一种布料控制系统的制作方法

本实用新型一种布料控制系统，属于布料控制系统技术领域。

背景技术：

随着不锈钢工业的迅速崛起和不锈钢应用领域的扩大，使得不锈钢的产量剧增，高碳铬铁做为生产不锈钢所用铬的主要来源，可改变钢的特性，提高钢的韧性、耐磨性和防腐性，其需求量也随之急剧增加。为了适应市场需要和降低生产成本，现阶段生产高碳铬铁的大型矿热电炉，开发出了预处理工艺技术，将高温含铬预还原球团与硅石、焦炭、回炉渣按照一定工艺配比，直接送入密闭电炉进行冶炼铬铁，这种工艺的特点就是电耗低、省焦炭、铬回收率高，大大降低生产成本。采用这种工艺技术的密闭电炉冶炼铬铁的生产过程中，会产生c0有毒气体通过炉顶加料管排放出来，同时炉顶配料所加装预还原球团达到1200℃的高温，这样的环境条件对人来说具有很大的危险性，因此，需要提供一种可以无人值守的配料及炉顶布料控制系统，降低事故发生概率。

技术实现要素：

本实用新型为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种布料控制系统硬件结构的改进。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：包括轨道和设置在轨道上的布料装置，所述轨道的下方均匀设置有多个料仓，所述布料装置的一侧设置有装料皮带机，所述装料皮带机的一端对准炉顶缓冲料仓的出料口设置，所述装料皮带机的另一端对准布料装置的进料口设置；

所述布料装置的出料口的外侧设置有卸料开闭器，所述卸料开闭器通过卸料电机驱动控制实现开启和闭合；

所述出料口侧壁的外侧设置有雷达料位计，所述雷达料位计的微波信号发射端对准料仓的进料口；

所述布料装置上还设置有布料走行电机；

所述轨道的一侧设置有地面控制柜，所述地面控制柜内部设置的控制电路板上集成有中央控制器；

所述布料装置的侧壁上设置有控制盒，所述控制盒内部设置的电路控制板上集成有微控制器；

所述雷达料位计的信号输出端通过ad转换模块与微控制器连接；

所述中央控制器通过导线与装料皮带机的控制端相连，用于控制装料皮带机给布料装置定量装料；

所述中央控制器还通过导线与布料走行电机的控制端相连，用于控制布料装置的启动和停止；

所述中央控制器还通过导线与卸料电机的控制端相连，用于控制卸料开闭器的开启和闭合；

所述中央控制器通过无线通信模块与微控制器无线连接。

所述布料装置上设置有两个走行从动车轮和一个走行主动车轮，所述走行从动车轮位于轨道的一侧，所述走行主动车轮位于轨道的另一侧，所述走行从动车轮和走行主动车轮均通过固定座固定在布料装置的侧壁上；

