一种刮板取料机的远程控制系统的制作方法

1.本申请涉及取料机的领域，尤其是涉及一种刮板取料机的远程控制系统。


背景技术：

2.刮板取料机可用于块状或粉状物料的取料，如用于煤、矿石、黏土、石膏等各种物料的取料，该设备适用于矿山、码头、钢厂、电厂、水泥厂等。
3.目前刮板取料机的控制方式有手动、半自动、自动等，但由于对实时响应、可靠性、稳定运行、上下游设备间协调管理等的需求，还存在现场人工操作模式，这种控制方式通过人工完成信息交互和信号确认后，启动刮板取料机到指定位置取料，但是受限于作业人员的实践经验；并要求作业人员必须在全程取料过程中集中精力于设备运行上，从而增加作业人员的工作强度，存在误操作、重复操作等风险，从而影响到整个料场的生产作业效率。由于料场取料环境中存在大量粉尘，也不利于作业人员的身体健康。


技术实现要素：

4.为了保证刮板取料机的高效运行和作业人员的身体健康、降低作业人员的劳动强度，本申请提供一种刮板取料机的远程控制系统。
5.本申请提供的一种刮板取料机的远程控制系统采用如下的技术方案：
6.一种刮板取料机的远程控制系统，包括位于中控室内的用于远程控制的操作和显示终端与视频主机以及位于刮板取料机操作室内的plc主站，所述plc主站与操作和显示终端电连接，所述plc主站电连接有刮板取料机上的驱动模块，所述视频主机电连接有对刮板取料机作业状态进监控的摄像头，所述视频主机与操作和显示终端电连接。
7.通过采用上述技术方案，作业人员在远程中控室内控制操作和显示终端，控制信息到达plc主站，进而启动刮板取料机上的驱动模块使取料机进行取料作业，从而实现刮板取料机的远程控制；同时作业人员可以通过摄像头拍摄的刮板取料机及料场情况进行观察，便于在中控室根据料场情况作出相应的操作。
8.优选的，刮板取料机的操作室内设置有控制触摸屏，所述控制触摸屏与plc主站电连接。
9.通过采用上述技术方案，使作业人员在刮板取料机的操作室内也能够方便地利用plc主站对刮板取料机进行控制。
10.优选的，刮板取料机的操作室设置有视频显示终端，所述视频显示终端与摄像头电连接。
11.通过采用上述技术方案，使得作业人员在操作室内能够对料场和刮板取料机的实时情况进行掌握，有助于作业人员的作业。
12.优选的，中控室内设置有电话主机和第一电话机，操作室内设置有第二电话机，所述第一电话机和第二电话机电连接并分别与电话主机电连接。
13.通过采用上述技术方案，当操作室和中控室内都有作业人员时，便于就现场情况
进行沟通。
14.优选的，中控室内设置有第一无线交换机，操作室内设置有第二无线交换机，所述操作和显示终端与第一无线交换机采用网线连接，所述plc主站与第二无线交换机采用网线连接，所述第一无线交换机和第二无线交换机采用光纤连接；所述第一无线交换机电连接有第一无线模块，所述第二无线交换机电连接有第二无线模块。
15.通过采用上述技术方案，使plc主站与操作和显示终端之间的控制联络能够通过以太网和无线两种方式进行，保证取料机与中控室内信号传输的可靠性和稳定性。
16.优选的，中控室内设置有第一控制交换机，操作室内设置有第二控制交换机，所述plc主站和控制触摸屏与第二控制交换机电连接，所述操作和显示终端与第一控制交换机电连接；所述第一控制交换机和第二控制交换机电连接。
17.通过采用上述技术方案，控制信号的传输采用独立的控制交换机，从而保证了控制信号传输的独立性、可靠性和稳定性，也便于排查设备故障。
18.优选的，中控室内设置有第一视频交换机，操作室内设置有第二视频交换机，所述摄像头和视频显示终端分别与第二视频交换机电连接，所述操作和显示终端和视频主机分别与第一视频交换机电连接。
19.通过采用上述技术方案，视频信号的传输采用独立的视频交换机，从而保证了视频信号传输的独立性、可靠性和稳定性，同样便于对设备故障进行排查。
20.优选的，所述驱动模块包括取料变频控制模块、俯仰变频控制模块、行走变频控制模块。
21.通过采用上述技术方案，取料变频控制模块、俯仰变频控制模块、行走变频控制模块对刮板取料机进行控制，保证取料作业的完成。
