测数据向吊车运动控制装置500发送行车运动指令，以自动控制行车6在行车粱5上移动，以及，驱动行车粱5沿轨道4移动，使得活性炭包10被运送至破袋刀3的正上方，然后驱动吊钩7下降，使得活性炭包10垂直向下运动至包装袋底部被破袋刀3刺破，进行卸料操作。本实施例提供的系统可自动进行卸料操作，工作效率高。
为了更加清楚地说明本实施例提供的活性炭自动装填系统的自动控制过程及所取得的有益效果，本实施例还提供了一种活性炭自动装填系统的控制方法，该控制方法由上述实施例提供的活性炭自动装填系统中的控制系统执行，如图7所示，本实施例提供的控制方法包括以下步骤：
s1、接收装料遥控器发送的装料指令；以及，根据所述装料指令，获取位置检测装置发送的装料初始坐标；
在进行向活性炭仓装填活性炭的过程之前，需判断当前活性炭仓是否需要装填进新的活性炭，即通过检测料位来判断是否执行装填新活性炭的过程。
当判断出活性炭仓的料位较低时，挂钩工利用装料遥控器300控制吊钩7运行至活性炭包10上方，并将活性炭包10挂在吊钩7上。吊钩7运行的过程可由吊车运动控制装置500来驱动，也可通过装料控制器200来驱动，具体的实现方式可根据实际情况而定，此处不进行限定。
当吊钩7上挂好活性炭包10后，挂钩工按下装料遥控器300上的装料按钮，随即发送装料指令至装料控制器200。装料控制器200接收到装料指令后，立即获取位置检测装置400检测到的装料初始坐标。装料初始坐标为吊钩7挂上活性炭包10时的位置，即储存活性炭包10的堆放平台的相应位置。获取装料初始坐标以便于为吊钩7制定最优的运行轨迹，以提高工作效率。
s2、根据所述装料初始坐标和预存的破袋刀的位置坐标，确定吊钩的运行轨迹；
在本实施例提供的活性炭自动装置系统中，由于卸料平台、堆放平台和破袋刀的位置基本固定，因此，在同一坐标系内，其对应的位置坐标也是一定的。为了自动控制操作的及时进行，装料控制器200内预存有破袋刀的位置坐标、卸料平台的位置坐标和堆放平台的位置坐标。
装料初始坐标位于堆放平台的位置坐标附近，破袋刀的位置坐标为吊钩7的运行最终点，因此，根据两个坐标值，即可确定出吊钩的运行轨迹。
具体地，本实施例按照下述步骤根据装料初始坐标和预存的破袋刀的位置坐标，确定吊钩的运行轨迹：
s21、以所述行车粱沿轨道运动、远离破袋刀的方向为x轴正向，以行车沿行车粱移动、由第一轨道运动至第二轨道的方向为y轴正向，以吊钩由轨道运动至破袋刀的方向为z轴正向，坐标原点位于第一轨道上，建立坐标系；以及，确定装料初始坐标(x1，y1，z1)和破袋刀的位置坐标(x2，y2，z2)；
参见图4和图5中所示的坐标示意图，轨道4包括第一轨道41和第二轨道42，为了唯一确定相应部件的位置坐标，本实施例中，以将坐标原点设定在第一轨道41上为例进行说明，以第一轨道41的延伸方向为x轴，以行车粱5的延伸方向为y轴，以吊钩7的伸缩方向为z轴，建立三维坐标系，通过位置检测装置400的实时监测，即可确定装料初始坐标(x1，y1，z1)和破袋刀的位置坐标(x2，y2，z2)。
s22、根据所述坐标系和破袋刀的位置坐标(x2，y2，z2)，确定破袋起点坐标(x2，y2，z2-h1)和破袋终点坐标(x2，y2，z2+h2)；其中，h1＝h+l1，h为由活性炭包的底部到吊钩的高度，l1为预设高度；h2＝h-l2，l2为破袋刀进入活性炭包底部的长度；
