原料厂多料仓小车卸料自动控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种原料厂多料仓小车卸料自动控制系统，包括卸料小车、与卸料小车配合的小车导轨，卸料小车与上料皮带配合，其特征是，小车导轨下部设有与料仓的上部开口位置配合的料仓定位开关，料仓内设有料仓料位检测开关，料仓定位开关外侧的小车导轨两端下部设有终极停止限位开关，所述终极停止限位开关、料仓定位开关、料仓料位检测开关分别通过导线与控制系统连接。能够实时监控料车走行、料车卸料过程，实现移动机车的无人作业，降低现场作业人员的劳动强度，提高工作效率，实现安全高效、自动化生产。
【专利说明】原料厂多料仓小车卸料自动控制系统
[0001]【技术领域】
[0002]本实用新型涉及自动化控制【技术领域】，尤其涉及一种原料厂多料仓小车卸料自动控制系统，实现小车卸料系统的无人参与的自动卸料与管理。
【背景技术】
[0003]原料厂多料仓、多品种原料自动控制技术应用广泛，但大多数系统应用不理想，存在问题较多，不仅设备检测方面，而且在程序控制方面编制程序复杂、繁琐不适用，思路不清晰，给现场控制带来了许多的麻烦。自动系统投用不上，操作人员随小车一起移动，现场使用手动控制卸料小车来实现对料仓的卸料，对小车的到达目标仓位和换仓的判断不准确，容易导致错仓混料的事故，直接影响到原料成分的稳定性，造成质量不合格。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的就是为解决现有技术存在的上述问题，提供一种原料厂多料仓小车卸料自动控制系统；实现多料仓小车卸料全过程自动控制，能够实时监控料车走行、料车卸料过程，实现移动机车的无人作业，降低现场作业人员的劳动强度，提高工作效率，实现安全高效、自动化生产。
[0005]本实用新型解决技术问题的技术方案为:
[0006]一种原料厂多料仓小车卸料自动控制系统，包括卸料小车、与卸料小车配合的小车导轨，卸料小车与上料皮带配合，小车导轨下部设有与料仓的上部开口位置配合的料仓定位开关，料仓内设有料仓料位检测开关，料仓定位开关外侧的小车导轨两端下部设有终极停止限位开关，所述终极停止限位开关、料仓定位开关、料仓料位检测开关分别通过导线与控制系统连接。
[0007]所述控制系统采用PLC中央控制器单元，所述PLC中央控制器单元和上位机画面操作系统连接，所述终极停止限位开关检测到的小车的位置信号，以及料仓定位开关、料仓料位检测开关、料仓料位信号通过导线传送给PLC中央控制器单元。
[0008]所述的PLC中央控制器单元安装在操作室控制柜内，上位机安装在操作台面上，上位机内安装操作系统软件及操作监控画面。
[0009]本实用新型集成计算机技术、网络通讯技术、PLC控制技术和定位技术为一体的自动化生产控制及管理系统，采用感应无线编码电缆技术进行料车走行的精确定位，实时监控料车走行、料车卸料过程，实现移动机车的无人作业，降低现场作业人员的劳动强度，提高工作效率，实现安全高效、自动化生产。
[0010]本系统卸料小车控制系统可以实现多料仓控制，料仓按顺序进行排列，小车在导轨上面行走，每个料仓设有定位卸料开关，料仓的两头设有终极停止开关，料仓设有料位检测仪，料仓设有定位卸料开关检测信号、料仓的两头终极停止开关信号、料仓料位检测仪的检测信号与小车行走信号均通过导线与PLC系统的输入、输出模块相连，传输到PLC中央控制器单元，进行实施跟踪控制。利用PLC编程技术，通过对卸料区域定位点在空间上的分隔，进行分段控制和逻辑判断，实现小车的行走与定位目标卸料，从而实现现场无人值守的卸料操作系统控制。
[0011]本实用新型的有益效果:
[0012]1.本实用新型定位精确，能够实时监控料车走行、料车卸料过程，实现移动机车的无人作业，降低现场作业人员的劳动强度，提高工作效率，实现安全高效、自动化生产。
[0013]2.本实用新型能够实现多料仓控制，通过对卸料区域定位点在空间上的分隔，进行分段控制和逻辑判断，实现小车的行走与定位目标卸料，从而实现现场无人值守的卸料操作系统控制。
[0014]【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为小车卸料系统工艺设备布置；
[0016]图2为小车卸料系统自动控制区域划分示意图；
[0017]图3为多料仓小车卸料自动控制系统控制流程图；
[0018]其中，1.卸料小车，2.小车导轨，3.终极停止限位开关，4.料仓定位开关，5.料仓料位检测开关，6.料仓，7.上料皮带，8.PLC中央控制器单元，9.上位机；
