一种电厂燃运车载煤运的采样方法与流程

本发明涉及煤矿、电厂、化工行业燃运车载装卸煤计量生产领域，尤其是一种电厂燃运车载煤运的采样方法。

背景技术：

国内电厂火力发电机组供热、化工厂及煤矿所需动力煤及原料煤等输送原料的方式大多以汽车或托车运输为主，煤运质量合格与否会对生产产生重大影响，现有大部分采用汽车入厂煤悬臂式采样机由螺旋采样头、集料斗、采样头升降机构，采样小车、采样悬臂构成，控制操作系统主要由控制系统、操作系统、检测系统构成。当汽车载煤至指定采样位置，由人工随机选择采样点，选点机构到达预定物料采样点的上方后，启动螺旋采样头系统，螺旋采样头旋转下降至预先设定的深处开始采样，同时集料斗关闭以储存样品，到达采样深度后，螺旋采样头自动上升回至上部原始位置，接着选点机构行至放料点，集料斗自动打开放料，物料样经过给料系统送到制样系统内，经过破碎将样品送集样瓶，其余物料经过余料返排系统送至制样系统内，与此同时采样头放完子样后，选点机构又到达下一采样点，进行下一次采样。汽车采样方法在采样过程中要根据汽车型号的不同、车厢的大小来合理选择采样头下降的距离，保证汽车取样装置的安全稳定运行，该汽车采样方法在采样头下降过程中，每下降一段距离，接近开关计数一次，采样装置采样头下降的距离由固定位置的接近开关计数次数与固定距离的数据逻辑采集得到。

目前存在的问题是：悬臂式采样机大臂摆动较大，接近开关在采样头下降的过程中由于摆动较大，计数不稳定,频繁出现计数丢失的情况，导致采样钻头下降的距离不准确，无法正常完成采样工作，严重影响生产，且大大降低了生产效率。

技术实现要素：

本发明技术的目的在于提供一种操作方便、减少采样误差、利于安全操作与安全生产的一种电厂燃运车载煤运的采样方法。

为了达到上述目的，本发明提出了一种电厂燃运车载煤运的采样方法，其目的旨在克服现有技术的缺陷，实现电厂燃运车载煤运采样控制及计量。该采样方法定义所有内部控制变量，包括采样头下降至车载煤面顶部控制及逻辑判断程序、采样头下降采样控制及逻辑判断程序、采样头集料斗门进料及回位程序控制及逻辑判断程序、采样头下降及上升报警程序，主要依据汽车采样方法在采样过程中根据汽车型号的不同、车厢的大小来合理选择采样头下降的距离进行设置、计量，设置计量采样头下降距离的拉绳位移传感器与采样头相连，拉绳位移传感器内加装有计数微动开关，拉绳位移传感器内凸轮每转动一周的距离为定值凸轮周长c0米，当采样头要下降预设置采样头下降深度d0米距离时，在控制电脑内预设置计数器总次数设定为countn0次后，采样头每下降c0米，拉绳位移传感器内凸轮就会碰撞微动开关，微动开关内常开触点闭合1次，上传至plc控制系统开入输入点，完成燃运车载煤运采样下降距离计数1次，控制电脑内显示已完成计数次数1次，当加计计数器总数累加到sumn次时，采样头停止下降，实现电脑设定距离的采样工作，其中加计采样头设置采样距离sumd设定由微动开关常开触点闭合次数累计值以加计计数器总数sumn乘以凸轮旋转一周定值c0的行程。

如上所述的一种电厂燃运车载煤运的采样方法，所述定义所有内部控制变量包括如下变量：

%sw0101.pv==0mode=“采样man”

%sw0101.pv==1mode=“采样aut”

%sw0102.pv==0mode=“采样头初始位复位”

%sw0102.pv==1mode=“采样头初始位记忆位”

%sw0103.pv==0mode=“采样头正转停止”

%sw0103.pv==1mode=“采样头正转”

%sw0104.pv==0mode=“采样头反转停止”

