专利名称：一种炼焦自动化管理控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及计算机技术和感应无线技术，特别指炼焦自动化管理中移动机车的管理和控制。
背景技术：
感应无线技术是七十年代在日本开始应用的一种エ业应用技木，感应无线技术采用独特的编码电缆技术，十分成功地解决移动机车实现集中管理控制的两大难题数据通信与位置检测。感应无线技术在国内开始应用是1988年，但该系统的机车位置检测在地面 控制柜内完成，当要做到机车自动走行和自动定位时就无法实现。因为地面检测移动机车位置后，要通过数据通信将位置数据传递给车上控制系统，车上控制系统得到自身的位置有ー个通信时间的时延T ;由于エ业现场存在着随机强躁声干扰，地面检测的机车位置数据也会因为数据通信误码率过高不能及时传送到车上控制系统。在エ业作业机车无人操作自动行驶时，要求机车最终自动地、精确地停止在目标位置，由于车上控制系统不能及时得到自身的位置，就会影响自动定位精度。
发明内容本实用新型的目的是针对背景技术中存在的问题和缺点加以改进，提供一种结构新颖、管理和控制功能大大提高的炼焦自动化管理控制系统。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，本实用新型系统包括中控室部分、车上部分、编码感应电缆部分。其中所述的中控室部分包括主控计算机和中控柜，且中控柜有多个相同的単元分别对应多个车，每个中控单元中由中控PLC与中控通信器连接，且中控通信器与编码电缆的始端箱连接，与车上PLC实现通信，由中控通信器对送到和收到的车上PLC的数据进行调制和解调；地址发生器与始端箱的输入端连接，编码电缆与始端箱的输出端连接由地址发生器按一定时间规律循环地往地址类对线上发送48KHZ的载波信号。编码电缆与终端箱连接，中控PLC与主控计算机连接；所述的车上部分包括车上PLC、通信器、检地址天线、通信天线、车上地址检测器、车上显示屏。车上PLC与车上通信器连接，车上通信器与通信天线连接，同时车上通信器与车上显示屏连接。将车况通过数据通信传送给主控计算机，并接收主控计算机的指令实施对机车控制，车上显示屏RS-485接收主控计算机的信息，用数码管显示，语音提示指导操作。车上地址检测器与检地址天线连接，接收地址天线传来的地址发生器发出的载波信号，经处理后由车上地址检测器内的MCU计算出当前机车的实时位置，并将该位置信息送给车上 PLC。所述的编码感应电缆部分在电缆中有若干对线，分为两类，通信用对线和地址类对线，通信用对线按一定的规律交叉，地址类对线按格雷码规律交叉，编码电缆的始端与始端箱连接，编码电缆的终端与終端箱连接，用护套封转后安装在沿机车轨道一旁。[0008]本实用新型的集成度大大提高，原有系统调制器、解调器和功率放大器分别作为三个单独的部分存在，导致系统不稳当因素增加，本实用新型将三个单独的部分集成在一起减少了很多线路方面的不稳定因素；本实用新型位置检测精度大大提高，原有系统位置检测精度是0. 5cm，本实用新型位置检测精度达到0. 2cm。
图I是本实用新型系统结构图。图2是中控室单元结构图。图3是车上单元结构图。图4是车上地址检测器结构图。图5是通信器结构图。 图6是地址发生器电路原理图。图7、8是车上显示屏电路原理图。
具体实施方式
由图I至8可知，本实用新型特点是系统包括中控室部分、车上部分、编码感应电缆部分，其中所述的中控室部分包括主控计算机和中控柜，且中控柜有多个相同的单元分别对应车辆，每个中控单元中由中控PLC22与中控通信器21连接，且中控通信器21与编码电缆的始端箱24连接，与车上PLC实现通信，由中控通信器对送到和收到的车上PLC的数据进行调制和解调；地址发生器23与始端箱24的输入端连接，编码电缆25与始端箱24的输出端连接由地址发生器按一定时间规律循环地往地址类对线上发送48KHZ的载波信号，编码电缆25与终端箱26连接，中控PLC22与主控计算机27连接；所述的车上部分包括车上PLC31、车上通信器32、车上地址检测器34、检地址天线35、通信天线33、车上显示屏36，车上PLC31与车上通信器32连接，车上通信器32与通信天线33连接，同时车上通信器32与车上显示屏36连接，将车况通过数据通信传送给主控计算机，并接收主控计算机的指令实施对机车控制，车上显示屏接收主控计算机的信息，用数码管显示，语音提示指导操作。车上地址检测器34与检地址天线35连接，接收地址天线传来的地址发生器发出的载波信号，经处理后由车上地址检测器内的MCU计算出当前机车的实时位置，并将该位置信息送给车上PLC ；所述的编码感应电缆部分在电缆中有若干对线，分为两类，通信用对线和地址类对线，通信用对线按一定的规律交叉，地址类对线按格雷码规律交叉，编码电缆的始端与始端箱连接，编码电缆的终端与终端箱连接，用护套封转后安装在沿机车轨道一旁。