一种煤场筒仓智能定量装载管理系统的制作方法

本实用新型涉及车辆定量装载领域，特别是涉及一种煤场筒仓智能定量装载管理系统。

背景技术：

在煤炭行业，保量生产是第一要务，加快装车速度和提高装车精度尤其重要。随着自动化技术的发展，定量自动装车系统的概念被提出。汽车自动控制定量装车技术可以使装车时间大大缩减，需要的操作人员少，工作量小，装车精度高，还有丰富的提示功能，能够在煤炭的安全重量范围内实现快速装车。定量自动装车系统一般都采用 PLC控制系统加上位机模式，保证了自动装车的基本要求。车辆定量装载是运输行业的一项重要规定。

目前现有的带式装载计量系统，包括散料自动称量皮带称，所述的散料自动称量皮带称固定在安装平台上，它包括皮带机、称量控制装置，称量控制装置与皮带机的驱动装置控制联接，通过皮带上被计量物重量的模拟信号及速度信号传给仪表进行就地处理积算，并累计，当累计输送量达到设定量时（需现场调试提前量），发出停机信号给装车机，停止装车机的运转。皮带机由于长时间的运转会发生变形，特别是经冬夏天气的交替变化使皮带变形越是厉害，影响称重计量精度，且由于皮带运行相对系统命令存在滞后性，导致装车精度不高，经常出现计量错误的情况。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种全新智能称重管理系统，即煤场筒仓智能定量装载管理系统。

本实用新型采用的技术方案是：一种煤场筒仓智能定量装载管理系统，包括：汽车衡、工业计算机、网络通信机、变频器、给煤机、给煤控制仪、车牌识别仪、多媒体机和定压功放机；

所述汽车衡包括秤台、称重传感器和称重采集仪，所述汽车衡嵌入地面内，所述汽车衡通过称重采集仪与网络交换机连接，所述网络交换机分别与所述工业计算机、给煤监控仪、车牌识别仪和多媒体机连接，所述网络交换机通过网络通信机与变频器连接，所述给煤机通过变频器与所述网络通信机连接，所述网络通信机与给煤控制仪连接，所述工业计算机通过通信转换器与所述网络通信机连接，所述工业计算机通过定压功放机与所述多媒体机连接，所述定压功放机连接麦克风。

进一步的，所述给煤机安装在汽车衡上方，所述给煤机包括给料机皮带、进料料斗、出料料斗、安装平台、伺服电机和给料控制器，所述给料机皮带固定在安装平台上，所述进料料斗位于给料机皮带上方，所述出料料斗位于给料机皮带下方；所述给料机皮带与伺服电机连接，所述伺服电机与变频器连接；所述给料机皮带与伺服电机连接，所述伺服电机与给料控制器连接，所述给料控制器与变频器连接；

所述多媒体机安装在汽车衡的前端，所述多媒体机包括LED大屏幕显示屏和公共广播，所述LED大屏幕显示屏显示信息包括：开始装载、装载过程中的装载数量显示、装载结束。

进一步的，所述网络通信机采用modbus RTU协议，控制变频器拖动给煤机的伺服电机工作。

进一步的，所述给煤机为两套。

进一步的，还包括给煤监控仪，所述给煤监控仪与网络交换机连接，所述给煤监控仪包括摄像头。

进一步的，所述网络交换机采用S1700系列企业交换机,所述工业计算机采用无风扇工业级低功耗工业计算机，可以连续7*24小时不间断工作，所述工业计算机具备USB、VGA、HDMI、RS232、LAN等接口，能够与汽车衡、给料控制器、LED大屏幕显示器连接，控制协调整个系统协调工作。

本实用新型的有益效果是：结构简单，操作方便，皮重计量准确，系统计量准确，自动化程度高，统计、查询便捷，系统装载控制精度达到99%以上。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构示意图。

图2为本实用新型汽车衡与给煤机安装结构示意图。

图3为本实用新型的给煤机装载的控制流程图。

图4为本实用新型实施例各系统部分使用的型号。

图5为本实用新型实测统计表示例。

具体实施方式

为了能更清楚地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进一步说明。

如图1所示的一种煤场筒仓智能定量装载管理系统，包括：汽车衡、工业计算机、网络通信机、变频器、给煤机、给煤控制仪、车牌识别仪、多媒体机和定压功放机；

所述汽车衡5包括秤台、称重传感器和称重采集仪，所述汽车衡5嵌入地面内，所述秤台为U型梁，所述称重传感器采样速率为100次/秒，所述称重传感器通过RS485总线与称重采集仪连接，所述汽车衡5通过称重采集仪与网络交换机连接，所述网络交换机分别与所述工业计算机、给煤监控仪、车牌识别仪和多媒体机连接，所述网络交换机通过网络通信机与变频器连接，所述给煤机通过变频器与所述网络通信机连接，所述网络通信机与给煤控制仪连接，所述工业计算机通过通信转换器与所述网络通信机连接，所述工业计算机通过定压功放机与所述多媒体机连接，所述定压功放机连接麦克风。定压功放机是为方便值班员通知调度车辆而设置的，定压功放机每个装载工位设置多媒体机。