%sw0104.pv==1mode=“采样头反转”

%sw0105.pv==0mode=“微动开关复位”

%sw0105.pv==1mode=“微动开关触发”

%sw0106.pv==0mode=“计数器复位”

%sw0106.pv==1mode=“计数器触发”

%sw0107.pv==0mode=“采样头集料斗门关闭”

%sw0107.pv==1mode=“采样头集料斗门打开”

t0==d-timeset=“采样头集料斗门打开时间”

r0==r-setset=“凸轮半径=r-set”

c0==c-setset=“凸轮周长c-set”

countn0==n0-setset=“预设置计数器总次数=n0-set”

countn==0初始赋值为0set=“记录计数器积累次数”

sumn==0初始赋值为0set=“加计计数器总数”

sumd==0初始赋值为0set=“加计采样头设置采样距离”

d0==d-setset=“预设置采样头下降深度”

d1==d1-setset=“预设置采样头下降至煤顶部深度”

dmin==d0-0.10malam=“预设置采样头至低限部”

dmax==d0+0.10malam=“预设置采样头至低低部”

t0==d-timeset=“预设置采样头集料斗门开门进料时间”

t1==time-sset=“采样头集料斗门进料时间计时器”

t2==time-2set=“采样头反转延时2秒”。

如上所述的一种电厂燃运车载煤运的采样方法，所述采样头下降至车载煤面顶部程序控制及逻辑判断程序，其中启动采样计算程序，选择：“采样aut”程序置%sw0101.pv==1，选择置采样头初始位复位，记忆此处采样头初始位，也即设置%sw0102.pv==1，启动“采样头正转”模式，%sw0103.pv==1，预设置计数器总次数=n0-set，则countn0==n0-set，设置记录计数器积累次数初始赋值为0，则countn==0，设置加计计数器总数初始赋值为0，则sumn==0，加计加计采样头采样距离初始赋值为0，则sumd==0，预设置采样头集料斗门开门进料时间d-time==300s，则t0==d-time，如果微动开关触发%sw0105.pv==1，计数器触发%sw0106.pv==1，记录计数器积累次数countn==countn+1，加计计数器总数sumn==countn，设凸轮半径=r-set，则r0==r-set，设凸轮周长=c-set，则c0==c-set==2×3.14×r0，设置加计采样头采样距离sumd==sumn×c0，复位微动开关触发%sw0105.pv==0，复位计数器%sw0106.pv==0，如果加计计数器总数≧10次，可以根据生产经验输入此次数，或者加计采样头采样距离≧预设置采样头下降至煤顶部深度d1，即sumn≧10orsumd≧d1，如果不满足上述条件，则返回继续累计计量，循环进行，直至满足条件，如果满足上述条件，则复位采样头正转停止%sw0103.pv==0，采样头初始位复位%sw0102.pv==0，继续进行下一个采样头下降采样程序。

如上所述的一种电厂燃运车载煤运的采样方法，所述采样头下降采样控制及逻辑判断程序，启动采样计算程序，选择：“采样aut”程序置%sw0101.pv==1，启动“采样头正转”模式，%sw0103.pv==1，预设置计数器总次数=n0-set，记录计数器积累次数初始赋值为0，countn==0，设置加计计数器总数初始赋值为0，则sumn==0，sumd==0，设置预设置采样头集料斗门开门进料时间d-time==300s，如果微动开关触发%sw0105.pv==1，计数器触发%sw0106.pv==1，记录计数器积累次数countn==countn+1，加计计数器总数sumn==countn，c0==c-set==2×3.14×r0，采样头设置采样距离初始sumd==0，设置加计采样头采样距离sumd==sumn×c0，复位微动开关触发%sw0105.pv==0，复位计数器%sw0106.pv==0，如果计数器总数≧25次，可以根据生产经验输入此次数，或者采样头设置采样距离≧采样头下降深度d0，即sumn≧25orsumd≧d0，如果不满足上述条件，则返回继续累计计量，循环进行，直至满足条件，如果满足上述条件，则复位采样头正转停止%sw0103.pv==0，采样头初始位复位，%sw0102.pv==0，继续进行下一个采样头集料斗门进料及回位程序。