[0019]LZA、LZB、LZC、LZD 为极限区域，LF1、LF2、LF3、LF4、LF5 为前进区域，
[0020]LH1、LH2、LH3、LH4、LH5为后退区域， 为布料小车定位点。
【具体实施方式】
[0021]为了更好地理解本实用新型，下面结合附图来详细解释本实用新型的实施方式。
[0022]结合图1至图3，一种原料厂多料仓小车卸料自动控制系统，包括卸料小车1、与卸料小车I配合的小车导轨2，卸料小车I与上料皮带7配合，小车导轨2下部设有与料仓6的上部开口位置配合的料仓定位开关4,料仓6内设有料仓料位检测开关5,料仓定位开关4外侧的小车导轨两端下部设有终极停止限位开关3，所述终极停止限位开关3、料仓定位开关4、料仓料位检测开关5分别通过导线与控制系统连接，所述控制系统采用PLC中央处理单元8。所述的PLC中央处理单元8和上位机9的监控画面安装在操作室控制柜及操作台面上。终极停止限位开关3安装在导轨的A、B的终极位置，防止卸料小车超过轨道两端极限，发生安全事故；料仓定位开关4安装在各料仓上方的导轨侧面，配合小车定位卸料；料位检测仪5安装到每个料仓上端的侧壁上，防止卸料碰撞。
[0023]所述PLC中央处理单元根据所述的小车位置信息和仓位允许卸料信息，通过图3的流程控制、进行信息处理，以控制小车的运行状态。
[0024]所述的图3中的目标仓位选择，在操作室的计算机画面上进行选择。
[0025]所述的PLC中央控制器单元的程序处理，如图2所示，将控制区域根据实际的终极停止限位开关3和仓位定位开关4进行空间划分，并分配不同的名称。每个区域逻辑信号与小车的位置具有对应关系。
[0026]如图1所示，本实用新型集成计算机技术、网络通讯技术、PLC控制技术和定位技术为一体的自动化生产控制及管理系统，采用感应无线编码电缆技术进行料车走行的精确定位，实时监控料车走行、料车卸料过程，实现移动机车的无人作业，降低现场作业人员的劳动强度，提高工作效率，实现安全高效、自动化生产。
[0027]本实用新型对原料厂多料仓小车卸料的控制包括以下步骤:[0028]I)初始数据检测，结合图1，每个料仓设有定位卸料检测开关，料仓的两头设有终极限位停止开关，料仓设有料位检测开关，检测开关信号均通过导线与PLC中央控制器单元的输入模块相连，把检测到的数据信息传输到PLC中央控制器单元，做为初始数据信息，参与到PLC中央控制器单元的程序逻辑处理中。
[0029]PLC中央控制器单元经过处理后的输出模块信号通过导线传输到小车行走执行机构，进行小车的实时定位跟踪控制。利用PLC编程技术，通过对卸料区域定位点在空间上的分隔，进行分段控制和逻辑判断，巧妙的实现小车的行走与定位目标卸料，从而实现现场无人值守的卸料操作系统控制。
[0030]2)目标仓位选择，结合图1中的8所指的PLC中央控制器单元及上位操作计算机设备；在上位操作计算机画面选择目标仓位，选中的指令为“1”，否则为“O”。此指令通过计算机传输到PLC中央控制器单元。
[0031]3)小车空间位置跟踪，结合图2，终极停止限位开关3和仓位定位开关4，对小车的控制区域在空间上进行分隔，实现小车的逻辑判断和分段控制。结合图2，小车卸料系统控制区域以六个仓为例进行说明，1-6对应6个料仓的卸料停车点，1-6在操作画面设置为6个目标仓。
[0032]小车的操作方式分为手动和自动两种方式，小车在手动方式下，可以通过计算机操作画面进行任意位置的启停操作，但是当料位检测仪5检测到某个料仓料位到达报警信号时，则不允许在此仓卸料；小车初始第一次时，通过手动方式经过I料仓定位检测开关后进入自动控制区域，小车的控制方式为选为自动，小车就完全停留在划分好的区域中。
[0033]结合图2，如果小车在前进，小车通过I号料仓定位开关，PLC中央控制器单元接受到I开关检测点信号，则把前进区域LFl的信号置为1，其余所有前进和后退区域信号置为O ;小车通过2号料仓定位开关，PLC中央控制器单元接受到2开关检测点信号，则把前进区域LF2的信号置为1，其余所有前进和后退信号区域置为O ;依次类推，小车通过6号料仓时，LZB的信号置为1，其余所有前进和后退信号置为O ;小车碰到极限B后，则把LZD的信号置为1，其余所有前进和后退信号置为O ;如果小车在后退，小车通过6号料仓定位检测开关时，PLC中央控制器单元接受到6开关检测点信号，则把后退区域LH5的信号置为1，其余所有前进和后退信号区域置为O ;小车通过5号料仓定位检测开关时，PLC中央控制器单元接受到5开关检测点信号，则把后退区域LH4的信号置为I，其余所有前进和后退信号置为O ;依次类推，小车通过I号料仓定位检测开关时，PLC中央控制器单元接受到I开关检测点信号，LZC的信号置为1，其余所有前进和后退信号置为O ;小车碰到极限A后，则把LZA的信号置为1，其余所有前进和后退信号置为O ;小车不管在前进区域还是后退区域，只要在自动区域中，每个区域逻辑信号与小车的位置具有——对应关系，具有唯一性。实现小车的定位跟踪。