为了便于破袋刀3可以准确地将活性炭包10的底部划破，需要活性炭包10在下降时，能够对准破袋刀3。因此，在活性炭包10移动至破袋刀3处的过程中，需要保持活性炭包10的垂直下降状态，避免出现划破偏差，无法准确地将活性炭包10的底部划破，导致活性炭无法漏出。
为此，本实施例中，根据破袋刀3的位置坐标，确定出可供活性炭包10垂直下降的降落点，即破袋起点；在三维坐标系中，根据破袋刀的位置坐标(x2，y2，z2)，确定破袋起点坐标(x2，y2，z2-h1)。其中，h1为活性炭包的底部到吊钩的高度与预设高度之和，预设高度l1可设定为500mm，也可为其他数值，本实施例不做具体限定。z2-h1为预留出的一段距离，便于在移动过程中调整活性炭包10的位置，使得活性炭包10被运送至破袋刀3正上方，便于进行准确的破袋操作。
当活性炭包10由处于破袋刀3正上方的位置垂直落下时，避免活性炭包10对卸料斗2的受料口产生过大的冲击，需要设定活性炭包10的降落终点，且在保证破袋刀3可以将活性炭包10的底部完美划破的前提下，设定破袋终点坐标为(x2，y2，z2+h2)。其中，h2为活性炭包10的底部到吊钩的高度与破袋刀深入活性炭包底部的长度l2之差，破袋刀深入活性炭包底部的长度l2可设定为100mm，而根据活性炭包10的尺寸大小，破袋刀深入活性炭包底部的长度l2也可设定为其他值，本实施例不做具体限定。
s23、将沿所述装料初始坐标(x1，y1，z1)、破袋起点坐标(x2，y2，z2-h1)和破袋终点坐标(x2，y2，z2+h2)方向运动的路线确定为吊钩的运行轨迹。
确定出破袋起点坐标(x2，y2，z2-h1)和破袋终点坐标(x2，y2，z2+h2)后，将三个坐标点按装料初始坐标(x1，y1，z1)、破袋起点坐标(x2，y2，z2-h1)和破袋终点坐标(x2，y2，z2+h2)的顺序连接，即为吊钩7的运行轨迹。本实施例中，由三个坐标点，即可确定出运行长度最短的路线为吊钩的运行轨迹。
s3、将所述吊钩的运行轨迹发送至吊车运动控制装置，由所述吊车运动控制装置根据运行轨迹控制吊钩运动至破袋刀处，以利用破袋刀对所述吊钩吊装的活性炭包进行破袋操作，使活性炭包中的活性炭装填进活性炭仓内；
在确定出吊钩的运行轨迹后，由装料控制器200生成行车运动指令并发送至吊车运动控制装置500，其中，行车运动指令中携带吊钩的运行轨迹。吊车运动控制装置500根据行车运动指令控制吊钩7按照运行轨迹移动，直到将活性炭包运送至破袋刀3处，以利用破袋刀对所述吊钩吊装的活性炭包进行破袋操作，最终使活性炭包中的活性炭装填进活性炭仓内。
具体地，本实施例中，按照下述步骤通过吊车运动控制装置根据运行轨迹控制吊钩运动至破袋刀处：
s31、根据所述运行轨迹，控制所述吊钩由装料初始坐标(x1，y1，z1)运行至破袋起点坐标(x2，y2，z2-h1)；
s32、在所述吊钩停止运动并延时第一时长后，控制所述吊钩由破袋起点坐标(x2，y2，z2-h1)下降至破袋终点坐标(x2，y2，z2+h2)，以利用破袋刀对所述吊钩吊装的活性炭包进行破袋操作。
如图8所示，以装料初始坐标(x1，y1，z1)为起点，由吊车运动控制装置500控制吊钩7在装料初始坐标(x1，y1，z1)开始移动，为提高工作效率，可径直移动到破袋起点坐标(x2，y2，z2-h1)处。
吊钩7移动到破袋起点坐标(x2，y2，z2-h1)处后停止不动，延时第一时长t1，第一时长t1为等待吊钩7吊装的活性炭包10因惯性产生的摆动稳定的时间。当活性炭包10不再晃动，即等待第一时长t1后，控制吊钩7做下降运动。本实施例中，第一时长t1可设定为1～10秒，活性炭包10尺寸越大，产生的惯性力越大，因此，设定第一时长的数值越大。
