码头物料连续卸载自动静态计量系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型一种码头物料连续卸载自动静态计量系统，包括物料输送装置的布料器、物料称重装置、计量操作站、本地计量服务器、PLC控制器和基础自动化操作站，所述物料称重装置由第一称重料斗、第二称重料斗、第一称重传感器组、第二称重传感器组、第一称重仪表和第二称重仪表构成，所述PLC控制器控制布料器和物料称重装置的液压驱动装置，PLC控制器、第一称重仪表和第二称重仪表与计量操作站相连，计量操作站用于实时读取PLC控制器的信号和第一、第二称重仪表显示的数据，并用于将数据储存到本地计量服务器；所述基础自动化操作站控制PLC控制器。本实用新型实现了对船舶大宗原料从进入码头到物资称量下载信息的全方位掌控，提高了物料计量的精确度。
【专利说明】码头物料连续卸载自动静态计量系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及冶金、矿山、码头物资连续自动计量，具体涉及一种码头物料连续卸载自动静态计量系统。
【背景技术】
[0002]长期以来，大型钢铁厂、火力发电厂等企业，通过船舶运输的大宗物料如铁矿石、煤炭、球团矿、石灰石等都是通过船舶检尺的方式计量，船舶检完重载后，船舶物料通过胶带机运至后方陆地存放区，作业过程均为连续卸载过程。
[0003]码头船舶大宗物料卸载最重要的问题是卸载的连续性，在不影响卸载作业率的情况下，又能对大宗物料进行有效的计量统计。随着科技的进步，计量技术的日趋完善，电子皮带秤被用在了码头船舶大宗原料卸载计量，电子皮带秤计量保证了船舶卸载作业的连续性，不会给生产作业带来任何负面影响，在保证生产作业率的同时提供了较精确的计量数据。但是在实践中，电子皮带秤连续动态称量过程中很多因素都会影响电子皮带秤的计量精度，如皮带张力的变化、皮带跑偏以及物料的种类的变化等，因此，对于安装在运输多种物料胶带机上的电子皮带秤来说，不能保证每种物料计量数据的准确性。
[0004]码头船舶大宗物料计量还采用船舶卸载后，再通过汽车转运至汽车衡静态计量，此种计量方式能保证计量数据的准确性，但是转运成本较高而且对于钢铁厂、火力发电厂所有大宗原料采用此种方式需要耗费大量的人力物力，且由于码头卸载船舶较多，物料种类多，数量大，耗费大，因此全部采用汽车衡静态计量不现实。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种码头物料连续卸载自动静态计量系统，该计量系统能够实现物料的静态计量，提高了物料称量的精确度，且计量成本低。
[0006]本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
[0007]—种码头物料连续卸载自动静态计量系统，其特征在于:包括物料输送装置的布料器、物料称重装置、计量操作站、本地计量服务器、PLC控制器和基础自动化操作站，所述物料称重装置包括第一称重料斗、第二称重料斗、第一称重传感器组、第二称重传感器组、第一称重仪表和第二称重仪表，所述第一称重料斗和第二称重料斗并排设置于布料器下方，第一称重料斗和第二称重料斗上端设有用于检测布料器位置的布料器位置接近式传感器，所述第一称重传感器组设于第一称重料斗下端，用于对第一称重料斗称量，第一称重传感器组与第一称重仪表电连接，所述第二称重传感器组设于第二称重料斗下端，用于对第二称重料斗称量，第二称重传感器组与第二称重仪表电连接，所述第一、第二称重料斗的斗底分别设有平移式闸门，各平移式闸门分别连接液压驱动装置，各称重料斗上设有用于检测平移式闸门开闭的位置传感器；
[0008]所述PLC控制器包括PLC控制主站和PLC控制从站，所述PLC控制主站通过DP网络与PLC控制从站相连，PLC控制主站分别与物料输送装置的布料器、用于检测布料器位置的布料器位置接近式传感器、用于检测平移式闸门开闭的位置传感器、液压驱动装置的控制阀电连接，用于接收布料器位置信号和平移式闸门开闭信号，并控制布料器和液压驱动装置，所述PLC控制从站、第一称重仪表和第二称重仪表通过串口服务器与计量操作站相连，计量操作站用于实时读取PLC控制从站的信号和第一、第二称重仪表显示的数据，并用于将数据储存到本地计量服务器；所述基础自动化操作站通过以太网与PLC控制主站相连，用于控制PLC主站及PLC从站。