系统功能本实用新型主要解决焦化厂炼焦过程中格大车数据通信，位置检测，炉号对位，推焦联锁，摘门联锁，装煤联锁，捣固联锁，自动走行，自动对位等一系列问题，从而达到炼焦生产过程实行计算机集中管理控制，其中捣固联锁只有当主控计算机根据各方面综合信息，以及生产工艺要求给出允许捣固命令后，才能捣固；在装煤车上装有捣固联锁与解除联锁选择开关，以便当系统发生故障时解除联锁。自动走行主控计算机根据各方面综合信息，自动确定机车下一步应该行走的目标位置。执行计划任务的机车，在车上按“自动走行”按键后，自动朝目标位置走行。自动对位在自动走行中到达目标位置时自动停止、自动对位。采用自适应控制技术，确保自动对位准确，其自动定位精度达到O. 5cm。各部分电路结构和基本原理通信器所述的通信器53通信天线接收部分51A与解调模块531的输入端连接，解调模块531的输出端与通信接ロ模块532的输入端连接，调制模块533的输入端、车上PLC31分别 与通信接ロ模块532的输出端连接，调制模块533的输出端与功率放大模块534的输入端连接，功率放大模块534的输出端与通信天线发送部分连接。通信器将接收的数据信号通过内部的解调模块531进行解调后，经通信接ロ模块532输出到车上PLC 31，同时车上PLC的数据经通信器内部的调制模块533进行调制后，经功率放大模块534放大后送给通信天线发送部分51B发送出去。地址发生器由IClOl 54LS04和IC102 54LS393所产生的振荡信号，经IC106MAX275进行带通滤波后，由单片机IC108 AT89S51控制功率放大器，按一定顺序分时向编码电缆中各传输对线发送载波信号。其发送顺序是在t0、tl、…时间段，分别向R0、R1、Gn-U……、G0、G’ O发送载波信号后，停止ts时间，然后循环。车上地址检测器所述的车上地址检测器天线接收信号TXO与第一放大器41输入端连接，天线接收信号TXl与第二放大器42输入端连接,第一放大器41和第二放大器42的输出端分别与整流求和43输入端连接，整流求和43的输出端与2f滤波44输入端连接，第二整流滤波45的输入端、第一整形47的输入端分别与2f滤波44输出端连接,第二整流滤波45的输出端与D⑶46的输入端连接，D⑶46的输出端与波形存储器413的输入端、中央处理器415的输入端连接；第一整形47的输出端与锁相分频412的输入端连接，锁相分频412的输出端与第ニ整形49的输出端并联后与异或414的输入端连接，与波形存储器413的输入端连接，波形存储器413的输出端与异或414的输入端连接，异或414的输出端与中央处理器415的输入端连接；第一放大器41的输出端与If滤波48的输入端连接，第二整形49的输入端和第一整流滤波410的输入端并联后与If滤波48的输出端连接，第一整流滤波410的输出端与摸/数A/D411的输入端连接，摸/数A/D411的输出端与中央处理器415的输入端连接，显示416、并行输出417、串ロ输出418的输入端分别与中央处理器415的输出端连接，中央处理器415的输出为地址输出。将检地址天线箱接收的信号分别经放大整流进行求和、再经过2f带通滤波器得到2f载波，2f载波经过整流、滤波、比较得到载波检测信号D⑶送到CPU。2f载波经过整形、锁相分频后，在DCD到来时，储存当前的If载波，由于地址发生器最先对传输对线RO发送载波信号，所以储存下来的是基准相位信号。储存的基准相位信号与If载波进行相位比较，就得到了一般位置。If载波经过整流、滤波后得到接收线圈TXO检测信号的幅度。将传输对线GO的幅度A (GO)和传输对线GO’的幅度A (GO’)进行运算，就得到精密位置。中央处理单元对所检测的各种信号进行运算，就得到了综合位置。所得到的综合位置根据实际需要，可通过并行接口或串行接口输出，并显示所检测的位置数据。车上显示屏车上显示屏36的核心部件是单片机AT89S51，单片机AT89S51控制车上显示屏36的功能包括显示、语音提示；其中看门狗芯片为MAX813 ;串行通信接口为MAX485 ;语音控制器为VP1606、语音存储器为W27C020、经语音放大部分LM386将语音进行放大送喇叭发音。显示驱动芯片为MC14489，显示数码管为LED101-LED123。本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。权利要求1.