如上所述的一种电厂燃运车载煤运的采样方法，所述采样头集料斗门进料及回位控制及逻辑判断程序，其中启动采样头集料斗门进料及回位程序，自动执行采样头集料斗门打开，程序置采样头集料斗门打开，%sw0107.pv==1，预设置采样头集料斗门开门进料时间d-time，设定为t0==d-time，执行加计采样头集料斗门进料时间计时器为t1==time-s，设置采样头反转模式延时时间time-2为2秒，则t2==time-2，如果程序比较采样头集料斗门进料时间计时器t1≧采样头集料斗门开门进料时间设定t0，执行采样头集料斗门关闭，则%sw0107.pv==0，如果<t0，则返回继续比较进料时间，满足上述条件，则进行下一步，采样头反转模式延时时间2秒，可以根据生产经验输入此计时，t2==time-2时间到，执行开启采样头反转模式，则%sw0104.pv==1，如果反转到达采样头初始位记忆位，此时%sw0102.pv==1时，复位所有程序中内部控制变量%sw0104.pv==0，%sw0105.pv==0，%sw0106.pv==0，%sw0107.pv==0，采样头采样一个周期结束，准备继续进行准备下一个循环采样程序。

如上所述的一种电厂燃运车载煤运的采样方法，所述采样头下降及上升报警程序，预设置采样头下降深度d-set，则d0==d-set，其中预设置采样头至低限部报警值d0-0.10m，则设定dmin==d0-0.10m，报警参数显示为alam=“采样头至低限部”，预设置采样头至低低部d0+0.10m，dmax==d0+0.10m，报警参数显示为alam=“采样头至低低部”，如果采样头设置采样距离sumd≧采样头至低限部位设定dmin或者采样头设置采样距离sumd≧采样头至低低部dmax，则分别提示报警信息：alam=“采样头至低限部”或者alam=“采样头至低低部”。

该采样方法由如下采样装置完成技术方案，该采样装置包括：采样头、螺旋采样头主体、计数信号总线、plc控制系统、拉绳位移传感器、采样旋臂主体、采样旋臂、采样小车电机、采样头料门，其中采样小车电机与采样头集料斗门相连，拉绳位移传感器与螺旋采样头相连，采集螺旋采样头的动态信号，微动开关触动计数信号总线，计数信号总线将信号传输至plc控制系统，系统通过逻辑计算完成采样计数，实现电脑设定距离的采样工作。

所述采样头，在螺旋采样头主体相连，在其下部。

所述螺旋采样头主体，与旋臂相连，可以提升或下降至所需采样位置。

所述拉绳位移传感器，与螺旋采样头主体相连，包括拉绳、微动开关。

所述计数信号总线，一端与plc控制系统相连，一端与拉绳位移传感器相连。

所述plc控制系统，一端与计数信号总线相连，一端与现场控制站、操作站相连。

所述采样小车电机，安装于采样旋臂主体的采样旋臂上部，一端与采样头集料斗门相连。

因为本发明提供的一种电厂燃运车载煤运的采样方法，将原有的接近开关改造成拉绳位移传感器，减轻工人劳动强度、减少或从根本上杜绝因由于采样旋臂摆动较大，接近开关在采样头下降的过程中由于摆动较大，频繁出现计数丢失的情况，导致采样头下降的距离不准确，无法正常完成采样工作的问题，优化了生产工序，本发明可广泛用于不同工况生产中燃运车载煤运采样方法。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明实施例1的电厂燃运车载煤运的采样方法结构及连接示意图。