此时，由装料控制器200控制卷扬电机m3反转，使得吊钩7向下运动，直到达到破袋终点坐标(x2，y2，z2+h2)。由于破袋终点坐标(x2，y2，z2+h2)点处为活性炭包10与破袋刀3接触，且满足破袋刀3已插进活性炭包10一定长度，此时，随即完成破袋刀对吊钩7吊装的活性炭包10的破袋操作。
s4、在破袋操作结束后，控制吊钩做上升运动，获取破袋后的活性炭包的当前卸料流量；
在破袋刀3将活性炭包10底部划破后，为了便于活性炭的自然流出，需要再次将破袋后的活性炭包10抬起。但是由于操作过程中易存在失误，会出现活性炭包底未被划破的情况，导致活性炭无法漏出，影响活性炭仓的装料效率。因此，为了提高工作效率，需要判断当前破袋操作是否成功，本实施例获取活性炭由包装袋底部初始漏出时的流量，只有当初始卸料流量满足条件时才说明破袋成功，再进行后序的活性炭仓装料操作。
而为了精准确定活性炭包10内的活性炭全部流出的时刻，以便进行下一过程的返回操作，本实施例采用检测破袋后的活性炭包的当前卸料流量的方式来确定。
具体地，本实施例中，按照下述步骤在破袋操作结束后，控制吊钩做上升运动，获取破袋后的活性炭包的当前卸料流量：
s41、在所述吊钩下降至破袋终点坐标(x2，y2，z2+h2)进行破袋操作之后，延时第二时长；
当活性炭包10下降到与破袋刀3接触后，为了能够保证破袋刀3将活性炭包10的底部划破，需要等待一段时间，即破袋刀3插进活性炭包10的底部后保持停止状态，再等待第二时长t2。本实施例中，第二时长t2可设定为1～3秒，根据活性炭包10的包装袋尺寸和厚度来确定具体的数值，本实施例不做具体限定。
s42、控制所述吊钩由破袋终点坐标(x2，y2，z2+h2)上升至破袋起点坐标(x2，y2，z2-h1)；
在破袋刀3插进活性炭包10的底部且停留第二时长后，由装料控制器200向吊车运动控制装置500发送行车运动指令，以控制卷扬电机m3正转，使吊钩7向上运动，即携带破袋后的活性炭包10远离破袋刀3处，由破袋终点坐标(x2，y2，z2+h2)上升至破袋起点坐标(x2，y2，z2-h1)后停止。
s43、在所述吊钩停止后，获取吊钩下破袋后的活性炭包的初始卸料流量。
在吊钩7上升至破袋起点坐标(x2，y2，z2-h1)停稳后，活性炭包10内的活性炭自然流出，此时，可利用设置在活性炭包的传感器来检测活性炭包10内活性炭的变化料量，根据料量变化值，可以确定单位时间的卸料流量。计算初始卸料流量的方式为现有技术方案，此处不再赘述。
本实施例提供的方法，可准确确定获取破袋后的活性炭包的初始卸料流量的时机，即在吊钩7将破袋后的活性炭包提升到破袋起点坐标(x2，y2，z2-h1)后开始检测初始卸料流量，使得装料控制器200可以根据准确的初始卸料流量数值来进行后续的控制操作，以便提高工作效率。
s44、在所述初始卸料流量大于预设卸料流量值的情况下，获取破袋后的活性炭包的当前卸料流量。
本实施例采用以预设卸料流量值作为判断依据来判断破袋操作是否成功。由于卸料流量是随时间变化的，在破袋成功活性炭包满活性炭时，流量最大，随着活性炭的逐渐流出，流量逐渐变小。因此，预设卸料流量值为预先存储在装料控制器200内的正常进行卸料工作时对应的流量值。
当判断出破袋操作成功后，即初始卸料流量大于预设卸料流量值的情况下，实时检测活性炭包的当前卸料流量，随着卸料过程的进行，当前卸料流量的值逐渐减小，在当前卸料流量满足一定条件时即可说明卸料过程结束。