所述走行从动车轮的一侧设置有编码器同步滚轮，所述编码器同步滚轮随走行主动车轮一起沿轨道转动，所述编码器同步滚轮的内侧设置有编码定位器。

所述中央控制器还通过无线通信模块与监控服务器无线连接，实现远程控制布料装置行走和卸料；

所述布料装置上还设置有遥控手柄，所述遥控手柄通过无线通信模块与中央控制器无线连接，实现通过人工手动遥控控制布料装置的行走和卸料。

所述轨道上设置有原点限位开关，所述中央控制器通过导线与原点限位开关相连，实现对布料装置原点位置的重置。

所述卸料开闭器与电液推杆的一端相连，所述电液推杆的另一端与电液推杆电机的联动端相连。

所述卸料开闭器的两端与布料装置的两侧壁铰接，其中一个铰接处安装有伺服电机，所述伺服电机的转子与卸料开闭器的活动端相连，用于控制卸料开闭器的开启和关闭。

所述中央控制器还连接有设备故障报警模块，用于控制设备故障报警模块对发生的电机故障、通信故障发出报警信号。

所述中央控制器还通过导线与数据存储模块相连，用于存储布料装置的装料、卸料数据、各个控制电机的运行数据。

所述中央控制器的电源输入端与第一电源模块相连，所述微控制器的电源输入端与第二电源模块相连。

所述中央控制器的型号为simaticsmartplc；

所述微控制器的控制芯片的型号为stm32f103；

所述无线通信模块的型号为gemdssd2；

所述ad转换模块的型号为ad9054a；

所述雷达料位计的型号为sitranslr400；

所述布料走行电机的型号为y80-355；

所述电液推杆电机的型号为dytz2000。

本实用新型相对于现有技术具备的有益效果为：本实用新型通过在布料装置上设置雷达料位计可对布料装置的料位及料仓的料位进行循环检测，并将检测数据通过无线通信模块传输至地面控制柜，对料仓机布料装置的料位实现实时监测，并控制布料装置给缺料的料仓进行补料，采用plc控制布料装置的走行和卸料，控制装料皮带机给小车定量装料，同时具备手动操作和遥控操作功能，实现了无人值守的配料控制，不仅保障了工作人员的安全，同时也提高了工作效率。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的系统结构示意图；

图3为本实用新型布料装置的结构示意图；

图4为本实用新型的电路结构示意图。

图中：1为环形轨道、2为布料装置、3为料仓、4为原点限位开关、5为装料皮带机、6为炉顶缓冲料仓、7为卸料开闭器、8为雷达料位计、9为遥控手柄、21为进料口、22为出料口、23为走行从动车轮、24为走行主动车轮、25为固定座、26为编码器同步滚轮、27为编码定位器、28为布料走行电机、71为电液推杆、72为电液推杆电机、73为卸料电机；

101为中央控制器、102为无线通信模块、103为监控服务器、104为数据存储模块、105为第一电源模块、201为小车控制盒、2011为微控制器、2012为ad转换模块、2013为第二电源模块。

具体实施方式

如图1至如4所示，本实用新型一种布料控制系统，包括轨道1和设置在轨道1上的布料装置2，所述轨道1的下方均匀设置有多个料仓3，所述布料装置2的一侧设置有装料皮带机5，所述装料皮带机5的一端对准炉顶缓冲料仓6的出料口设置，所述装料皮带机5的另一端对准布料装置2的进料口21设置；

所述布料装置2的出料口22的外侧设置有卸料开闭器7，所述卸料开闭器7通过卸料电机73驱动控制实现开启和闭合；

所述出料口22侧壁的外侧设置有雷达料位计8，所述雷达料位计8的微波信号发射端对准料仓3的进料口；

所述布料装置2上还设置有布料走行电机28；

所述轨道1的一侧设置有地面控制柜，所述地面控制柜内部设置的控制电路板上集成有中央控制器101；

所述布料装置2的侧壁上设置有控制盒201，所述控制盒201内部设置的电路控制板上集成有微控制器2011；

所述雷达料位计8的信号输出端通过ad转换模块2012与微控制器2011连接；

所述中央控制器101通过导线与装料皮带机5的控制端相连，用于控制装料皮带机5给布料装置2定量装料；

所述中央控制器101还通过导线与布料走行电机28的控制端相连，用于控制布料装置2的启动和停止；

所述中央控制器101还通过导线与卸料电机73的控制端相连，用于控制卸料开闭器7的开启和闭合；

所述中央控制器101通过无线通信模块102与微控制器2011无线连接。

所述布料装置2上设置有两个走行从动车轮23和一个走行主动车轮24，所述走行从动车轮23位于轨道1的一侧，所述走行主动车轮24位于轨道1的另一侧，所述走行从动车轮23和走行主动车轮24均通过固定座25固定在布料装置2的侧壁上；

