避免飞车的卸料小车控制方法及系统与流程

本发明涉及港口机械技术领域，特别涉及一种避免飞车的卸料小车控制方法及系统。

背景技术：

目前，港口的翻堆线有多台卸料小车，由于卸车煤炭种类和翻车机活化给料机给料的缺陷，给料出现大料头或者多个连续的大料头，导致物料超出正常流量，该大料头到达卸料小车后，会增加卸料小车沿着皮带运行方向的推力或者多个连续的推力，恰逢卸料小车出于运动状态或者运动状态改变的过程中，在大料头沿着皮带方向的推力的作用下，卸料小车会出现失控现象，严重的，卸料小车可能直接以正常行走速度的两倍沿着皮带运行方向直接飞出50余米，这无疑对设备维修和清煤人员造成了极大的安全隐患。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本发明旨在提出一种能够避免卸料小车飞车的方法和系统，以保证相关设备和工作人员的安全。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种避免飞车的卸料小车控制方法，包括：

实时检测翻堆线上物料的流量，获取超量物料出现的超量开始时刻；

计算所述超量物料到达所述卸料小车所需的运输时间；

将所述超量开始时刻与所述运输时间相加，计算得到所述超量物料最初到达所述卸料小车的给料开始时刻；

控制所述卸料小车在所述给料开始时刻处于停止状态。

进一步地，在获取到所述超量开始时刻后，所述方法还包括：

继续检测翻堆线上物料的流量，获取超量物料结束的超量结束时刻。

进一步地，在计算得到所述运输时间之后，所述方法还包括：

将所述超量结束时刻与所述运输时间相加，计算得到所述超量物料最后到达所述卸料小车的给料结束时刻。

进一步地，所述方法还包括：

控制所述卸料小车在所述给料开始时刻与所述给料结束时刻之间处于停止状态。

进一步地，所述计算所述超量物料到达所述卸料小车所需的运输时间，包括：

获取所述超量物料从被实时检测的位置到达筒仓组末端的第一时间段；

获取所述超量物料从所述筒仓组末端到达所述卸料小车的第一时间段；

计算所述第一时间段与所述第一时间段的和，以获得所述运输时间。

进一步地，所述获取所述超量物料从被实时检测的位置到达筒仓组末端的第一时间段，包括：

所述超量物料从被实时检测的位置到达所述筒仓组末端距离为固定数值；

所述第一时间段为预置的具有固定数值的时间。

进一步地，所述获取所述超量物料从所述筒仓组末端到达所述卸料小车的第一时间段，包括：

实时检测筒仓组末端与卸料小车之间的距离，将所述距离与所述翻堆线的运输速度求商以获得所述第一时间段。

另一方面，本发明还公开了一种避免飞车的卸料小车控制系统，包括：

设置于翻堆线的物料秤，用于实时检测翻堆线上物料的重量，进而计算获得物料的流量；

设置于翻堆线的卸料小车，用于装载物料；

与所述物料秤电连接的plc，用于：

接收所述物料秤的重量检测信息确定翻堆线上物料的流量，获取超量物料出现的超量开始时刻；

计算所述超量物料到达所述卸料小车所需的运输时间；

将所述超量开始时刻与所述运输时间相加，计算得到所述超量物料最初到达所述卸料小车的给料开始时刻；

控制所述卸料小车在所述给料时刻处于停止状态。

进一步地，所述plc还用于：获取物料结束超量的超量结束时刻。

进一步地，所述plc还用于：将所述超量结束时刻与所述运输时间相加，计算得到所述超量物料最后到达所述卸料小车的给料结束时刻。

进一步地，所述plc还用于：控制所述卸料小车在所述给料开始时刻与所述给料结束时刻之间处于停止状态。

进一步地，所述计算超量物料到达所述卸料小车所需的所述运输时间，包括：

获取所述超量物料从被实时检测的位置到达筒仓组末端的第一时间段；

获取所述超量物料从所述筒仓组末端到达所述卸料小车的第一时间段；

计算所述第一时间段与所述第一时间段的和，以获得所述运输时间。

进一步地，在所述翻堆线中，所述超量物料从被实时检测的位置到达所述筒仓组末端距离为固定数值；

所述第一时间段为预置在所述plc中的具有固定数值的时间。

进一步地，所述获取所述超量物料从所述筒仓组末端到达所述卸料小车的第二时间段，包括：实时检测所述筒仓组末端与所述卸料小车之间的距离，将所述距离与所述翻堆线的运输速度求商以获得第二时间段。

