一种钢厂卸料车自动控制方法与流程

本发明属于钢厂自动控制，具体涉及一种钢厂卸料车自动控制方法。

背景技术：

1、在钢厂原料场混匀配料室、烧结机配料室、高炉供料配料室都有若干个配料仓，配料仓一字排列，在配料仓入口平台布置有轨道，轨道上面配置一辆卸料车。某个仓需要料时，卸料车就运行至该仓，对准该仓仓口进行装料。卸料车对准料仓时，要进行定位检测，即采用接近开关检测卸料车在哪个仓位。如果现场接近开关发生故障，会造成多个位置都有信号，即多个位置上有卸料车的假象。这样导致卸料车在轨道上往返行走控制出现紊乱，造成装错料仓的严重生产事故。

技术实现思路

1、为解决现有技术存在的现场接近开关故障率高、卸料车在轨道上往返行走控制易出现紊乱而造成装错料仓的技术问题，本发明提供了一种钢厂卸料车自动控制方法，逻辑性强，实用性强。

2、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种钢厂卸料车自动控制方法，包括配料系统，配料系统内布置有n个仓位，每个仓位设置有一个接近开关，在n个料仓两端均设置限位开关，限位开关以检测卸料车是否处于n个料仓的外边，即最左边或最右边。

3、在配料仓入口平台布置有轨道，轨道上配置有卸料车，还包括对卸料车的运行进行控制的可编程逻辑控制器，可编程控制器plc对卸料车的运行进行控制。可编程控制器需要接收的信号包括自动信号、触摸屏生产启动、触摸屏生产停止、卸料车接近开关信号、回路过载信号、a向运行反馈信号、b向运行反馈信号等，卸料车接近开关信号，包括左极限信号、1#仓位信号、2#仓位信号、、、、、、右极限信号等。可编程控制器输出信号包括a向运行信号、b向运行信号。

4、在启动生产之前，操作工需要在手动模式下把卸料车开至某一个仓位，为自动控制卸料车的运行做好准备。

5、控制系统还包括自动生产状态模块、a向运行条件1模块、b向运行条件1模块、位置赋值模块、空位置模块、定位确认模块、到达指定仓位模块、a向运行条件2模块、b向运行条件2模块、a向启动脉冲模块、b向启动脉冲模块、a向运转模块和b向运转模块，每个模块逻辑以及模块之间的转换均通过可编程逻辑控制器自动完成。

6、具体步骤如下：

7、设左极限a、右极限b和n个仓位排列为placea、place1、place2、place3、……、placen、placeb，将n+2个位置分成a个组，每个组包含b个位置。

8、定位确认模块由定位确认模块1、定位确认模块2、----、定位确认模块a等a个子模块组成，定位确认模块x代表这a个子模块的任何一个模块。

9、在任意定位确认模块x中：确认第x组的位置上是否有卸料车，设定位确认模块x的输出变量为confirm（x），第x组有place（xb-b+1）、place（xb-b+2）、……、place（xb）b个位置信号，从place(xb-b+1)开始，每个位置信号分别和其他位置的非信号进行与运算，其结果再进行或运算并赋给定位确认模块x 的输出变量confirm（x），若第x组的place（xb-b+1）、place（xb-b+2）、……、place（xb）等b个位置有且仅1个位置上有卸料车，则confirm（x）=true；否则confirm（x）=false，即确定第x组位置上没有卸料车。另外，若第x组位置上出现接近开关故障，经过同组每个位置信号分别和其他位置的非信号进行与运算和或运算后，confirm（x）=false，避免造成第x组多个位置都有卸料车信号的假象，这样，卸料车在轨道上不会出现紊乱的往返行走，同时提醒工作人员进行检查和维修。

10、在自动生产状态模块中：可编程逻辑控制器采集自动模式信号、过载信号、左极限信号和右极限信号，在触摸屏上设置目标仓位，点击生产启动按钮，向可编程逻辑控制器发出生产启动指令（脉冲信号），若卸料车的运行模式处于自动模式，且卸料车电气控制回路没有过载信号，卸料车不在左极限位置，也不在右极限位置，则进入卸料车自动生产状态，点击触摸屏上stop按钮，则卸料车退出自动生产状态。