所述走行从动车轮23的一侧设置有编码器同步滚轮26，所述编码器同步滚轮8随走行主动车轮24一起沿轨道转动，所述编码器同步滚轮26的内侧设置有编码定位器27。

所述中央控制器101还通过无线通信模块102与监控服务器103无线连接，实现远程控制布料装置2行走和卸料；

所述布料装置2上还设置有遥控手柄9，所述遥控手柄9通过无线通信模块102与中央控制器101无线连接，实现通过人工手动遥控控制布料装置2的行走和卸料。

所述轨道1上设置有原点限位开关4，所述中央控制器101通过导线与原点限位开关4相连，实现对布料装置2原点位置的重置。

所述卸料开闭器7与电液推杆71的一端相连，所述电液推杆71的另一端与电液推杆电机72的联动端相连。

所述卸料开闭器7的两端与布料装置2的两侧壁铰接，其中一个铰接处安装有伺服电机，所述伺服电机的转子与卸料开闭器7的活动端相连，用于控制卸料开闭器7的开启和关闭。

所述中央控制器101还连接有设备故障报警模块，用于控制设备故障报警模块对发生的电机故障、通信故障发出报警信号。

所述中央控制器101还通过导线与数据存储模块104相连，用于存储布料装置2的装料、卸料数据、各个控制电机的运行数据。

所述中央控制器101的电源输入端与第一电源模块105相连，所述微控制器2011的电源输入端与第二电源模块2013相连。

所述中央控制器101的型号为simaticsmartplc；

所述微控制器2011的控制芯片的型号为stm32f103；

所述无线通信模块102的型号为gemdssd2；

所述ad转换模块2012的型号为ad9054a；

所述雷达料位计8的型号为sitranslr400；

所述布料走行电机28的型号为y80-355；

所述电液推杆电机72的型号为dytz2000。

本实用新型主要通过轨道1、布料装置2、料仓3、装料皮带机5、炉顶缓冲料仓7和地面控制柜构成无人值守的布料控制系统，布料装置2可通过滑块在轨道1上运行，也可通过车轮在轨道1上运行，本实施例中具体描述通过车轮运行的装置；布料装置2通过设置的走行从动车轮23、走行主动车轮24在轨道1上运行，通过在走行主动车轮24的一端设置布料走行电机28控制布料装置的前进或后退速度，其中布料走行电机28具体可采用控制布料装置2实现高速和低速行走的变频电机，型号为y80-355；装料皮带机5、布料装置2走行之间逻辑控制连锁，布料装置2走行和卸料开闭器7采用滑线供电方式，两者之间逻辑控制连锁，布料装置2、装料皮带机5、电液推杆71既可以由地面

地面控制柜内部的中央控制器101控制走行和卸料，也可以切换到就地，通过操作面板上的按钮或遥控手柄9人工手动控制。

本实用新型在布料装置2的出料口22处均设置有雷达料位计8，出料口22的侧壁的外侧放置雷达料位计8，雷达料位计8的信号发射端对准料仓3的进料口，且雷达料位计8的安装位置可根据不同的卸料开闭器7的结构进行位置调整，确保雷达料位计8的微波信号发射端对准料仓3的进料口；出料口22处的雷达料位计8用于确定给料仓3装料的料位，通过ad转换模块2012将雷达料位计8采集的数据发送至微控制器2011上，微控制器2011通过无线通信模块102将雷达料位计8的数据无线传输至中央控制器101上，中央控制器101对采集的数据进行分析处理，从而控制布料装置2的卸料开闭器7打开或关闭。

卸料开闭器（7）可以设置为多种不同的结构，本实施例提供其中两种：第一种，卸料开闭器7包括两个由两个侧板和弧形底板组成的开合机构，侧板的一端与布料装置2的侧壁铰接，侧板的另一端与弧形底板焊接，侧板与布料装置2侧壁铰接的一端连接有齿轮，两个开合机构通过齿轮传动，其中一个开合机构的弧形底板上与电液推杆71的一端固定，电液推杆71的另一端连接有电液推杆电机72，电液推杆电机72通过电机固定座与卸料开闭器7设置的固定支架连接固定；第二种：卸料开闭器7通过两个侧板与布料装置2的侧壁铰接，两个侧板中间焊接固定有底板，其中一个铰接处安装有伺服电机，伺服电机的转子与卸料开闭器7的活动端的转轴相连，用于控制卸料开闭器7的开启和关闭。

在监控服务器103处设置有显示屏和操作键盘，监控服务器103上设置有监控上位机，监控服务器103、显示屏、操作键盘构成了本系统的中控操作站，中控操作员通过中控操作站可以实时观察炉顶料仓的料位情况及布料装置2的布料运行轨迹；无线通信模块102具体包括设置在控制柜端的无线接收器和设置在布料装置2的小车控制盒201端的无线发射器、设置在监控服务器端的无线发射器和设置在遥控手柄9上的无线发射器，无线接收器通过导线与中央控制器101相连，无线发射器通过导线与微控制器2011相连，且在监控服务器103端也设置有无线收发器与中央控制器101、微控制器2011无线连接通信。