[0009]所述第一、第二称重传感器组上均设有多个称重传感器，所述多个称重传感器呈矩阵式分布在第一、第二称重料斗的下端。
[0010]所述第一称重料斗和第二称重料斗的上端部呈长方体，下端部为多个梯形卸料口，各梯形卸料口均设有一平移式闸门，所述平移式闸门采用对开式液压闸门。
[0011]所述布料器位置接近式传感器分别设于第一称重料斗的“A开始工位”、“B返回工位”、“C极限工位”和第二称重料斗的“A开始工位”、“B返回工位”、“C极限工位”。
[0012]还包括计量管理中心,所述计量管理中心与计量操作站相连。
[0013]还包括视频监控装置，所述视频监控装置与计量管理中心相连，视频监控装置用于对整个船舶卸载计量过程进行视频监控。
[0014]本发明的有益效果:本发明采用物料输送装置的布料器、物料称重装置、计量操作站、本地计量服务器、PLC控制器和基础自动化操作站构成，所述物料称重装置包括第一称重料斗、第二称重料斗，布料器来回反复给第一、第二称重料斗进行布料，第一、第二称重料斗上端设有用于检测布料器位置的布料器位置接近式传感器，所述第一、第二称重料斗的斗底分别设有平移式闸门，各平移式闸门通过平移式闸门的驱动装置驱动，各称重料斗上设有用于检测平移式闸门开闭的位置传感器；所述PLC控制器包括PLC控制主站和PLC控制从站，PLC控制主站用于接收布料器位置信号和平移式闸门开闭信号，并控制布料器和液压驱动装置，基础自动化操作站控制PLC控制主站和PLC控制从站，计量操作站用于实时读取PLC控制从站的信号和第一、第二称重仪表显示的数据，并用于将数据储存到本地计量服务器，提高了船舶物料卸载称量的称量精度。本发明实现对物料称重装置进行高度集成控制，并通过本发明系统进行调试和功能测试，实现了对船舶大宗原料从进入码头到物资称量下载信息的全方位掌控，该系统达到国家III级秤准确度等级。
[0015]包括计量管理中心，所述计量管理中心与计量操作站相连，通过计量管理中心进行监控，实现数据的共享。
[0016]本发明系统还包括视频监控装置，本发明运用网络技术和视频监控技术，通过视频监控装置用于对整个船舶卸载计量过程进行监控，对计量控制提供依据，而且还有防作弊的功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明的电路原理图；
[0018]图2是本发明工艺流程图；
[0019]图3是本发明的物料称重装置的正视图；
[0020]图4是本发明的物料称重装置的侧视图；
[0021]图5a本发明控制方法流程图的上部；
[0022]图5b本发明控制方法流程图的下部；
[0023]图6本发明第一、第二称重料斗皮重和毛重的计量流程图。
具体实施例
[0024]下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0025]参见图1至图6所示，一种码头物料连续卸载自动静态计量系统，包括计量操作站1、本地计量服务器2、基础自动化操作站3、交换机4、物料称重装置5、MOXA多串口服务器
9、物料输送装置10、物料输送装置10的布料器11、通讯线缆和PLC控制器，物料输送装置
10采用皮带输送装置，物料输送装置由PLC控制器控制，皮带输送装置分为两段，第一段皮带输送装置10-1的一端位于码头船舶15，另一端上连接有布料器11进行布料，第二段皮带输送装置10-2延伸至后方厂区堆场16，所述布料器11采用包括布料车、悬臂胶带机及悬臂胶带机中间设置的支撑轨道构成，该支撑轨道保证了悬臂胶带机平稳运行。
[0026]所述物料称重装置5包括支撑架、第一称重料斗5-1、第二称重料斗5-2、第一称重传感器组5-3、第二称重传感器组5-4、第一称重仪表5-5和第二称重仪表5-6,第一称重料斗5-1和第二称重料斗5-2外设有支撑架，所述第一称重料斗5-1和第二称重料斗5-2并排设置于布料器11下方，所述第一称重料斗5-1和第二称重料斗5-2的上端部呈长方体，第一、第二称重料斗5-1、5-2的上端进料口口径较大，下端部为多个梯形卸料口，本实施例采用四个梯形卸料口，第一称重料斗5-1和第二称重料斗5-2的下方均设有缓冲仓5-7，每个缓冲仓5-7的上端部设有雷达料位计18，雷达料位计18与PLC控制器相连，物料卸入缓冲仓5-7中，通过缓冲仓5-7到达第二段皮带输送装置10-2上，然后通过第二段皮带输送装置10-2到达指定的后方厂区堆场16 ;为了降低第一、第二称重料斗5-1、5-2在装料过程中粘料的几率，第一、第二称重料斗5-1、5-2壁倾角较大。