图2是本发明实施例1的电厂燃运车载煤运的采样方法中微动开关与plc控制系统电路示意图。

图3是本发明实施例1的电厂燃运车载煤运的采样方法中定义变量逻辑释义图。

图4是本发明实施例1的电厂燃运车载煤运的采样方法中采样头下降至车载煤面顶部程序控制及逻辑判断图。

图5是本发明实施例1的电厂燃运车载煤运的采样方法中采样头下降采样程序控制及逻辑判断图。

图6是本发明实施例1的电厂燃运车载煤运的采样方法中采样头集料斗门进料及回位程序控制及逻辑判断图。

图7是本发明实施例1的电厂燃运车载煤运的采样方法中采样头下降及上升报警程序控制及逻辑判断图。

图1中，1为采样头；2为螺旋采样头主体；3为拉绳；4为微动开关；5为计数信号总线；6为plc控制系统；7为拉绳位移传感器；8为采样旋臂主体；9为采样旋臂；10为采样小车电机；11为采样头集料斗门。

图2中，4为微动开关；6为plc控制系统；41为继电器。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

参照附图1－6，本发明提出了一种电厂燃运车载煤运的采样方法，其目的旨在克服现有技术的缺陷，实现电厂燃运车载煤运采样控制及计量。该采样方法定义所有内部控制变量，包括采样头下降至车载煤面顶部控制及逻辑判断程序、采样头下降采样控制及逻辑判断程序、采样头集料斗门进料及回位程序控制及逻辑判断程序、采样头下降及上升报警程序，主要依据汽车采样方法在采样过程中根据汽车型号的不同、车厢的大小来合理选择采样头下降的距离进行设置、计量，设置计量采样头下降距离的拉绳位移传感器与采样头相连，拉绳位移传感器内加装有计数微动开关，拉绳位移传感器内凸轮每转动一周的距离为定值凸轮周长c0=0.10m，当采样头要下降预设置采样头下降深度d0=2.50m距离时，在控制电脑内预设置计数器总次数设定为countn0=10次后，采样头每下降c0=0.10m，拉绳位移传感器内凸轮就会碰撞微动开关，微动开关内常开触点闭合1次，上传至plc控制系统开入输入点，完成燃运车载煤运采样下降距离计数1次，控制电脑内显示已完成计数次数1次，当加计计数器总数累加到sumn=25次时，采样头停止下降，实现电脑设定距离的采样工作，其中加计采样头设置采样距离sumd设定由微动开关常开触点闭合次数累计值以加计计数器总数sumn=25次乘以凸轮旋转一周定值c0=0.10m的行程。

如上所述的一种电厂燃运车载煤运的采样方法，所述定义所有内部控制变量包括如下变量：

%sw0101.pv==0mode=“采样man”

%sw0101.pv==1mode=“采样aut”

%sw0102.pv==0mode=“采样头初始位复位”

%sw0102.pv==1mode=“采样头初始位记忆位”

%sw0103.pv==0mode=“采样头正转停止”

%sw0103.pv==1mode=“采样头正转”

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%sw0104.pv==1mode=“采样头反转”

%sw0105.pv==0mode=“微动开关复位”

%sw0105.pv==1mode=“微动开关触发”

%sw0106.pv==0mode=“计数器复位”

%sw0106.pv==1mode=“计数器触发”

%sw0107.pv==0mode=“采样头集料斗门关闭”

%sw0107.pv==1mode=“采样头集料斗门打开”

t0==d-timeset=“采样头集料斗门打开时间”

r0==r-setset=“凸轮半径=r-set”

c0==c-setset=“凸轮周长c-set”

countn0==n0-setset=“预设置计数器总次数=n0-set”

countn==0初始赋值为0set=“记录计数器积累次数”

sumn==0初始赋值为0set=“加计计数器总数”

sumd==0初始赋值为0set=“加计采样头设置采样距离”

d0==d-setset=“预设置采样头下降深度”

d1==d1-setset=“预设置采样头下降至煤顶部深度”

dmin==d0-0.10malam=“预设置采样头至低限部”

dmax==d0+0.10malam=“预设置采样头至低低部”

t0==d-timeset=“预设置采样头集料斗门开门进料时间”

t1==time-sset=“采样头集料斗门进料时间计时器”