本实用新型在使用时，先将系统上电，布料装置2先巡检各料仓3的料位，然后将料仓3的缺料信息通过无线通信模块102无线传输至地面控制柜的中央控制器101上，中央控制器101根据缺料信息通过无线通信模块102无线控制布料装置2实现定量装料、自动布料、自动卸料、自动回位的功能。

装料皮带机5、布料装置2走行之间逻辑控制连锁，布料装置2在初始位置启动装料皮带机5，并根据物位定量装料，布料皮带停止，布料装置2方可走行，本实用新型的装料皮带机5具体采用td75带式输送机；布料装置2走行和卸料开闭器7采用滑线供电方式，两者之间逻辑控制连锁；布料装置2、装料皮带机5、卸料电液推杆既可以由plc控制站自动控制走行和卸料，也可以切换到就地，通过操作按钮或遥控手柄9人工手动控制；布料装置2通过布料走行电机28控制走行，布料走行电机28可以设置为变频电机，采用高速和低速走行，提高布料效率，同时减小定位惯性，便于准确定位。

布料装置2配合编码定位器27使用，可完成正转和反转走行，并配有时间保护报警，卸料开闭器7的打开和闭合通过时间控制和限位信号相结合的方式，并且限位信号联锁小车的自动走行；本实用新型的布料控制系统还设置有正常巡检布料和紧急优先布料功能，及完善的设备故障报警功能，便于及时维护处理。

本实用新型可实现原料配料无人值守自动配料及缓存仓上料，在炉顶缓冲料仓加装雷达料位计8，经过信号转换模组，将料位信号传输给原有配料plc控制系统，实时监测缓冲料仓的料位，并根据料仓料位情况，自动启动原料配料及皮带输料流程。从而实现原料配料和炉顶环形布料的无人值守自动联动。

本实用新型的布料控制系统具有以下优点：1）采用限位开关定位属于非连续定位，只能显示布料装置在装有限位开关的位置，无法显示小车在轨道上的实时连续准确位置，本实用新型通过加装编码定位器27，并结合无线通信模块102，可以将小车的准确位置在控制室计算机屏上显示；2）鉴于环形轨道下的炉顶料仓，不便于在每个料仓3加装连续测量的料位计，本实用新型通过在布料装置2装配雷达料位计8，控制布料装置2在环形轨道1上自动行走巡检炉顶各料仓的料位，然后将料仓缺料信息通过无线通信模块102，上传给地面控制柜，地面控制柜进而控制布料装置2进行自动布料，整个过程无需人工参与；3）本实用新型的布料装置2外侧采用两轮，内侧采用一轮，便于小车的弯道行走；4）在布料装置2接料位置上方加装雷达料位计8，可以确定给布料装置2装料的料位；5）加装一套全局监控球机，当布料装置2为某一料仓布料时，可以将监控视频满屏画面自动跟踪切换到小车的接料位和待卸料的料仓位。

本实用新型具体通过plc控制实现炉顶布料无人值守，鉴于环形轨道下的炉顶料仓，不便于在每个料仓加装连续测量的料位计，本方案通过布料轨道小车，配备雷达物位计，智能巡检测量炉顶各料仓的料位，然后将料仓缺料信息通过无线数传上传给控制站，自动启动布料流程，启动装料皮带，对布料装置自动定量装料，将物料准确运送至求料料仓，卸料完成后自动回归原始位，等待下一个求料过程，整个过程无需人工参与。

关于本实用新型具体结构需要说明的是，本实用新型采用的各部件模块相互之间的连接关系是确定的、可实现的，除实施例中特殊说明的以外，其特定的连接关系可以带来相应的技术效果，并基于不依赖相应软件程序执行的前提下，解决本实用新型提出的技术问题，本实用新型中出现的部件、模块、具体元器件的型号、连接方式除具体说明的以外，均属于本领域技术人员在申请日前可以获取到的已公开专利、已公开的期刊论文、或公知常识等现有技术，无需赘述，使得本案提供的技术方案是清楚、完整、可实现的，并能根据该技术手段重现或获得相应的实体产品。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。