11、在a向运行条件1模块中：设a向运行条件1模块的输出变量为enable_a1，设卸料车向左运行为a向运行，卸料车向右运行为b向运行，可编程逻辑控制器采集过载信号、a向极限接近开关信号、b向运行反馈信号和b向控制输出信号，若未采集到过载信号，且卸料车未处于a向极限，未采集到b向运行反馈信号，不发出b向控制输出信号（卸料车在启动前，无b向运行反馈信号，也无b向控制输出信号），则a向运行条件1具备，即enable_a1=true，否则a向运行条件1不具备，enable_a1=false，当卸料车b向运行时，a向运行条件1不具备，enable_a1=false；

12、在b向运行条件1模块中：设b向运行条件1模块的输出变量为enable_b1，可编程逻辑控制器采集过载信号、b向极限接近开关信号、a向运行反馈信号、a向控制输出信号，若未采集到过载信号，且卸料车未处于b向极限，未采集到a向运行反馈信号，不发出a向控制输出信号，则b向运行条件1具备，即enable_b1=true，否则b向运行条件1不具备，enable_b1=false，当卸料车a向运行时，b向运行条件1不具备，enable_b1=false。

13、在位置赋值模块中：可编程逻辑控制器采集a向极限接近开关信号、各个仓位接近开关信号、b向极限接近开关信号，设定一个当前仓位变量m，m用以存放当前仓位，根据卸料车在不同的接近开关位置，赋予不同的值，当卸料车在a向极限接近开关位置时，m=-999；卸料车在b向极限接近开关位置时，m=999，卸料车处于某个仓位时，则把该仓位的编号赋予m，根据位置排列：左极限、1#仓位、2#仓位、……、右极限，当前仓位变量m的值依次为-999、1、2、3、-----、n、999，当卸料车既不在极限位置，也不在任何一个仓位时，则m=0。

14、在空位置模块中：可编程逻辑控制器采集a向极限接近开关信号、各个仓位接近开关信号和b向极限接近开关信号，并判断卸料车是否处于极限位置或处于某一个仓位，设置变量not_on_place，若卸料车既不处于极限位置，也不处于任何一个仓位，则给变量not_on_place赋值true，否则给变量not_on_place赋值false。

15、设定位确认模块的输出变量为place_confirm，从定位确认模块的第一个子模块定位确认模块1的输出变量confirm1开始，定位确认模块的每个子模块的输出变量分别与其他子模块的输出变量的非信号进行与运算，其结果再进行或运算，并赋给变量place_confirm，若confirm1、confirm2、……、confirm（a）有且仅有1个为1，则place_confirm=true，否则place_confirm=false，place_confirm=true表示卸料车处于左极限位置，或处于右极限位置，或处于某一个仓位。这样，进一步能够确定：要么位置上没有卸料车，要么仅在某一个位置上有卸料车。排除了现场接近开关故障，造成多个位置都有信号，即多个位置上有卸料车的假象。

16、在到达指定仓位模块中：设到达指定仓位模块的输出变量为place_ok，根据定位确认模块的确认结果，并集合目标仓位是否等于位置赋值模块确定的当前仓位变量m值，判断卸料车是否到达指定仓位，若定位确认模块已经确认了卸料车处于左右的某一个极限位置或者某一个仓位，且卸料车的目标仓位与卸料车的当前位置一致，则表示卸料车真正到达了指定仓位，place_ok=true，否则表示卸料车没有到达指定仓位，place_ok=false。

17、在a向运行条件2模块中：根据卸料车当前实际位置（即当前仓位变量m值）与目标仓位进行比较，若卸料车当前实际位置大于目标仓位，则卸料车需要a向运行，卸料车在a向运行过程中，可能需要跨过几个别的仓位，设到a向运行条件2模块的输出变量为enable_a2；