本优选实施例中，如图2所示，所述给煤机安装在汽车衡5上方，所述给煤机包括给料机皮带1、进料料斗2、出料料斗3、安装平台4、伺服电机和给料控制器，所述给料机皮带1固定在安装平台4上，所述进料料斗2位于给料机皮带1上方，所述出料料斗3位于给料机皮带1下方；所述给料机皮带1与伺服电机连接，所述伺服电机与给料控制器连接，所述给料控制器与变频器连接；

本优选实施例中，所述多媒体机安装在汽车衡5的前端，所述多媒体机包括LED大屏幕显示屏和公共广播，所述LED大屏幕显示屏显示信息包括：开始装载、装载过程中的装载数量显示、装载结束。

本优选实施例中，所述网络通信机采用modbus RTU协议，实现工业计算机与给煤机控制仪之间的信号转换，实现工业计算机控制变频器拖动给煤机的伺服电机工作。

本优选实施例中，所述给煤机为两套。

本优选实施例中，还包括给煤监控仪，所述给煤监控仪与网络交换机连接，所述给煤监控仪包括摄像头，用于监视给料机皮带运行状况。

本优选实施例中，所述网络交换机采用S1700系列企业交换机,所述工业计算机采用无风扇工业级低功耗工业计算机，可以连续7*24小时不间断工作，所述工业计算机具备USB、VGA、HDMI、RS232、LAN等接口，能够与汽车衡5、给料控制器、LED大屏幕显示器连接，控制协调整个系统协调工作。

工作原理：本系统采用加装汽车衡5对装载量进行计量，如图3所示，初始状态下给煤机的给料机皮带转速为0，汽车衡5采集车辆毛重，所述工业计算机实时采集由汽车衡5输出的装载量，经与给定值比较、运算，按给定值与实装值之间的关系得到实时装载量的控制参数，并由给料控制器接口转换给料变频器去控制变频器调速的方式去控制皮带速度实现控制给料量的大小。皮带运行速度与运行时间的乘积，为装载量的数值。在装载过程中，根据汽车衡5实时提供的装载重量反馈信息，由工业计算机调节伺服电机的运行速度，从而达到车辆装载的理想目标值。当误差值达到一定范围内时，给料控制器控制给料机皮带停止运转，通知车辆下秤。从而保证装载量在设定误差范围内，控制装置的精确度。也可以通过给煤控制仪手动控制给煤机伺服电机转速，控制给煤机的启动停止。

本系统技术方案基于闭环自动控制原理，事先在工业计算机内录入车辆装载的目标重量，当汽车全部上到汽车衡5上时，延时稳定后，工业计算机采集汽车衡5的计量数值，将其作为空车皮重量，之后系统开始自动工作，在刚开始装载时，由于是空车，所以通过采集汽车衡计量值与输入的目标装载值相差较大，所以工业计算机就发出指令，控制变频器以最大频率即给料机7米/秒运行，在整个装载过程中，控制工业计算机实时采集汽车衡5的计量值，通过对差值进行PID运算后，由给料控制器控制变频器运行，在装载快要达到目标装载值时变频器控制给煤机的运行速度逐渐降低，最后使得给料机皮带速度低到2米/秒，在装载快要达到目标装载值附近时，工业计算机控制给料机皮带以寸动（点动）方式运行，当达到设定装载目标重量数后工业计算机控制变频器停止运行，整个装载过程结束。另外，也可以通过给煤控制仪手动控制变频器，从而手动控制给煤机的运行速度。在整个装载过程中，多媒体机动态显示装载量。

通过视频监控装置，可以对给料机皮带进行实时监控；通过多媒体机，可以通过LED屏幕显示汽车信息、装载量上下限及装载结果等信息，通过定压功放机可以实现筒仓间喊话提醒功能；通过工业计算机还能统计、查询车辆与装载量的有关信息。

所述系统各部分设备型号如图4所示。

本实用新型结构简单，操作方便，皮重计量准确，系统计量准确，自动化程度高，统计、查询便捷，系统装载控制精度达到99%以上。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。