一種無人駕駛堆垛機組控制系統技術方案

一種無人駕駛堆垛機組控制系統屬于遠程駕駛起重機的控制技術領域，尤其涉及一種無人駕駛堆垛機組控制系統。本實用新型專利技術提供一種效率高、安全性高、使用效果好的無人駕駛堆垛機組控制系統。本實用新型專利技術包括后臺管控部分、無線數據交換裝置、堆垛機組PLC控制部分、水平位置檢測與采集裝置、大車變頻器、大車行走電機、垂直位置檢測與采集裝置、陽極變頻器和陽極提升電機；其結構要點所述堆垛機組PLC控制部分的信號傳輸端口分別與水平位置檢測與采集裝置的信號傳輸端口、大車變頻器的信號傳輸端口、垂直位置檢測與采集裝置的信號傳輸端口、陽極變頻器的信號傳輸端口相連。

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于遠程駕駛起重機的控制
，尤其涉及一種無人駕駛堆垛機組控制系統。
技術介紹
堆垛多功能起重機組是碳素行業炭塊倉庫車間的專用設備，其主要用途是夾持炭塊在車間內往返堆垛、裝車，以及車間內零星的吊運工作。目前，國內堆垛多功能起重機組都是由操作者在機組的駕駛室進行駕駛的，這種方式的好處是直觀，居高臨下方便操作。但對操作者技能要求較高，并且生產效率較低，還存在安全隱患，如果堆垛誤差較大有可能造成炭塊堆坍塌的事故性后果。隨著國內制鋁行業等炭塊消耗行業的快速發展以及國家對安全生產的越發重視，傳統的堆垛多功能起重機組及其控制方式急需向高效率、自動化的方向發展。
技術實現思路
本技術就是針對上述問題，提供一種效率高、安全性高、使用效果好的無人駕駛堆垛機組控制系統。為實現上述目的，本技術采用如下技術方案，本技術包括后臺管控部分、無線數據交換裝置、堆垛機組PLC控制部分、水平位置檢測與采集裝置、大車變頻器、大車行走電機、垂直位置檢測與采集裝置、陽極變頻器和陽極提升電機；其結構要點所述堆垛機組PLC控制部分的信號傳輸端口分別與水平位置檢測與采集裝置的信號傳輸端口、大車變頻器的信號傳輸端口、垂直位置檢測與采集裝置的信號傳輸端口、陽極變頻器的信號傳輸端口相連，大車變頻器的信號傳輸端口與大車行走電機的控制部分的信號傳輸端口相連，陽極變頻器的信號傳輸端口與陽極提升電機的控制部分的信號傳輸端口相連。所述無線數據交換裝置包括與后臺管控部分連接的作為AP的無線數據交換裝置和與堆垛機組PLC控制部分連接的作為Client的無線數據交換裝置。作為一種優選方案，本技術還包括檢測炭塊夾具是否夾持炭塊的壓力傳感器，壓力傳感器的信號輸出端口與所述PLC控制部分的信號輸入端口相連。作為另一種優選方案，本技術還包括測量機組距垛頂層炭塊距離的設置在機組大梁兩側的激光測距傳感器，激光測距傳感器的信號輸出端口與所述PLC控制部分的信號輸入端口相連。作為另一種優選方案，本技術所述水平位置檢測與采集裝置包括度量標尺和條碼定位傳感器，度量標尺鋪設在車間大軌道梁處，條碼定位傳感器安裝在堆垛機組與度量標尺對應的固定位置。其次，本技術所述垂直位置檢測與采集裝置包括碼盤、光電傳感器和機械制動器，所述堆垛機組PLC控制部分分別與光電傳感器、機械制動器相連，碼盤安裝在所述陽極提升電機的卷筒的轉動軸上，光電傳感器檢測碼盤的轉動頻率，并將脈沖信號發送給堆垛機組PLC控制部分。另外，本技術所述碼盤和光電傳感器設置在安全罩中，光電傳感器通過立板固定在底座上。本技術有益效果。由于車間各機組均為獨立設備，之間無硬性連接，且各有一套控制系統，并且車間空間障礙較多，要實現多臺設備的協同工作及與管控中心通訊就需要采取適當的通訊方式。而通過無線網絡可方便的將各機組控制系統與后臺管理系統組網，甚至可連接至車間炭塊編組、解組系統，實現信息互聯互通與協同控制。堆垛機組PLC控制系統用于堆垛機組的信息采集與運動控制。通過PLC控制系統接入各種形式的限位開關，并可讀取位置檢測裝置采集的數據信息，這些信息為運動控制提供依據。PLC控制系統通過無線數據交換裝置接收后臺管控系統發出的運動指令，并根據PLC程序的控制模型發出相應的動作輸出，輸出經過相應的驅動電路驅動電機等執行機構運行，最終完成運行控制過程。本技術通過各部分的配合使用，可根據遠程后臺管控系統發布的命令，自動抵達指定工作區域，完成精確定位和炭塊堆垛，減少了吊運過程中對炭塊的損壞，減少了安全隱患。提高了生產效率，降低了人工成本，實現了炭塊生產的信息化。附圖說明下面結合附圖和具體實施方式對本技術做進一步說明。本技術保護范圍不僅局限于以下內容的表述。圖1為本技術的系統組成原理圖。圖2為本技術的車間網絡結構圖。圖3為本技術碼盤與光電傳感器相對位置結構示意圖。圖4為本技術碼盤和光電傳感器與卷揚機起升機構連接示意圖。圖3、4中，1為底座、2為立板、3為安全罩、4為光電傳感器、5為碼盤、6為轉動軸。具體實施方式如圖所示，本技術包括后臺管控部分、無線數據交換裝置、堆垛機組PLC控制部分、水平位置檢測與采集裝置、大車變頻器、大車行走電機、垂直位置檢測與采集裝置、陽極變頻器和陽極提升電機。所述堆垛機組PLC控制部分的信號傳輸端口分別與水平位置檢測與采集裝置的信號傳輸端口、大車變頻器的信號傳輸端口、垂直位置檢測與采集裝置的信號傳輸端口、陽極變頻器的信號傳輸端口相連，大車變頻器的信號傳輸端口與大車行走電機的控制部分的信號傳輸端口相連，陽極變頻器的信號傳輸端口與陽極提升電機的控制部分的信號傳輸端口相連。所述無線數據交換裝置包括與后臺管控部分連接的作為AP的無線數據交換裝置和與堆垛機組PLC控制部分連接的作為Client的無線數據交換裝置。可使用IEEE802.11a及IEEE802.11i協議，輸出功率遠高，可達54Mbps；接收靈敏度高，通訊距離遠。可忍受惡劣環境、高電磁干擾、射頻干擾或高溫環境。所述后臺管控部分完成堆垛機組命令發布、狀態顯示、部分參數設置、數據處理與存儲。所述作為AP的無線數據交換裝置與作為Client的無線數據交換裝置通過SSID建立無線局域網絡。本技術還包括檢測炭塊夾具是否夾持炭塊的壓力傳感器，壓力傳感器的信號輸出端口與所述PLC控制部分的信號輸入端口相連。本技術還包括測量機組距垛頂層炭塊距離的設置在機組大梁兩側的激光測距傳感器，激光測距傳感器的信號輸出端口與所述PLC控制部分的信號輸入端口相連。所述水平位置檢測與采集裝置包括度量標尺和條碼定位傳感器，度量標尺鋪設在車間大軌道梁處，條碼定位傳感器安裝在堆垛機組與度量標尺對應的固定位置。本技術水平位置檢測與采集裝置檢測數據準確，不受機械傳動本身的誤差影響。所述垂直位置檢測與采集裝置包括碼盤5、光電傳感器4和機械制動器，所述堆垛機組PLC控制部分分別與光電傳感器4、機械制動器相連，碼盤5安裝在所述陽極提升電機的卷筒的轉動軸6上，光電傳感器4檢測碼盤5的轉動頻率，并將脈沖信號發送給堆垛機組PLC控制部分。本技術垂直位置檢測與采集裝置可將升級運動距離轉化為脈沖信號，機組控制系統根據對脈沖信號數量與相應傳動裝置數據對應關系的分析解譯，即可獲取卷揚機構當前的高度位置及速率信息。碼盤5安裝在被測卷筒的轉動軸6上，直接測定卷筒的轉速，與現有超速開關相比更接近運行機構，中間環節少，控制精確度高。所述碼盤5和光電傳感器4設置在安全罩3中，光電傳感器4通過立板2固定在底座1上。安全罩3可對碼盤5和光電傳感器4進行有效防護。首先，光電傳感器4檢測碼盤5轉動頻率，并將脈沖信號發送給PLC。然后，PLC的計數器計算出規定時間內的脈沖頻率，在數據鎖存器中將每一次記錄的數據存儲，同時由測量脈沖發生器記錄測量周期，完成對數據的采集、記錄、存取、計算值比對等工作本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無人駕駛堆垛機組控制系統，包括后臺管控部分、無線數據交換裝置、堆垛機組PLC控制部分、水平位置檢測與采集裝置、大車變頻器、大車行走電機、垂直位置檢測與采集裝置、陽極變頻器和陽極提升電機；其特征在于所述堆垛機組PLC控制部分的信號傳輸端口分別與水平位置檢測與采集裝置的信號傳輸端口、大車變頻器的信號傳輸端口、垂直位置檢測與采集裝置的信號傳輸端口、陽極變頻器的信號傳輸端口相連，大車變頻器的信號傳輸端口與大車行走電機的控制部分的信號傳輸端口相連，陽極變頻器的信號傳輸端口與陽極提升電機的控制部分的信號傳輸端口相連；所述無線數據交換裝置包括與后臺管控部分連接的作為AP的無線數據交換裝置和與堆垛機組PLC控制部分連接的作為Client的無線數據交換裝置。