一种炼焦自动化管理控制系统，其特征在于系统包括中控室部分、车上部分、编码感应电缆部分，其中 所述的中控室部分包括主控计算机和中控柜，且中控柜有多个相同的単元分别对应车辆，每个中控单元中由中控PLC (22)与中控通信器(21)连接，且中控通信器(21)与编码电缆的始端箱(24)连接，与车上PLC实现通信，由中控通信器对送到和收到的车上PLC的数据进行调制和解调；地址发生器(23)与始端箱(24)的输入端连接，编码电缆(25)与始端箱(24)的输出端连接由地址发生器按一定时间规律循环地往地址类对线上发送48KHZ的载波信号，编码电缆(25)与终端箱(26)连接，中控PLC (22)与主控计算机(27)连接； 所述的车上部分包括车上PLC (31)、车上通信器(32 )、车上地址检测器(34 )、检地址天线(35)、通信天线(33)、车上显示屏(36)，车上PLC (31)与车上通信器(32)连接，车上通信器(32)与通信天线(33)连接，同时车上通信器(32)与车上显示屏(36)连接，将车况通过数据通信传送给主控计算机，并接收主控计算机的指令实施对机车控制，车上显示屏接收主控计算机的信息，用数码管显示，语音提示指导操作，车上地址检测器(34)与检地址天线(35)连接，接收地址天线传来的地址发生器发出的载波信号，经处理后由车上地址检测器内的MCU计算出当前机车的实时位置，并将该位置信息送给车上PLC ； 所述的编码感应电缆部分在电缆中有若干对线，分为两类，通信用对线和地址类对线，通信用对线按一定的规律交叉，地址类对线按格雷码规律交叉，编码电缆的始端与始端箱连接，编码电缆的终端与終端箱连接，用护套封转后安装在沿机车轨道一旁。
2.根据权利要求I所述的炼焦自动化管理控制系统，其特征在于所述的车上地址检测器天线接收信号TXO与第一放大器(41)输入端连接，天线接收信号TXl与第二放大器(42)输入端连接，第一放大器(41)和第二放大器(42)的输出端分别与整流求和(43)输入端连接，整流求和(43)的输出端与2f滤波(44)输入端连接，第二整流滤波(45)的输入端、第一整形(47)的输入端分别与2f滤波(44)输出端连接，第二整流滤波(45)的输出端与D⑶(46)的输入端连接，D⑶(46)的输出端与波形存储器(413)的输入端、中央处理器(415)的输入端连接； 第一整形(47)的输出端与锁相分频(412)的输入端连接，锁相分频(412)的输出端与第二整形(49)的输出端并联后与异或(414)的输入端连接，与波形存储器(413)的输入端连接，波形存储器(413)的输出端与异或(414)的输入端连接，异或(414)的输出端与中央处理器(415)的输入端连接； 第一放大器(41)的输出端与If滤波(48)的输入端连接，第二整形(49)的输入端和第一整流滤波(410)的输入端并联后与If滤波(48)的输出端连接，第一整流滤波(410)的输出端与摸/数A/D (411)的输入端连接，摸/数A/D (411)的输出端与中央处理器(415)的输入端连接，显示(416)、并行输出(417)、串ロ输出(418)的输入端分别与中央处理器的输出端连接，中央处理器的输出为地址输出。
3.根据权利要求I所述的炼焦自动化管理控制系统，其特征在于所述的通信器(53)通信天线接收部分(51A)与解调模块(531)的输入端连接，解调模块(531)的输出端与通信接ロ模块(532)的输入端连接，调制模块(533)的输入端、车上PLC (31)分别与通信接ロ模块(532)的输出端连接，调制模块(533)的输出端与功率放大模块(534)的输入端连接，功率放大模块(534)的输出端与通信天线发送部分连接。
4.根据权利要求I所述的炼焦自动化管理控制系统，其特征在于所述的车上显示屏(36)的核心部件是单片机AT89S51，单片机AT89S51控制车上显示屏(36)的功能包括显示、语音提示；其中看门狗芯片为MAX813 ;串行通信接ロ为MAX485 ;语音控制器为VP1606、语音存储器为W27C020、经语音放大部分LM386将语音进行放大送喇叭发音，显示驱动芯片为 MC14489，显示数码管为 LED101-LED123。
专利摘要本实用新型涉及计算机技术和感应无线技术，特别指炼焦自动化管理控制系统。其特点是系统包括中控室、车上部分、编码感应电缆部分，其中中控室部分包括主控计算机和中控柜，且中控室有多个相同的单元分别对应多个车；车上部分包括车上PLC、车上通信器、车上地址检测、检地址天线、通信天线、车上显示屏；编码感应电缆部分在电缆中有若干对线，分为两类，通信用对线和地址类对线，通信对线按一定的规律交叉，地址对线按格雷码规律交叉，用护套封转后安装在沿机车轨道一旁；本实用新型位置检测精度大大提高，原有系统位置检测精度是0.5cm，本实用新型位置检测精度达到0.2cm。
文档编号G05B19/418GK202421862SQ20112056986
公开日2012年9月5日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者余明, 李英驰, 陈勇波, 陈小享, 鲁成华 申请人:岳阳千盟电子有限公司