[0034]小车前进和后退的切换条件为通过终极停止限位开关后，改变方向。
[0035]4)目标仓到达，结合图2，小车目标仓的到达分三种情况，小车前进。②小车后退。③小车停在目标仓位(特殊情况)。
[0036]判断小车前进的综合条件为LFZ，结合图2，包括如下的6种情况:
[0037]①选择I号目标仓位，小车前进的条件为LZC=I或LZA=I
[0038]②选择2号目标仓位,小车前进的条件为，LZC=I或LZA=I或LFl=I[0039]③选择3号目标仓位，小车前进的条件为，LZC=I或LZA=I或LFl=I或LF2=1
[0040]依次类推,选择6号目标仓位，小车前进的条件为，LZC=I或LZA=I或LFl=I或LF2=1 或 LF3=1 或 LF4=1 或 LF5=1
[0041]判断小车后退的综合条件为LHZ，结合图2，包括如下的6种情况:
[0042]①选择6号目标仓位,小车后退的条件为，LZB=I或LZD=I
[0043]②选择5号目标仓位,小车后退的条件为，LZB=I或LZD=I或LH5=1
[0044]③选择4号目标仓位，小车后退的条件为，LZB=I或LZD=I或LH5=1或LH4=1。
[0045]依次类推,选择I号目标仓位，小车后退的条件为，LZB=I或LZD=I或LH5=1或LH4=1 或 LH3=1 或 LH2=1 或 LHl=I。
[0046]如果小车停在目标仓位(特殊情况)，则小车不用前进或后退。
[0047]结合图3，根据小车目标仓位的选择及上述的前进、后退条件，应用PLC进行程序编制，实现小车的全自动控制。当选择任意一个目标仓位时，总能找到一个符合条件的逻辑路线，符合小车前进或后退的条件，进行卸料小车的运行和定位卸料。当检测系统和控制系统如果出现故障时，可在上位操作画面上将小车的控制切换为手动控制，不影响生产；当故障排除，小车在自动控制区域进入自动控制流程。这样就实现了小车的全区域范围内的自动控制。
[0048]5)料仓允许卸料，结合图1，料仓料位检测仪5，检测到料位信号，通过导线与PLC中央控制器单元相连，把检测到的数据实时传输到PLC中央控制器单元；PLC中央控制器单元处理，超过料位设定值，则产生报警信号，且不允许小车卸料。如果料仓不允许卸料，则返回目标仓位选择，重新选择仓位，进行程序周期循环。
[0049]6)目标仓卸料，卸料小车到达目标仓位，且目标仓仓位没有到达料位报警值，则开始目标仓卸料。
[0050]7)卸料结束。
[0051]小车在目标仓卸料，在卸料过程中，如果料仓料位检测仪信号报警，到达料位设定值，则停止卸料，如果没有新的目标料仓被选中，小车停在原地不动，等新的料仓选中后，进行前进或后退，到达新的目标料仓。
[0052]举例说明:假设目标仓位为4号仓位，且料仓料位检测不报警，则4号料仓可以卸料，这时小车如果停留在自动区域范围内的某一位置，这时总有一个区域信号置1，总能找到小车是需要前进还是需要后退的逻辑路线，这样也就达到了完全实现自动的目的。
[0053]上述虽然结合附图对实用新型的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
【权利要求】
1.一种原料厂多料仓小车卸料自动控制系统，包括卸料小车、与卸料小车配合的小车导轨，卸料小车与上料皮带配合，其特征是，小车导轨下部设有与料仓的上部开口位置配合的料仓定位开关，料仓内设有料仓料位检测开关，料仓定位开关外侧的小车导轨两端下部设有终极停止限位开关，所述终极停止限位开关、料仓定位开关、料仓料位检测开关分别与PLC中央控制器单元连接，所述终极停止限位开关检测到的小车的位置信号，以及料仓定位开关、料仓料位检测开关、料仓料位信号传送给PLC中央控制器单元。
2.如权利要求1所述的原料厂多料仓小车卸料自动控制系统，其特征是，所述PLC中央控制器单元安装在操作室控制柜内，所述PLC中央控制器单元与上位机画面操作系统连接，上位机安装在操作台面上。
【文档编号】B65G47/34GK203767529SQ201320655196
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2013年10月23日 优先权日:2013年10月23日
【发明者】周广生, 商桂梅, 扈素红, 张强, 刘真, 邓君堂, 罗飞霞, 黄亚飞, 李春雷 申请人:济钢集团有限公司