【技術特征摘要】
1.一種無人駕駛堆垛機組控制系統，包括后臺管控部分、無線數據交換裝置、堆垛機組PLC控制部分、水平位置檢測與采集裝置、大車變頻器、大車行走電機、垂直位置檢測與采集裝置、陽極變頻器和陽極提升電機；其特征在于所述堆垛機組PLC控制部分的信號傳輸端口分別與水平位置檢測與采集裝置的信號傳輸端口、大車變頻器的信號傳輸端口、垂直位置檢測與采集裝置的信號傳輸端口、陽極變頻器的信號傳輸端口相連，大車變頻器的信號傳輸端口與大車行走電機的控制部分的信號傳輸端口相連，陽極變頻器的信號傳輸端口與陽極提升電機的控制部分的信號傳輸端口相連；
所述無線數據交換裝置包括與后臺管控部分連接的作為AP的無線數據交換裝置和與堆垛機組PLC控制部分連接的作為Client的無線數據交換裝置。
2.根據權利要求1所述一種無人駕駛堆垛機組控制系統，其特征在于還包括檢測炭塊夾具是否夾持炭塊的壓力傳感器，壓力傳感器的信號輸出端口與所述PLC控制部分的信號輸入端口相連。
3.根據...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李輝，郭甦，王夏，陳明，
申請(專利權)人：中國有色沈陽冶金機械有限公司，
類型：新型
國別省市：遼寧;21