[0027]所述第一称重料斗5-1和第二称重料斗5-2上端设有用于检测布料器11位置的布料器位置接近式传感器17，所述布料器位置接近式传感器17分布设于第一称重料斗5-1和第二称重料斗5-2的“A开始工位”、“B返回工位”和“C极限工位”，所述“A开始工位”表示布料器11从A开始位置开始进行布料，所述“B返回工位”表示布料器11到达此位置后返回，所述“C极限工位”表示布料器11在第一、第二称重料斗5-1、5-2上的越界位置，出于安全考虑，布料器11要立即停止。所述布料器位置接近式传感器为布料器11的返回、顺停、急停提供位置信号。
[0028]所述第一、第二称重传感器组5-3、5_4上均设有多个称重传感器，多个称重传感器呈矩阵式分布在第一、第二称重料斗5-1、5-2的支撑架的下端边框，所述第一称重传感器组5-3设于第一称重料斗5-1下端,用于对第一称重料斗5-1称量,第一称重传感器组5-3与第一称重仪表5-5电连接,所述第二称重传感器组5-4设于第二称重料斗5-3下端，用于对第二称重料斗5-2称量，第二称重传感器组5-4与第二称重仪表5-6电连接。本实施例以第一、第二称重料斗5-1、5-2各净重78吨，由六个称重传感器支撑，每个称重传感器支撑的重量上限为100吨，第一、第二称重料斗5-1、5-2所装物料净重范围为400kg-200t为例。第一称重传感器组5-3采用六个称重传感器，该六个称重传感器通过通讯线与第一接线盒相连，第一接线盒通过通讯总线与第一称重仪表5-5相连；第二称重传感器组5-4采用六个称重传感器，该六个称重传感器通过通讯线与第二接线盒相连，第二接线盒通过通讯总线与第二称重仪表5-6相连。
[0029]所述第一称重料斗5-1和第二称重料斗5-2的梯形卸料口均设有一对平移式闸门5-8，所述平移式闸门5-8采用对开式液压闸门，各平移式闸门5-8分别连接液压驱动装置5-9，平移式闸门5-8下方设有钢轨，对开式液压闸门下设有滚轮，平移式闸门5-18通过滚轮在钢轨上滚动实现对平移式闸门5-8的打开或关闭，第一、第二称重料斗5-1、5-2内物料的重量主要靠平移式闸门支撑，液压驱动装置5-9通过软油管与地面油管相连，地面油管与液压站相连，通过液压驱动装置打开或关闭平移式闸门5-8 ;两个称重料斗上均设有用于检测平移式闸门开闭的位置传感器；在装料过程中物料的重量主要由对开式液压闸门承担，对平移式闸门5-8的有效控制在装料及称量过程中至关重要，为了保证在称量过程中无外力对物料称量装置5的影响，液压驱动装置5-9与地面油管通过软油管相连，排除了外力的干扰。通过实际应用，平移式闸门5-8在开启及关闭过程中，由于其自身重量较大以及外力干扰的排除，使称重仪表重量无变化，满足称量要求。
[0030]所述PLC控制器包括PLC控制主站7和PLC控制从站6，所述PLC控制主站7通过DP网络与PLC控制从站6相连，本实施例的所述PLC控制主站7与PLC控制从站6之间设有ET200M从站8，通过ET200M从站8进一步拓展接口，PLC控制主站7通过DP网络与ET200M从站8相连，ET200M从站8通过DP网络与PLC控制从站6相连，所述PLC控制主站 7 为 S7-300PLC，所述 PLC 控制从站 6 为 S7-200PLC，该 S7-200PLC 为 S7-200PLC CPU226,S7-300PLC通过Profibus-DP实现与S7-200PLC的信号交换，PLC控制主站7分别通过通讯线缆与物料输送装置的布料器11、用于检测布料器位置的布料器位置接近式传感器、用于检测平移式闸门开闭的位置传感器、液压驱动装置5-9的控制阀电连接，用于接收布料器位置信号和平移式闸门开闭信号，并控制布料器11和液压驱动装置5-9。