22.优选的，刮板取料机上配置有由检测和安全保护传感器组成的检测模块，所述检测模块与plc主站电连接，所述检测模块至少包括监测刮板链条运行的接近开关，监测刮板链条张紧力的压力传感器，限制取料臂移动路径的安全重载限位开关和凸轮开关，监测取料臂角度的绝对值编码器，监测钢丝绳张紧度的张力传感器，限制大机行走移动路径的安全重载限位开关和接近开关，检测大机行走位置的射频rfid读卡器和编码器；防止大机间相碰撞的超声波探头和机械限位开关；用于料堆高度扫描的二维雷达探头；用于物料防撞的超声波探头；检测溜槽堵塞的超声波探头；用于安全保护停机的急停按钮和脚踏开关；用于启动报警的声光报警器。
23.通过采用上述技术方案，利用设置在刮板取料机上的多个传感器对取料机的工作状态进行实时检测，并由plc程序处理后对取料机的作业进行调整，从而实现了刮板取料机的远程自动化控制。
24.优选的，所述操作和显示终端连接有多个刮板取料机上的plc主站。
25.通过采用上述技术方案，作业人员在中控室内可对多台刮板取料机进行控制，提高了取料效率。
26.本申请能够使得作业人员在中控室内对刮板取料机进行远程控制从而完成料场取料，控制、视频、电话信号的传输均采用独立的交换机，从而保证了不同信号传输的独立性、可靠性和稳定性，同时也便于排查设备故障；利用位于刮板取料机上各主要部位配置的相应功能的检测和安全保护传感器组成的检测模块对刮板取料机和料场情况进行实时检
测并将结果反馈给plc主站，plc主站根据反馈信息自动发出指令，实现了刮板取料机的远程自动化控制。
附图说明
27.图1是本申请的刮板取料机的远程控制系统的取料机的操作室和中控室的通讯网络图；
28.图2是本申请的刮板取料机的远程控制系统的取料机内部通讯网络图。
29.附图标记说明：1、中控模块；11、操作和显示终端；12、视频主机；13、电话主机；14、第一电话机；15、第一无线交换机；16、第一控制交换机；17、第一视频交换机；18、第一电话交换机；19、第一无线模块；2、现场控制模块；21、plc主站；22、控制触摸屏；23、视频显示终端；24、第二电话机；25、第二无线交换机；26、第二控制交换机；27、第二视频交换机；28、第二电话交换机；29、第二无线模块；3、摄像头；4、i/o分站；5、取料变频控制模块；6、俯仰变频控制模块；7、中压柜综保仪；8、行走变频控制模块。
具体实施方式
30.以下结合附图1
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2对本申请作进一步详细说明。
31.本申请实施例公开一种刮板取料机的远程控制系统。参照图1、图2，刮板取料机的远程控制系统包括中控室内的中控模块1、取料机的操作室内的现场控制模块2以及安装在取料机各部位的检测模块。中控模块1与多个现场控制模块2连接。
32.中控模块1包括用于控制的操作和显示终端11、视频主机12、电话主机13和第一电话机14。中控室内设置有用于信号传输的第一无线交换机15、第一控制交换机16、第一视频交换机17、第一电话交换机18。
33.现场控制模块2包括plc主站21、控制触摸屏22、视频显示终端23、第二电话机24，操作室内设置有用于信号传输的第二无线交换机25、第二控制交换机26、第二视频交换机27、第二电话交换机28。本申请中的plc主站21采用施耐德m580。
34.现场控制模块2和中控模块1采用如下的连接方式：
35.plc主站21与操作室内的第二无线交换机25之间采用网线连接，操作和显示终端11与中控室内第一无线交换机15采用网线连接，第一无线交换机15和第二无线交换机25通过光纤连接；第一无线交换机15利用网线连接有第一无线模块19，第二无线交换机25利用网线连接有第二无线模块29，从而使plc主站21与操作和显示终端11之间的控制联络能够通过以太网和无线两种方式进行，保证取料机与中控室内信号传输的可靠性和稳定性。