相对于现有技术，本发明至少具有以下有益效果：

本发明实时检测大料头出现导致物料超量的情况，并记录该时刻为超量开始时刻，在计算该大料头到达卸料小车的时间以获得卸料小车接收该大料头的给料开始时刻，最终使卸料小车在所述的给料开始时刻出于停止状态，防止在大料头的作用下出现飞车的情况，保证了相关设备和工作人员的安全。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施方式所述的卸料小车控制方法的流程图；

图2为本发明实施方式所述的卸料小车控制系统的结构框图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

另外，在本发明的实施方式中所提到的“第一时间段”与“第二时间段”，仅是为方便说明将上述两个时间段进行区分，并不表示两者间具有主次等限定关系。

本发明公开了一种避免飞车的卸料小车控制方法，该方法的逻辑结构的应用及对数据的处理可以通过plc等其他现有控制终端装置实现，plc可以是翻堆线的主控plc，也可以是单独控制卸料小车的单机plc。如图1所示，本方法具体包括以下步骤：

(1)实时检测翻堆线上物料的流量，获取超量物料出现的超量开始时刻。翻堆线上通常设有皮带秤，能够检测物料的重量并将检测信息实时发送给plc，plc对接收到的信息进行处理得到物料的重量信息，结合plc内置的计时、时间处理等逻辑，获得翻堆线工作的各时刻的物料的流量。通常当物料流量超过8800吨/小时，则判定为该时刻出现了超量物料，可能导致飞车情况的出现，plc记录该超量开始时刻。

(2)计算所述超量物料到达卸料小车所需的运输时间。堆料线的传送带速度通常是匀速的，因此在确定超量物料与卸料小车的距离后，根据速度公式：时间＝距离/速度，即可计算得到所述运输时间。

(3)将超量开始时刻与运输时间相加，计算得到的时刻称为给料开始时刻，该时刻即为超量物料最初到达卸料小车的给料开始时刻。

(4)控制所述卸料小车在所述给料开始时刻处于停止状态，防止因大料头造成卸料小车动能过大导致飞车情况的出现。

通过本发明公开的上述方法，能够准确地计算出大料头到达卸料小车的给料开始时刻，在该给料开始时刻前卸料小车按照正常模式工作，可以是停止的或者运动的，但是保证了在给料开始时刻卸料小车是处于停止状态的，具有最低的动能，有效防止卸料小车出现飞车的情况发生。

在本发明的一些实施例中，尽管保证在大料头到达卸料小车不会出现飞车现象，但是如果在大料头全部到达之前卸料小车从静止开始运动，仍然有可能出现飞车的情况，因此优选地，还需要控制卸料小车在大料头全部到达之前保持停止状态。具体实现方法如下：

首先，在获取所述物料超量时刻后继续检测物料的流量，以获取物料结束超量的超量结束时刻，对于本实施例而言，plc在检测到流量超过8800吨/小时后继续检测，在流量恢复至8800吨/小时以下的时刻，记录该时刻为超量结束时刻。

其次，需要获得大料头全部到达卸料小车的时刻。由于运输时间已经在上述的步骤(2)中计算获得，因此仅需将所述超量结束时刻与所述运输时间相加，就可以计算得到所述超量物料最后到达所述卸料小车的给料结束时刻。本发明的实施例还公开了另一种给料结束时刻的计算方法，具体的，计算超量结束时刻与超量结束时刻的差值，得到超量时间，之后将给料开始时刻与超量时间相加，计算得到超量物料最后到达卸料小车的给料结束时刻。plc可以采用上述任一方法或其他现有方法计算得到给料结束时刻。

最后，控制卸料小车在给料结束时刻前保持停止状态，从卸料小车的整体运行上看，卸料小车在给料开始时刻与给料结束时刻之间均处于停止状态，因此保证了卸料小车全程不会出现飞车现象。

在本发明的一些实施例中，公开了上述运输时间的计算方法，包括：

首先，获取超量物料从被实时检测的位置到筒仓组末端的第一时间段。物料于翻堆线的初始端被检测到超量，最开始出现的大料头从此处至筒仓组末端运输所花的时间即为第一时间段，由于通常卸料小车并不驶出于该段，因此计算第一时间段时不需要考虑卸料小车的位置。以黄骅港翻堆线为例，其设有共12个筒仓，标号为#1～#12，其中，#1～#6为一个筒仓组，#7～#12为一个筒仓组，若物料的运输方向#1至#6，则筒仓组末端为#6筒仓末端所在位置；若物料的运输方向#12至#7，则筒仓组末端为#7筒仓末端所在位置。无论是翻堆线的初始端还是筒仓组末端的位置都是固定的，因此两者的距离也是固定的，因此具有固定数值，可以通过现场测量或其他方式获取该固定数值。为了便于简化plc的运算，可以事先获取该固定数值并预置于plc中，可以直接调用该距离的数值进行计算，简化了plc计算流程。进一步地，由于翻堆线的运输速度是匀速且数值确定的，因此第一时间段也是具有固定数值的时间，该时间可以预置于plc中，使得第一时间段的获取不必进行计算，直接调用即可，进一步优化了运输时间的计算流程。