所述PLC控制从站6通过RS485总线与MOXA多串口服务器8相连，用于将通讯信号发送给计量操作站1，所述第一称重仪表5-5和第二称重仪表5-6分别通过RS232总线与MOXA多串口服务器9相连，用于将称重数据发送给计量操作站1，MOXA多串口服务器9通过网线与计量操作站I的交换机4相连，该交换机通过网线与计量操作站和本地计量服务器相连，计量操作站I配置有两台上位机，上位机安装有称重系统软件，一台上位机使用，其中一台上位机作为备用，两台上位机通过网线分别与计量操作站的交换机相连，PLC控制从站6通过Modbus-RTU协议实现与计量操作站I的信号交换，计量操作站I的上位机中通过端口映射软件分别将S7-200PLC通讯口映射成第三通讯端口，第一称重仪表映射成第四通讯端口，第二称重仪表映射成第五通讯端口，通过编程分别访问第三、第四、第五端口实现对PLC控制从站6、第一称重仪表5-5及第二称重仪表5-6的访问，计量操作站I实时读取PLC控制从站6的信号和第一、第二称重仪表5-5、5-6显示的数据，根据PLC控制器发送的现场设备状态信息进行自动称重，将数据保存到本地计量服务器2，并用于将数据储存到本地计量服务器2，并将实时重量数据传递给PLC控制从站6，PLC控制从站6通过DP网络传递给PLC控制主站7，作为布料器11、液压驱动装置5-9的运行判断条件；所述基础自动化操作站3配置有两台上位机，其中一台为备用，两台上位机通过网线与基础自动化操作站3的交换机4相连，该交换机通过以太网与PLC控制主站7相连，用于控制PLC主站7和PLC从站6。该物料称重系统通过RS485总线(Modbus)对控制信号进行采集，通过RS232总线对仪表称重数据进行采集，实现了物料称重系统通过网络实时读取、显示确认的计量委托信息及对应的称量数据，对码头卸料进行全自动计量。
[0031]所述计量操作站I设有手动控制模式，用于手动控制、录入数据信息，通过手动模式保证了物料称重系统在出现网络故障后也能正常运行。本物料称重系统不仅考虑了正常情况下的自动称重，而且考虑了在外部设备异常时的手动称重、手动上传数据功能，确保码头计量数据可靠、稳定，避免了因网络故障计量操作站停止工作。
[0032]进一步地，本发明计量系统的计量操作站I通过光纤、交换机4与船舶卸载操作站12、计量管理中心13和计量管理中心13的计量管理服务器14相连，船舶卸载操作站12向计量操作站发送已确认开始卸载信息，计量管理中心向13计量操作站发送计量委托信息，计量操作站I对接收的计量委托信息的船舶物料进行称量，并将每次获得的皮重、毛重和净重数据发送到计量管理中心13的计量管理服务器14，计量管理中心13读取接收到的储存在计量管理服务器14的中数据。
[0033]进一步地，还包括视频监控装置，所述视频监控装置与计量管理中心13的计量管理服务器14相连，视频监控装置用于对整个船舶卸载计量过程进行视频监控，为整个计量过程提供视频依据，产生计量异议时，以供查看。
[0034]进一步地，本发明计量系统还包括公辅装置，公辅装置包括液压冷却系统、振打器等辅助装置，所述辅助装置与PLC控制主站相连。
[0035]本发明不仅保证了船舶大宗物料卸载作业的连续性，而且通过静态称量状态实现了大宗物料检斤计量，保证了船舶运输的大宗物料计量准确性。计量装置与控制技术、称量技术紧密结合，解决了船舶大宗物料连续卸载下的静态称量问题。
[0036]本发明计量系统采用的码头物料连续卸载自动静态计量控制方法如下，
[0037]具体步骤如下:
[0038]所述计量操作站预先设定第一、第二称重料斗5-1、5_2的允许称量条件和第一、第二称重料斗的报警值，所述报警值包括预报警值和高报警值，若计量操作站检测到第一称重料斗5-1重量大于预报警值时，计量操作站I经PLC控制从站6向PLC控制主站7发生警报，通过PLC控制主站7控制布料器11立即驶离该称重料斗，运动到第二称重料斗5-2上，在运行过程中，如果第二称重料斗5-2不满足装料条件，布料器11需立即停止，同样适用于第二称重料斗5-2 ;所述高报警值是为了保护计量装置而设定的值，当达到高报警值时布料器及相关物料输送装置停止运动，直至故障消除。
[0039]计量操作站称量第一称重料斗5-1和第二称重料斗5-2的首次皮重；
[0040]所述基础自动化操作站3向PLC控制主站7发出启动物料输送装置10的布料器
11和液压驱动装置的信号，PLC控制主站7通过DP总线将布料器位置接近式传感器检测的布料器11位置、位置传感器检测的平移式闸门5-8开闭状态信号发送到PLC控制从站6;计量操作站I通过MOXA多串口服务器9读取PLC控制从站6中的信号、第一称重仪表5_5及第二称重仪表5-6的实时重量数据判断是否满足允许装料条件，若满足允许装料条件，PLC控制主站7控制布料器11向第一称重料斗5-1装料，布料器11从第一称重料斗5-1的“A开始工位”向“B返回工位”运行进行布料，第一称重料斗5-1装料结束，PLC控制主站7控制布料器11移向第二称重料斗5-2，向第二称重料斗5-2装料，当到达“B返回工位”后向第二称重料斗5-2的“A开始工位”移动，到达第二称重料斗5-2后，布料器11从第二称重料斗5-2的“A开始工位”向“B返回工位”运行进行布料。