36.操作和显示终端11与第一控制交换机16之间采用网线连接，plc主站21和控制触摸屏22与第二控制交换机26之间采用网线连接，第一控制交换机16和第二控制交换机26之间采用光纤连接；在操作室内操作控制触摸屏22能够通过网线将控制信息传递给plc主站21进而控制取料机工作，在中控室内对操作和显示终端11进行相应操作将控制信息传递给plc主站21，plc主站21接到相应控制信息后控制取料机进行工作，从而实现能够对取料机的现场和远程控制。
37.操作和显示终端11和视频主机12与第一视频交换机17之间采用网线连接，视频显示终端23与第二视频交换机27之间采用网线连接，第一视频交换机17和第二视频交换机27
之间采用光纤连接；第二视频交换机27采用网线连接有多个对刮板取料机和料场进行监控的摄像头3。通过以上设置，使得在现场操作室内和中控室内都能够观察得到摄像头3拍摄到的图像。
38.电话主机13和第一电话机14与第一电话交换机18之间采用网线连接，第二电话机24与第二电话交换机28之间采用网线连接，第一电话交换机18与第二电话交换机28之间采用光纤连接。
39.本申请中控制、视频、电话信号的传输均采用独立的交换机，从而保证了不同信号传输的独立性、可靠性和稳定性，同时也便于排查设备故障。
40.操作室内设置有四个i/o分站4，plc主站的主机架和i/o分站4的扩展机架安装在同一电控柜内。操作室内还配备中压柜综保仪7。i/o分站4均采用施耐德的远程i/o模块x80。
41.取料机上各主要传动部分均采用变频驱动方式，包括取料变频控制模块5、取料臂的俯仰变频控制模块6和大机的行走变频控制模块8，每一变频控制模块均与单独的i/o分站4连接。
42.检测模块由位于刮板取料机上各主要部位配置的相应功能的检测和安全保护传感器组成，主要包括监测刮板链条运行的接近开关，监测刮板链条张紧力的压力传感器，限制取料臂移动路径的安全重载限位开关和凸轮开关，监测取料臂角度的绝对值编码器，监测钢丝绳张紧度的张力传感器，限制大机行走移动路径的安全重载限位开关和接近开关，检测大机行走位置的射频rfid读卡器和编码器；防止大机间相碰撞的超声波探头和机械限位开关；用于料堆高度扫描的二维雷达探头；用于物料防撞的超声波探头；检测溜槽堵塞的超声波探头；用于安全保护停机的急停按钮和脚踏开关；用于启动报警的声光报警器。
43.检测模块均与i/o分站4连接，在料仓内取料时，通过检测模块能够对刮板取料机的工作状态以及料堆的状态进行实时检测，并将信号由i/o分站4传输给plc主站21，plc主站21根据预先设置好的程序对相应信号进行处理后自动产生相应的控制信息驱动刮板取料机进行工作。
44.利用设置在刮板取料机上的多个传感器对取料机的工作状态进行实时检测，并由plc程序处理后对取料机的作业进行调整，从而实现了刮板取料机的远程自动化控制。
45.进一步的，plc程序能够自动存储取料机上次的工作位置，包括行走位置和取料臂角度，可保证刮板取料机在回到本料仓后能自动找到上一次停止的位置，并自动进行接下来的取料操作，从而节约时间和提升工作效率。
46.本控制系统采用plc主站21集中控制，刮板取料机的所有运行、合断、报警和检测信号均进入plc进行逻辑判断并集中控制各驱动机构。
47.本申请实施例一种刮板取料机的远程控制系统的实施原理为：刮板取料机由plc主站21通过plc程序控制，作业人员在远程中控室内通过操作和显示终端11启动刮板取料机，刮板取料机上的二维雷达探头对料堆进行扫描并形成料堆高度外形图，之后plc程序根据料堆高度外形图自动计算开始作业位置并自动对位开始第一铲取料，随着取料臂角度的下降和取料区域的增大，在取料机上其他传感器的配合下，可自动调整吃料深度。
48.由于中控模块1能够与多个现场控制模块2进行连接，因此作业人员在远程中控室内能够控制多台刮板取料机同时作业。
49.本申请可实现远程操控料场的刮板取料机，通过远程中控模块1即可保证刮板取料机的高效运行，并且由于无需人工在现场操作，降低了作业人员的劳动强度，又可实现料场无人化管理，使作业人员远离料场粉尘环境，保证了作业人员的身体健康，同时还能在一定程度上节约人力成本。
50.以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。