18、情况1：卸料车a向运行过程中，根据定位确认模块，每到达一个仓位时（place_confirm=true），判断卸料车当前实际位置是否大于目标仓位，若卸料车当前实际位置大于目标仓位，则要输出a向运行条件2（enable_a2=true），保证卸料车能够继续a向运行；否则表示卸料车到达了目标仓位（这时到达指定仓位模块输出变量place_ok=true），不再运行；

19、情况2：卸料车a向运行过程中，若卸料车不在包括左极限、右极限和仓位的任何一个位置，这时空位置模块执行结果变量not_on_place=true，输出a向运行条件2，保证卸料车能够继续a向运行；

20、情况1与情况2互为补充，确保了在这两种情况下都能输出a向运行条件2，从而确保卸料车连续向目标仓位行进。

21、b向运行条件2模块：根据卸料车当前实际位置（即当前仓位变量m值）与目标仓位进行比较，若卸料车当前实际位置小于目标仓位，则卸料车需要b向运行，卸料车在b向运行，到达目标仓位的过程中，可能需要跨过几个别的仓位，设到b向运行条件2模块的输出变量为enable_b2。

22、情况3：卸料车b向运行过程中，根据定位确认模块，每到达一个仓位时（place_confirm=true），判断卸料车当前实际位置是否小于目标仓位，若卸料车当前实际位置小于目标仓位，则要输出b向运行条件2（enable_b2=true），保证卸料车能够继续b向运行；否则表示卸料车到达了目标仓位（这时到达指定仓位模块输出变量place_ok=true），不再运行。

23、情况4：卸料车b向运行过程中，若卸料车不在包括极限和仓位的任何一个位置，这时空位置模块执行结果变量not_on_place=true，则也要输出b向运行条件2，保证卸料车能够继续b向运行。

24、情况3与情况4互为补充，确保了在这两种情况下都能输出b向运行条件2，从而确保卸料车连续向目标仓位行进。

25、a向启动脉冲模块：卸料车处于自动生产状态，若卸料车当前实际位置大于目标仓位，且a向运行条件1具备，则发出a向启动脉冲；

26、b向启动脉冲模块：卸料车处于自动生产状态，若卸料车当前实际位置小于目标仓位，且b向运行条件1具备，则发出b向启动脉冲。

27、a向运转模块：a向启动脉冲模块已经发出a向启动脉冲，且a向运行条件1和a向运行条件2成立，即a向运行条件1模块输出变量enable_a1=true，a向运行条件2模块输出变量enable_a2=true，则发出a向运转指令（即a向控制输出信号），卸料车开始向极限a方向行进，即卸料车向目标仓位行进。

28、b向运转模块：b向启动脉冲模块已经发出b向启动脉冲，且b向运行条件1和b向运行条件2成立，即b向运行条件1模块输出变量enable_b1=true，b向运行条件2模块输出变量enable_b2=true，则发出b向运转指令（即b向控制输出信号），卸料车开始向极限b方向行进，即卸料车向目标仓位行进。

29、本发明与现有技术相比，具体有益效果体现在：本发明在钢厂卸料车运行工艺特点的基础上，设计了由自动生产状态模块、a向运行条件1模块、b向运行条件1模块、位置赋值模块、空位置模块、定位确认模块、到达指定仓位模块、a向运行条件2模块、b向运行条件2模块、a向启动脉冲模块、b向启动脉冲模块、a向运转模块、b向运转模块组成的钢厂卸料车自动控制方法，每个功能块内部设备动作、逻辑以及功能模块之间的转换都是通过可编程控制器全自动完成，解决了现场接近开关发生故障、造成多个位置都有信号、多位置上有卸料车的假象、导致卸料车在轨道上往返行走控制出现紊乱、造成装错料仓的严重生产事故的问题，整体控制思路严谨、逻辑性强、实用性强，可广泛应用于钢厂原料场混匀配料室、烧结机配料室、高炉供料配料室的卸料车生产中。