t2==time-2set=“采样头反转延时2秒”。

如上所述的一种电厂燃运车载煤运的采样方法，所述采样头下降至车载煤面顶部程序控制及逻辑判断程序，其中启动采样计算程序，选择：“采样aut”程序置%sw0101.pv==1，选择置采样头初始位复位，记忆此处采样头初始位，也即设置%sw0102.pv==1，启动“采样头正转”模式，%sw0103.pv==1，预设置计数器总次数=n0-set=10，则countn0==n0-set=10，设置记录计数器积累次数初始赋值为0，则countn==0，设置加计计数器总数初始赋值为0，则sumn==0，加计加计采样头采样距离初始赋值为0，则sumd==0，预设置采样头集料斗门开门进料时间d-time==300s，则t0==d-time=300s，如果微动开关触发%sw0105.pv==1，计数器触发%sw0106.pv==1，记录计数器积累次数countn==countn+1，加计计数器总数sumn==countn，设凸轮半径=r-set=0.016m，则r0==r-set=0.016m，设凸轮周长=c-set，则c0==c-set==2×3.14×r0=2×3.14×0.016=0.10m，设置加计采样头采样距离sumd==sumn×c0=10×0.10=1.00m，复位微动开关触发%sw0105.pv==0，复位计数器%sw0106.pv==0，如果加计计数器总数≧10次，可以根据生产经验输入此次数，或者加计采样头采样距离≧预设置采样头下降至煤顶部深度d1=1.00m，即sumn≧10orsumd≧d1=1.00m，如果不满足上述条件，则返回继续累计计量，循环进行，直至满足条件，如果满足上述条件，则复位采样头正转停止%sw0103.pv==0，采样头初始位复位%sw0102.pv==0，继续进行下一个采样头下降采样程序。

如上所述的一种电厂燃运车载煤运的采样方法，所述采样头下降采样控制及逻辑判断程序，启动采样计算程序，选择：“采样aut”程序置%sw0101.pv==1，启动“采样头正转”模式，%sw0103.pv==1，预设置计数器总次数=n0-set=25，记录计数器积累次数初始赋值为0，countn==0，设置加计计数器总数初始赋值为0，则sumn==0，sumd==0，设置预设置采样头集料斗门开门进料时间d-time==300s，如果微动开关触发%sw0105.pv==1，计数器触发%sw0106.pv==1，记录计数器积累次数countn==countn+1，加计计数器总数sumn==countn，c0==c-set==2×3.14×r0=2×3.14×0.016=0.10m，采样头设置采样距离初始sumd==0，设置加计采样头采样距离sumd==sumn×c0=25×0.10=2.50m，复位微动开关触发%sw0105.pv==0，复位计数器%sw0106.pv==0，如果计数器总数≧25次，可以根据生产经验输入此次数，或者采样头设置采样距离≧采样头下降深度d0=2.50m，即sumn≧25orsumd≧d0，如果不满足上述条件，则返回继续累计计量，循环进行，直至满足条件，如果满足上述条件，则复位采样头正转停止%sw0103.pv==0，采样头初始位复位，%sw0102.pv==0，继续进行下一个采样头集料斗门进料及回位程序。

如上所述的一种电厂燃运车载煤运的采样方法，所述采样头集料斗门进料及回位控制及逻辑判断程序，其中启动采样头集料斗门进料及回位程序，自动执行采样头集料斗门打开，程序置采样头集料斗门打开，%sw0107.pv==1，预设置采样头集料斗门开门进料时间d-time=120s，设定为t0==d-time=120s，执行加计采样头集料斗门进料时间计时器为t1==time-s，设置采样头反转模式延时时间time-2为2秒，则t2==time-2，如果程序比较采样头集料斗门进料时间计时器t1≧采样头集料斗门开门进料时间设定t0=120s，执行采样头集料斗门关闭，则%sw0107.pv==0，如果<t0=120s，则返回继续比较进料时间，满足上述条件，则进行下一步，采样头反转模式延时时间2秒，可以根据生产经验输入此计时，t2==time-2时间到，执行开启采样头反转模式，则%sw0104.pv==1，如果反转到达采样头初始位记忆位，此时%sw0102.pv==1时，复位所有程序中内部控制变量%sw0104.pv==0，%sw0105.pv==0，%sw0106.pv==0，%sw0107.pv==0，采样头采样一个周期结束，准备继续进行准备下一个循环采样程序。

