基于plc的斗轮堆取料机悬臂架接地力在线监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及斗轮堆取料机领域，尤其涉及一种基于PLC (Programmable LogicController，可编程控制器)的斗轮堆取料机悬臂架接地力在线监测系统。
【背景技术】
[0002]随着工业自动化技术的发展，采用全面合理的控制技术实现对斗轮堆取料机的实时监控成为大势所趋。目前，斗轮堆取料机作业的自动化控制已经取得了不错的成果，但是在接地力测量方面，仍然存在不足。
[0003]接地力过载会使回转支承及金属结构受载不均，俯仰机构负荷增大，俯仰系统重心前移，严重时会导致整机倾覆。由于斗轮堆取料机本身没有接地力检测或异常报警装置，所以，接地力超标后一般不能及时被发现。如果需要检测接地力则需要停机检测，在解除俯仰驱动约束(即液压驱动油缸或机械驱动钢丝绳不受力)后通过汽车吊或其他起吊设备对斗轮轴部位进行称重测量。
[0004]上述方法虽然能够测得接地力，但是需要停机测量，检测工艺比较繁琐，影响斗轮堆取料机的作业进程，而且，测量误差较大。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是要提供一种基于PLC的斗轮堆取料机悬臂架接地力在线监测系统，可以实现不停机状态下的接地力的实时监测，测量误差小，并将采集的实时数据记录在数据库中，供以后参考使用。
[0006]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种基于PLC的斗轮堆取料机悬臂架接地力在线监测系统，包括一维倾角传感器、压力传感器、声光报警灯、可编程序控制器(PLC)、触摸屏、电流变送器、无线访问节点(AP，Access Point)、WinCC服务器。一维倾角传感器安装在靠近悬臂铰点的悬臂架上。声光报警灯安装在司机室内，与可编程序控制器(PLC)外接的继电器相连。可编程序控制器(PLC)与触摸屏都安装在司机室的控制柜中，触摸屏通过以太网与可编程序控制器(PLC)连接。
[0007]按上述方案，所述的无线访问节点(AP)设有两个，分别安装在司机室和中控室，一个与可编程序控制器(PLC)连接，一个与WinCC服务器连接。
[0008]按上述方案，所述的电流变送器设有四个，一端分别与俯仰机构电机、回转机构电机、斗轮机构电机、悬臂皮带机构电机连接的互感器相连，电流变送器另一端接入可编程序控制器(PLC)。电流变送器安装在各机构的控制柜中，输出4?20mA直流电流。
[0009]按上述方案，所述的压力传感器为三滑轮传感器，设有二个，三滑轮传感器安装在立柱上部改向滑轮支撑梁靠近改向滑轮的部位上；还设有二个信号转换器，安装在司机室的控制柜中，信号转换器一端与三滑轮传感器连接，另一端与可编程序控制器(PLC)模拟量输入模块连接。信号转换器将三滑轮传感器输出的电压信号转换为4?20mA直流电流信号。
[0010]按上述方案，所述的压力传感器为压力变送器，设有四个，每个液压缸各有二个。压力变送器安装在液压缸的上下腔排气孔处，然后连接到可编程序控制器(PLC)模拟量输入模块。压力变送器用于将液压缸的压强转换为4?20mA直流电流信号。
[0011]可编程序控制器(PLC)通过对采集的俯仰机构电流值、回转机构电流值、斗轮机构电流值、悬臂皮带机构电流值进行判断处理，得出斗轮堆取料机的作业工况(堆料、取料、空载)。
[0012]触摸屏能够实时显示可编程序控制器(PLC)测得的斗轮堆取料机作业工况和悬臂架俯仰角度，以及在线检测的接地力数据，还可以记录可编程序控制器(PLC)传出的报警信息，例如:接地力过载，斗轮堆取料机各机构电流过载，线路故障等报警信息。
[0013]本实用新型与现有的斗轮堆取料机接地力测量方法相比，具有以下有益效果:
[0014](I)通过压力传感器和一维倾角传感器获得接地力计算所需参数，既快捷又方便。
[0015](2)应用可编程序控制器(PLC)对采集的数据进行处理，能够迅速得出误差较小的接地力数值，节省了时间、人力和物力。
[0016](3)建立可编程序控制器(PLC)与触摸屏的通讯，使得接地力数据和其他相关数据实时显示在司机眼前，方便司机对机器进行监控。同时，触摸屏还具有报警功能和历史数据查询功能，为机器维护、改进提供依据。
[0017](4)充分利用WinCC软件的监控与数据采集功能，将远端可编程序控制器(PLC)传来的数据记录在WinCC软件自带的SQL数据库中，弥补了触摸屏存储历史数据数量有限的缺陷。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型实施例一的控制原理图。
[0019]图2是本实用新型实施例二的控制原理图。
[0020]图3是本实用新型的监测数据存储原理图。
【具体实施方式】
[0021]为了更好地理解上述实用新型的技术方案，下面将结合附图，对本实用新型的具体实施作进一步说明。
[0022]实施例一
[0023]如图1所示，用于钢丝绳驱动俯仰机构的斗轮堆取料机悬臂架接地力在线监测系统，包括一维倾角传感器、三滑轮传感器、信号转换器、声光报警灯、可编程序控制器(PLC)、触摸屏、电流变送器、无线访问节点(AP) (AP) (Access Point)、WinCC服务器。一维倾角传感器安装在靠近悬臂铰点的悬臂架上。声光报警灯安装在司机室内，与可编程序控制器(PLC)外接的继电器相连。可编程序控制器(PLC)与触摸屏都安装在司机室的控制柜中，触摸屏通过以太网与可编程序控制器(PLC)连接。
[0024]无线访问节点(AP)设有两个。二个三滑轮传感器安装在立柱上部改向滑轮支撑梁靠近改向滑轮的部位上；二个信号转换器安装在司机室的控制柜中，信号转换器一端与三滑轮传感器连接，另一端与可编程序控制器(PLC)的模拟量输入模块连接。
[0025]二个三滑轮传感器将测得的钢丝绳张力转换为电压信号，此电压信号通过信号转换器转换为4?20mA直流电流信号，再将电流信号传送至可编程序控制器(PLC)的模拟量输入模块；一维倾角传感器将悬臂架俯仰角度(相对水平面)转换为4?20mA直流电流信号，再将电流信号传送至可编程序控制器(PLC)的模拟量输入模块；上述三个电流信号在可编程序控制器(PLC)内经过转换模块FC105的作用转换为实型值，将转换的数值带入可编程序控制器(PLC)