[0041]当布料器11在第二称重料斗5-2上，且满足称量第一称重料斗5-1的毛重条件，计量第一称重料斗5-1的毛重，并将该毛重传递到本地计量服务器2，毛重计量完后，计量操作站I经PLC控制从站6向PLC控制主站7发送打开第一称重料斗5-1的平移式闸门5-8进行放料的指令，平移式闸门5-8打开到位两分钟即物料卸载完，或者第一称重料斗的重量小于设定的低位阀值，计量操作站I经PLC控制从站6向PLC控制主站7发送关闭第一称重料斗5-1的平移式闸门5-8的指令，当第一称重料斗的平移式闸门5-8关到位后，满足称量第一称重料斗5-1的皮重条件，计量第一称重料斗5-1的皮重，将该皮重传递到本地计量服务器2，计量操作站2经PLC控制从站6向PLC控制主站7发出第一称重料斗5_1皮重称量完成指令。
[0042]当布料器11位于第一称重料斗5-1上，且满足称量第二称重料斗5-2的毛重条件，计量第二称重料斗5-2的毛重，并将该毛重传递到本地计量服务器11，毛重计量完后，计量操作站经PLC控制从站6向PLC控制主站7发送打开第二称重料斗5-2的平移式闸门5-8进行放料的指令，平移式闸门5-8打开到位2分钟放料结束后，或者第二称重料斗的重量小于设定的低位阀值，计量操作站I经PLC控制从站6向PLC控制主站7发送关闭第二称重料斗5-2的平移式闸门5-8的指令，当第二称重料斗的平移式闸门5-8关到位后，满足称量第二称重料斗5-2的皮重条件，计量第二称重料斗5-2的皮重，将该皮重传递到本地计量服务器2，计量操作站I经PLC控制从站6向PLC控制主站7发出第二称重料斗5_2皮重称量完成指令，通过第一称重料斗5-1和第二称重料斗5-2交替称量实现码头物料连续卸载自动静态计量。
[0043]计量操作站I将每次称量结果(毛重、皮重、计算后的净重)保存在本地计量服务器2中，同时发送到计量管理中心13的计量管理服务器14中，通过计量管理中心13形成统计报表及计量凭证。计量管理中心13将待卸船舶计量委托信息实时转发给计量操作站1，计量操作站的称重系统不会自动执行，需船舶卸载操作站12确认后计量操作站I的称重系统才执行。
[0044]所述计量操作站I通过手动控制模式控制布料器的运动方向和速度、平移式闸门的开闭和称量数据的录入。通过设置的手动称重、手动上传数据功能，确保码头计量数据可靠性和稳定性。
[0045]所述第一、第二称重料斗5-1、5_2的允许称量条件即计量操作站的称重系统预设第一称重料斗5-1和第二称重料斗5-2在一个时段内的重量变化值作为是否允许计量的判断标志t，所述称重料斗在一个时段内的重量变化值是在2?20秒内称重仪表数字有10?400公斤的变化值，本实施例采用2秒内称重仪表数字有400公斤的变为值为例，如果称重料斗在一个时段内的重量变化值的变化小于设定变化值时，称重料斗处于静止状态，允许计量；称重料斗在一个时段内重量变化值的变化大于设定变化值时，称重料斗处于加料或放料的动态变化，不计量；
[0046]操作员登录计量操作站I的称重系统，所述计量操作站I根据PLC控制主站7发送的布料器11位置信息和读取的第一、第二称重仪表5-5、5-6的数据判断第一、第二称重料斗5-1、5-2是否满足称量条件，并向PLC控制主站发送控制信号。
[0047]具体判断方法如下，
[0048](一)如果布料车11在第一称重料斗5-1上:
[0049]称重系统读取本地计量服务器2中第一称重料斗允许计量标志t:若第一称重料斗允许计量标志t=0，将第一称重料斗允许计量标志t置为m，m表示第一称重料斗计量毛重准备；若第一称重料斗允许计量标志t=m,则第一称重料斗允许计量标志t保持不变；
[0050]判断第二称重料斗5-2是否满足计量条件:
[0051]I)若第二称重料斗允许计量标志t=m，第二称重料斗5-2的平移式闸门5_8关到位，且第二称重料斗5-2处于静止状态，允许计量，称重系统计量第二称重料斗5-2的毛重，第二称重料斗5-2计量完毕，打开第二称重料斗5-2的平移式闸门，同时将第二称重料斗允许计量标志t置为O ;