如上所述的一种电厂燃运车载煤运的采样方法，所述采样头下降及上升报警程序，预设置采样头下降深度d-set=2.50m，则d0==d-set=2.50m，其中预设置采样头至低限部报警值d0-0.10m，则设定dmin==d0-0.10m=2.40m，报警参数显示为alam=“采样头至低限部”，预设置采样头至低低部d0+0.10m，则dmax==d0+0.10m=2.60m，报警参数显示为alam=“采样头至低低部”，如果采样头设置采样距离sumd≧采样头至低限部位设定dmin=2.40m或者采样头设置采样距离sumd≧采样头至低低部dmax=2.60m，则分别提示报警信息：alam=“采样头至低限部”或者alam=“采样头至低低部”。

该采样方法由如下采样装置完成技术方案，该采样装置包括：采样头1、螺旋采样头主体2、计数信号总线5、plc控制系统6、拉绳位移传感器7、采样旋臂主体8、采样旋臂9、采样小车电机10、采样头集料斗门11，其中采样小车电机与采样头料门相连，拉绳位移传感器与螺旋采样头相连，采集螺旋采样头的动态信号，微动开关触动计数信号总线，计数信号总线将信号传输至plc控制系统，系统通过逻辑计算完成采样计数，实现电脑设定距离的采样工作。

所述采样头1，在螺旋采样头主体2相连，在其下部。

所述螺旋采样头主体2，与旋臂9相连，可以提升或下降至所需采样位置。

所述拉绳位移传感器7，与螺旋采样头主体2相连，包括拉绳3、微动开关4。

所述计数信号总线5，一端与plc控制系统6相连，一端与拉绳位移传感器7相连。

所述plc控制系统6，一端与计数信号总线5相连，一端与现场控制站、操作站相连。

所述采样小车电机10，安装于采样旋臂主体8的采样旋臂9上部，一端与采样头集料斗门11相连。

因为本发明提供的一种电厂燃运车载煤运的采样方法，将原有的接近开关改造成拉绳位移传感器，减轻工人劳动强度、减少或从根本上杜绝因由于采样旋臂摆动较大，接近开关在采样头1下降的过程中由于摆动较大，频繁出现计数丢失的情况，导致采样头1下降的距离不准确，无法正常完成采样工作的问题，优化了生产工序，本发明可广泛用于不同工况生产中燃运车载煤运采样方法。

具体工作方式描述：

参照附图1-6，拉绳位移传感器7内加装用于计数的微动开关4，拉绳位移传感器7内凸轮半径r-set=0.016m，r0==r-set=0.016m每转动一周的距离为c0==2×3.14×r0，即2×3.14×0.016=0.1m，当采样头1要下降2.5m距离时，在操作人员在操作站电脑端及控制站将采样头1计数次数修改为countn0==n0-setn0-set=25次后，采样头1每下降0.10m，拉绳位移传感器7内凸轮就会碰撞微动开关4，微动开关4内常开触点闭合1次sw0105.pv==1，上传至plc控制系统6开入输入点，完成汽车采样下降距离计数器积累次数countn=1次，计数器总数sumn=1次，操作站电脑端及控制站显示已完成计数次数1次，当计数次数累加到25次时，sumn=25次，如果计数器总数≧25次，可以根据生产经验输入此次数，或者采样头设置采样距离≧采样头下降深度d0=2.50m，可以根据生产经验输入此深度值，采样头1停止下降，实现电脑设定距离的采样工作。其中较为关键的是下降距离设定由微动开关4常开触点闭合次数乘以绳位移传感器7内凸轮旋转一周的行程。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰是为了更好地说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适用于特定用途的带有各种修改的各种实施例。