如果所述初始卸料流量小于或等于预设卸料流量值，控制所述吊钩由破袋起点坐标(x2，y2，z2-h1)再次下降至破袋终点坐标(x2，y2，z2+h2)，以利用破袋刀对所述活性炭包进行第二次破袋操作。
如果破袋后的活性炭包的初始卸料流量小于或等于预设卸料流量值，说明当前破袋操作出现异常，导致活性炭包中的活性炭无法自然流出，因此，此时需要再进行一次破袋操作，以保证活性炭的正常流出。由于当前情况属于系统出现异常，因此，由装料控制器200发出声光报警，将报警信号传送至上级控制系统100，并将异常情况进行存储。
所以，在判断出初始卸料流量小于或等于预设卸料流量值后，控制吊钩7再次下降至破袋终点坐标(x2，y2，z2+h2)，进行第二次破袋处理，直到检测到的初始卸料流量大于预设卸料流量值为止。
s5、判断所述当前卸料流量是否小于预设卸空流量值；如果所述当前卸料流量小于预设卸空流量值，控制所述吊钩根据所述运行轨迹将卸料后的空活性炭包返回至装料初始坐标对应的位置。
在确定当前活性炭包是否完成卸料工作时，本实施例采用根据当前卸料流量小于预设卸空流量值来判断的方式。由于在卸料过程中，卸料流量逐渐变小，达到最小时即说明卸料完成。因此，预设卸空流量值为预先存储在装料控制器200内的完成卸料工作时对应的流量值。
根据实时检测的当前卸料流量，与预设卸空流量值进行对比，当检测的当前卸料流量小于预设卸空流量值，说明卸料过程完成。除此之外，本实施例还可采用判断当前卸料流量是否为0的方法来确定是否卸料工作结束，当判断出当前卸料流量为0时，说明活性炭包内不存在活性炭，即完成卸料过程。
在卸料过程完成后，活性炭包为空包，需要进行下一轮的活性炭仓的活性炭装填。因此，需控制空活性炭包返回堆放平台处，即控制吊钩7根据运行轨迹将卸料后的空活性炭包返回至装料初始坐标对应的位置。
本实施例提供的控制方法，在采用以活性炭流量来判断是否卸料工作结束的方法时，如果检测到活性炭包的当前卸料流量小于预设卸空流量值，虽然当前没有活性炭流出，但也许会存在部分活性炭滞留在活性炭包里无法全部流出的情况。因此，本实施例中还可根据活性炭包重量的方式进行判断，通过检测活性炭包的重量，判断小于设定值的方式来确定活性炭包卸料结束为空包。因此，本实施例中，提供的控制方法还包括以下步骤：
s91、根据所述装料指令，获取重量检测装置检测的活性炭包初始重量；
s92、根据所述活性炭包初始重量，确定第三时长t3；t3＝k×(g1/s)，g1为活性炭包初始重量，k为系数，取值范围为1～1.3，s为破袋后的活性炭包的初始卸料流量。
当装料遥控器300发送装料指令给装料控制器200时，装料控制器200根据装料指令控制重量检测装置600实时检测活性炭包的重量变化值。因此，在活性炭包10挂在吊钩7上的一刻，且装料控制器200接收到装料指令后，即可确定活性炭包的初始重量。
为了精准控制可以将活性炭包10中的活性炭卸空的时长，本实施例以活性炭包初始重量为参考依据，根据式t3＝k×(g1/s)来准确确定，使得当卸料过程的花费时长达到第三时长时，即可初步判断活性炭包10已卸空。
可见，在判断出如果当前卸料流量小于预设卸空流量值时，还需进行活性炭包10的重量判断，以更加准确地确定活性炭包卸空的时刻，以免出现活性炭包已卸空，但仍处于卸料状态而未进行卸空袋操作的情况，导致工作效率降低。因此，本实施例提供的方法，在控制吊钩根据运行轨迹将卸料后的空活性炭包返回至装料初始坐标对应的位置之前还包括：
s101、如果所述当前卸料流量小于预设卸空流量值，延时第三时长t3后，检测活性炭包的当前重量gj；