[0052]2)若第二称重料斗允许计量标志t=P，第二称重料斗5-2的平移式闸门5-8关到位，且第二称重料斗5-2处于静止状态，允许计量，称重系统计量第二称重料斗5-2的皮重，第二称重料斗5-2计量完毕，将第二称重料斗允许计量标志t置为O ;
[0053]3)若第二称重料斗允许计量标志t=0:
[0054]①如果第二称重料斗5-2的平移式闸门5-8关到位，代表第二称重料斗5_2在初始状态；
[0055]②如果第二称重料斗5-2的平移式闸门5-8开到位，将第二称重料斗允许计量标志t置为P，代表第二称重料斗5-2正在卸料，第二称重料斗5-2放料结束后，关闭第二称重料斗5-2的平移式闸门，且第二称重料斗5-2处于静止状态，允许计量，称重系统计量第二称重料斗5-2的皮重，第二称重料斗计量5-2完毕，将第二称重料斗允许计量标志t置为O ；
[0056](二)如果布料车在第二称重料斗5-2上:
[0057]称重系统读取本地计量服务器2中第二称重料斗的允许计量标志t:若第二称重料斗允许计量标志t=0，将第二称重料斗允许计量标志t置为m ;若第二称重料斗允许计量标志t=m,则第二称重料斗允许计量标志t保持不变。
[0058]判断第一称重料斗5-1是否满足计量条件:
[0059]I)若第一称重料斗允许计量标志t=m，第一称重料斗5-1的平移式闸门5_8关到位，且第一称重料斗5-1处于静止状态，允许计量，称重系统计量第一称重料斗5-1的毛重，第一称重料斗5-1计量完毕，打开第一称重料斗5-1的平移式闸门，同时将第一称重料斗允许计量标志t置为O ;
[0060]2)若第一称重料斗允许计量标志t=P，第一称重料斗5-1的平移式闸门5-8关到位，且第一称重料斗5-1处于静止状态，允许计量，称重系统计量第一称重料斗5-1的皮重，第一称重料斗5-1计量完毕，将第一称重料斗允许计量标志t置为O ;
[0061]3)若第一称重料斗允许计量标志t=0:
[0062]①如果第一称重料斗5-1的平移式闸门5-8关到位,代表第一称重料斗5-1在初始状态；
[0063]②如果第一称重料斗5-1的平移式闸门5-8开到位，将第一称重料斗允许计量标志t置为P，代表第一称重料斗5-1正在卸料，第一称重料斗5-1放料结束后，关闭第一称重料斗5-1的平移式闸门5-8，且第一称重料斗5-1处于静止状态，允许计量，称重系统计量第一称重料斗5-1皮重，第一称重料斗5-1计量完毕，将第一称重料斗允许计量标志t置为O。
[0064]本发明利用自动信息化技术、网络技术以及计算机软件编程技术和视频技术，对码头船舶大宗物料在连续卸载过程中实现静态计量的控制系统。同时将物料称重装置的称量状态与物料输送装置运输状态相结合，对各装置进行准确控制，实现对自动连续静态计量的控制。通过将称重数据自动上传到计量管理中心13的计量管理系统，为生产和工艺作了有力的数据支撑。
[0065]计量操作站I根据第一、第二称重料斗5-1、5_2的平移式闸门5_8开关状态，第一、第二称重料斗5-1、5-2的实时重量，判断称重料斗是否具备装料条件，此条件为布料器11和物料输送装置启动运行的条件，若不具备装料条件布料器11和物料输送装置10将无法启动或在运行中的布料器11和物料输送装置10将立即停止。
[0066]计量管理中心13向计量操作站I发送的待卸载船舶计量委托信息和码头卸载操作站确认的“卸载开始”，此条件为布料器11和物料输送装置10启动运行条件；该条件可以保证船舶卸载的准确性，当条件不满足，布料器11和物料输送装置10禁止启动；当布料器11和物料输送装置10在运行过程中出现条件不满足时，布料器11和物料输送装置10、计量操作站紧急停止，保证了计量的准确性。
[0067]本发明的计量系统有如下几种情况的控制方法，
[0068]一.物料输送装置正常停止后启动
[0069]1.第一、第二称重料斗5-1、5_2的平移式闸门5_8关到位；
[0070]2.第一、第二称重料斗5-1、5_2的称量数值低于预报警值；
[0071]3.待卸船舶的卸载确信信息；
[0072]4.计量系统正常。
[0073]如果满足以上四个条件，该计量系统正常运行。