其次，获取超量物料从所述筒仓组末端到卸料小车的第二时间段。优选的，实时检测筒仓组末端与卸料小车的距离，用于与所述翻堆线的运输速度求商以获得第二时间段。其中，可以采用格雷母线装置检测筒仓组末端与卸料小车的距离，格雷母线装置常用于堆场的物料运输线上，目前格雷母线装置已经被用于检测卸料小车的位置，其原理即设置结构本发明不再详细说明。

在大料头到达卸料小车之前，若卸料小车处于停止状态，则通过格雷母线检测到的距离为固定距离，将该固定距离与物料的运输速度求商即可得到第二时间段；若卸料小车处于运动状态，目前plc已经能够根据格雷母线装置的定位，控制卸料小车的工作模式，即能够获得某一时刻卸料小车的位置，筒仓组末端位置确定的情况下，plc进一步计算便能够获得上述各时刻对应的卸料小车的距离筒仓组末端的距离，可以将上述对应关系制成map表或其他表示映射关系的文件并预置于plc中，设物料出于筒仓组的时刻为初始时刻0，卸料小车工作中的某一时刻为t1，该时刻大料头到达卸料小车时卸料小车距离筒仓组末端的距离为表示l，可以通过下方公式(1)来表示上述的对应关系：

f(t1)＝l1(1)；

设大料头从筒仓组到达卸料小车的时间为t2，距离为l2，速度为v，则第二时间段可以表示为：

f(t2)＝l2/v(2)；

在大料头从筒仓组末端位置开始经过第二时间段到达卸料小车，可以表示为：

f(t1)＝f(t2)(3)；

其中，v具有确定数值，l2也可以通过与t1的映射关系得到具体的数值，因此，对方程(1)(2)(3)求方程组解即可得到第二时间段。其中涉及到的数学计算方法及相关公式属于现有技术，本发明不进行详细说明。进一步地，当出现大物料时由于卸料小车停止会影响原有的工作模式，通过本发明公开上述方法计算卸料小车的额外停止时间，反向对plc中的调整映射关系表进行调整，确保翻堆线的整个工作流程精确可控。

最后，计算第一时间段与所述第二时间段的和，以获得所述运输时间，即超量物料从被实时检测的位置到卸料小车运输所用的时间。

基于上述公开的避免飞车的卸料小车控制方法，本发明还公开了一种避免飞车的卸料小车控制系统，如图2所示，具体包括：

(1)设置于翻堆线的物料秤，用于实时检测翻堆线上物料的重量，通常物料秤设置于翻堆线的起始端；

(2)设置于翻堆线的卸料小车，用于装载物料；

(3)与所述物料秤电连接的plc，用于：

接收所述物料秤的重量检测信息确定翻堆线上物料的流量，获取超量物料出现的超量开始时刻；

计算所述超量物料到达所述卸料小车所需的运输时间；

将所述超量开始时刻与所述运输时间相加，计算得到所述超量物料最初到达所述卸料小车的给料开始时刻；

控制所述卸料小车在所述给料时刻处于停止状态。

在本发明的一些实施例中，所述plc还用于获取物料结束超量的超量结束时刻。

在本发明的一些实施例中，所述plc还用于将所述超量结束时刻与所述运输时间相加，计算得到所述超量物料最后到达所述卸料小车的给料结束时刻。

在本发明的一些实施例中，所述plc还用于控制所述卸料小车在所述给料开始时刻与所述给料结束时刻之间处于停止状态。

在本发明的一些实施例中，所述plc计算超量物料到达所述卸料小车所需的所述运输时间，包括：

获取所述超量物料从被实时检测的位置到达筒仓组末端的第一时间段；

获取所述超量物料从所述筒仓组末端到达所述卸料小车的第二时间段；

计算所述第一时间段与所述第二时间段的和，以获得所述运输时间。

在本发明的一些实施例中，在所述翻堆线中，所述超量物料从被实时检测的位置到所述筒仓组末端距离为固定数值；所述第一时间段为预置在所述plc中的具有固定数值的时间。

在本发明的一些实施例中，所述获取所述超量物料从所述筒仓组末端到达所述卸料小车的第二时间段，包括：实时检测(例如所述plc通过位置检测装置实时检测)所述筒仓组末端与所述卸料小车之间的距离，将所述距离与所述翻堆线的运输速度求商以获得第二时间段。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。