s102、如果所述活性炭包的当前重量gj小于预设重量值g0，控制所述吊钩沿运行轨迹反向运动，以将卸料后的空活性炭包运回至装料初始坐标对应的位置。
重量检测装置600是实时检测活性炭包的重量变化的，当判断破袋后的活性炭包的当前卸料流量小于预设卸空流量值时，此时，活性炭包10的重量在逐渐减小，在等待第三时长后，已初步判断活性炭包已卸空。但为了更加准确的确定，还需获取当前时刻的活性炭包的当前重量，只有当活性炭包的当前重量小于预设重量值时，才能准确判断活性炭包已完成卸料控制，活性炭包中已将活性炭卸进活性炭仓中。
本实施例中，预设重量值g0可设定为活性炭包的空包装袋的重量。当破袋后的活性炭包的重量减小到空包装袋的重量时，卸料过程完成，此时，需要进行下一轮的活性炭仓的活性炭装填。因此，需控制空活性炭包返回堆放平台处，即控制吊钩7根据运行轨迹将卸料后的空活性炭包返回至装料初始坐标对应的位置。
但是，如果在等待第三时长后，活性炭包的重量仍大于预设重量值g0，即大于活性炭包的空包装袋的重量，说明活性炭包中的活性炭还未卸空，那么，还需要再等待一段时间，直到活性炭包中不存在活性炭为止再执行返回卸空活性炭包的操作。为此，本实施例提供的控制方法，还包括：
s103、如果所述活性炭包的当前重量gj大于或等于预设重量值g0，延时第四时长t4后，当所述活性炭包的当前重量gj小于预设重量值g0时，控制所述吊钩根据所述运行轨迹将卸料后的空活性炭包返回至装料初始坐标对应的位置。
本实施例中，第四时长t4可根据式t4＝k×(gj/sj)来确定，式中，gj为活性炭包的当前重量，k为系数，取值范围为1～1.3，sj为破袋后的活性炭包的当前卸料流量。j为数个活性炭包的序号。
装料控制器200实时获取重量检测装置600的检测数值，确定在等待第三时长后的那一时刻对应的活性炭包的重量和卸料流量，以此来准确确定将活性炭包卸空所需的必要时间t4。本实施例提供的方法，可在活性炭包10内的活性炭全部卸空后立即返回到堆放平台，以进行下一次装填操作，工作效率更高。
由以上技术方案可知，本发明实施例提供了一种活性炭自动装填系统及其控制方法，系统的卸料斗2设置在卸料平台1上，破袋刀3位于卸料斗2受料口中心，轨道4位于卸料平台1上方，行车粱5沿轨道4滑动，行车6沿行车粱5移动，吊钩7位于行车6底部。位置检测装置400设置在行车粱5，用于将检测到的吊钩7的运行坐标发送至装料控制器200；装料遥控器300向装料控制器200发送装料指令；装料控制器200根据装料指令和运行坐标确定吊钩7的运行轨迹，由吊车运动控制装置500控制吊钩7根据运行轨迹运动至破袋刀3处，利用破袋刀3对吊钩7吊装的活性炭包10进行破袋操作，使活性炭包10中的活性炭装填进活性炭仓内；并在检测到破袋后的活性炭包的当前卸料流量小于预设卸空流量值时，控制吊钩7根据运行轨迹将卸料后的空活性炭包返回至装料初始位置，完成一次活性炭仓的活性炭装填过程。可见，本实施例提供的系统及控制方法，其对活性炭仓的装料过程由装料控制器200进行控制，根据装料遥控器300发送的装料指令和位置检测装置400的实时检测数据，由吊车运动控制装置500自动控制吊钩7的运行，因此，可实现自动的卸料过程，工作效率更高。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
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