[0074]物料输送装置布料器11的布料车运行到第一称重料斗5-1 “A开始工位”后停止，此时给出布料车的电控运行信号，但不给布料车运行速度，后续物料输送装置启动。S7-300PLC控制主站检测到第一称重料斗5-1有400公斤重量变化时，表示物料已从船舶运抵至第一称重料斗5-1，布料车开始从“A开始工位”向“B返回工位”低速运行，到达“B返回工位”后便回转向第二称重料斗5-2运行(在此运行过程中，若第一称重料斗5-1重量大于预报警值，布料小车立即高速向第二称重料斗5-2运行，到达第二称重料斗5-2上方时低速运行)，布料车到达第二称重料斗5-2上方且第一称重料斗5-1重量稳定，第一称重料斗5-1计量毛重，同时，布料车在第二称重料斗5-2上运行布料。当第一称重料斗5-1计量完毛重，计量操作站I向PLC控制主站7发出打开第一称重料斗5-1的平移式闸门5-8的指令，当第一称重料斗5-1的平移式闸门5-8打开到位2分钟后即第一称重料斗放料完毕，计量操作站I向PLC控制主站7发出关闭第一称重料斗5-1平移式闸门5-8的指令，第一称重料斗5-1的平移式闸门5-8关到位后，计量操作站I计量第一称重料斗5-1皮重，计量操作站5-1将毛重和皮重发送到本地计量服务器2进行存储，计量操作站I向PLC控制主站7发出皮重计量完毕信号，第一称重料斗5-1具备装料条件；
[0075]当第一称重料斗5-1在计量过程中，布料器11在第二称重料斗5-2上低速从“A开始工位”向“B返回工位”运行，布料器11到达“B返回工位”后回转向第一称重料斗5-1运行，第二称重料斗5-2的毛重和皮重称量方法与第一称重料斗5-1的毛重和皮重称量方法相同，第一称重料斗5_1和第二称重料斗5_2依次循环。
[0076]二.计量系统由于故障停止后重启(包括计量操作站故障、液压驱动装置故障、物料输送装置故障)
[0077](一)设备故障消除后系统能启动
[0078]1.第一称重料斗5-1的平移式闸门关到位；
[0079]2.第二称重料斗5-2的平移式闸门关到位；
[0080]3.第一称重料斗5-1的称量数值低于高报警值；
[0081]4.第二称重料斗5-2的称量数值低于高报警值；
[0082]5.待卸船舶的卸载确信信息；
[0083]6.系统正常(包含计量操作站、液压驱动装置及物料输送装置正常)。
[0084]物料输送装置启动，此时给出布料车电控运行信号，但不给布料车运行速度，后续悬臂胶带机启动:
[0085]如果布料车在第一称重料斗5-1上且第一称重料斗5-1重量小于预报警值，当第一称重料斗5-1检测到400公斤重量变化时，表示物料已从船舶运抵至第一称重料斗5-1，布料车从第一称重料斗5-1的“A开始工位”向“B返回工位”低速运行，到达“B返回工位”布料车回转向第二称重料斗5-2运行，在此运行过程中，如果第一称重料斗5-1重量大于第一称重料斗5-1预报警值，布料车立即高速向第二称重料斗5-2运行，到达第二称重料斗5-2后，速度降为低速；
[0086]如果布料车在第一称重料斗5-1上且第一称重料斗5-1重量大于预报警值，当第一称重料斗5-1检测到400kg重量变化时，表示物料已从船舶运抵至第一称重料斗5-1，布料车立即高速向第二称重料斗5-2运行，到达第二称重料斗5-2后，布料车速度降为低速。
[0087]如果布料车在第二称重料斗5-2上且第二称重料斗5-2重量小于预报警值，当第二称重料斗5-2检测到400公斤重量变化时，表示物料已从船舶运抵至第二称重料斗5-2，布料车从第二称重料斗5-2的“A开始工位”向“B返回工位”低速运行，到达“B返回工位”布料车回转向第一称重料斗5-1运行，在此运行过程中，如果第二称重料斗5-2重量大于第二称重料斗5-2预报警值，布料车立即高速向第一称重料斗5-1运行，到达第一称重料斗5-1后，速度降为低速；
[0088]如果布料车在第二称重料斗5-2上且第二称重料斗5-2重量大于预报警值，当第二称重料斗5-2检测到400公斤重量变化时，表示物料已从船舶运抵至第二称重料斗5-2，布料车立即高速向第一称重料斗5-1运行，到达第一称重料斗5-1后，布料车速度降为低速。
[0089]本发明设置的高报警值是为了保护计量装置而设定的值，当达到高报警值时布料器及相关输料料线停止，若故障停车后，检测到重量大于高报警值，本发明计量系统不能启动。
[0090](二)设备故障消除后系统还不能启动
[0091]1.第一、第二称重料斗5-1、5_2的平移式闸门5-8关到位；
[0092]2.第一、第二称重料斗5-1、5-2的称量数值大于高报警值；
[0093]3.物料输送装置正常；
[0094]在此种情况下，物料输送装置10仍不能启动，由于第一称重料斗5-1重量大于高报警值或第二称重料斗5-2重量大于高报警值，第一称重料斗5-1或第二称重料斗5-2的平移式闸门5-8打不开造成，此时通过电话联系后，计量操作站I切换到手动模式，通过手动点击称重软件中的计量按钮完成毛重计量，计量完毛重后，手动打开平移式闸门5-8卸料，物料卸完后关闭平移式闸门，回到故障停止状态，物料称重装置5正常后启动物料输送装置10开始卸料，重新启动物料称重装置5进行计量。
[0095]物料输送装置10每次正常停止，物料输送装置10的布料器11都运行到对应称重料斗的“A开始工位”允许区域内停止。
[0096]物料输送装置10的正常停止条件:1、操作人员点击顺停按钮；2、计量操作站接受的计量委托的该批次卸载结束。
[0097]物料输送装置10在遇到以下情况时，需紧急停止:
[0098]1、操作人员点击急停按钮；
[0099]2、码头物料输送装置故障；
[0100]3、平移式闸门打开或关闭超时；
[0101]4、计量操作站的称重系统通讯故障；
[0102]5、计量系统的服务器故障；
[0103]6、液压驱动装置故障。
【权利要求】
1.一种码头物料连续卸载自动静态计量系统，其特征在于:包括物料输送装置的布料器、物料称重装置、计量操作站、本地计量服务器、PLC控制器和基础自动化操作站，所述物料称重装置包括第一称重料斗、第二称重料斗、第一称重传感器组、第二称重传感器组、第一称重仪表和第二称重仪表，所述第一称重料斗和第二称重料斗并排设置于布料器下方，第一称重料斗和第二称重料斗上端设有用于检测布料器位置的布料器位置接近式传感器，所述第一称重传感器组设于第一称重料斗下端，用于对第一称重料斗称量，第一称重传感器组与第一称重仪表电连接，所述第二称重传感器组设于第二称重料斗下端，用于对第二称重料斗称量，第二称重传感器组与第二称重仪表电连接，所述第一、第二称重料斗的斗底分别设有平移式闸门，各平移式闸门分别连接液压驱动装置，各称重料斗上设有用于检测平移式闸门开闭的位置传感器； 所述PLC控制器包括PLC控制主站和PLC控制从站，所述PLC控制主站通过DP网络与PLC控制从站相连，PLC控制主站分别与物料输送装置的布料器、用于检测布料器位置的布料器位置接近式传感器、用于检测平移式闸门开闭的位置传感器、液压驱动装置的控制阀电连接，用于接收布料器位置信号和平移式闸门开闭信号，并控制布料器和液压驱动装置，所述PLC控制从站、第一称重仪表和第二称重仪表通过串口服务器与计量操作站相连，计量操作站用于实时读取PLC控制从站的信号和第一、第二称重仪表显示的数据，并用于将数据储存到本地计量服务器；所述基础自动化操作站通过以太网与PLC控制主站相连，用于控制PLC主站及PLC从站。
2.根据权利要求1所述码头物料连续卸载自动静态计量系统，其特征在于:所述第一、第二称重传感器组上均设有多个称重传感器，所述多个称重传感器呈矩阵式分布在第一、第二称重料斗的下端。
3.根据权利要求1或2所述码头物料连续卸载自动静态计量系统，其特征在于:所述第一称重料斗和第二称重料斗的上端部呈长方体，下端部为多个梯形卸料口，各梯形卸料口均设有一平移式闸门，所述平移式闸门采用对开式液压闸门。
4.根据权利要求1所述码头物料连续卸载自动静态计量系统，其特征在于:所述布料器位置接近式传感器分别设于第一称重料斗的“A开始工位”、“B返回工位”、“C极限工位”和第二称重料斗的“A开始工位”、“B返回工位”、“C极限工位”。
5.根据权利要求1所述码头物料连续卸载自动静态计量系统，其特征在于:还包括计量管理中心，所述计量管理中心与计量操作站相连。
6.根据权利要求1或5所述码头物料连续卸载自动静态计量系统，其特征在于:还包括视频监控装置，所述视频监控装置与计量管理中心相连，视频监控装置用于对整个船舶卸载计量过程进行视频监控。
【文档编号】G01G11/08GK204101147SQ201420609466
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年10月21日 优先权日:2014年10月21日
【发明者】张桥川, 朱东杰, 赵重, 任洪波, 陈苹, 邹剑峰, 王洪, 陈刚 申请人:重庆钢铁集团电子有限责任公司