[发明专利]一种旋流井行车自动控制系统

说明书

本发明公开了一种旋流井行车自动控制系统，属于自动控制领域，包括信号数据连接的主控单元、地面操作单元、中控HMI、电气控制单元、大小车地址检测单元、现场信号检测单元、汽车定位单元。与现有技术相比较，可以实现自动抓取、存放、装车、行车定位控制、行车稳定快速控制。

技术领域

本发明涉及一种自动控制系统，特别是一种适用于旋流井行车的自动控制系统。

背景技术

钢铁冶金连铸和轧钢过程中产生的氧化铁皮，通过高压水把钢表面的氧化铁皮渣冲到旋流井内，在旋流井内沉淀，然后通过控制行车抓斗实现对旋流井内氧化铁皮渣的抓取、储存和装车。行车自动定位控制技术比较成熟，但是要实现对旋流井内氧化铁皮的抓取、存放及装车，实现旋流井行车完全自动控制，需要一整套完整技术支撑，包括：行车定位、料堆模型建模、料堆模型控制、汽车定位、装车模型等。

但是旋流井抓料后的自动堆料、料池物料的自动取料及自动装车等，牵涉到料堆模型建模、料堆模型控制及装车模型控制技术，常规的PLC控制算法很难实现，如采用激光扫描及图像识别等技术，通过复杂的计算机建模，可实现料堆模型控制，但是开发成本高、周期长，故国内还未有成功应用案例，限制了旋流井行车自动抓渣的应用，导致旋流井行车一般采用人工操作实现。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足，提供一种的旋流井行车自动控制系统，通过PLC自动控制技术，完成对行车抓斗的自动定位；建立料堆模型，实现对料堆的自动堆料模型控制和取料模型控制，实现对氧化铁皮料的自动堆放和取料；通过汽车定位技术和装车控制模型，实现对物料的自动装车功能。通过这些技术的应用，实现对旋流井内氧化铁皮渣的自动抓取、存放，物料池物料的自动抓取、装车功能。

本发明解决其技术问题的技术方案是：一种旋流井行车自动控制系统，其特征在于：包括主控单元、地面操作单元、中控HMI、电气控制单元、大小车地址检测单元、现场信号检测单元、汽车定位单元；

所述的主控单元，包括与无线交换机数据连接的PLC控制系统；PLC控制系统连接无线交换机，通过与地面无线交换机的数据连接，实现与触摸屏及中控HMI通信；

所述的地面操作单元，包括与交换机数据连接的触摸屏和无线交换机，通过触摸屏实现行车的就地操作；

所述的中控HMI，为远程人机操作界面，中控HMI连接交换机，并与地面控制单元的交换机数据连接，以实现与PLC控制系统的网络连接和数据交换；

所述的电气控制单元，包括串联的大车防摇变频器、小车防摇变频器和抓斗变频器，首端的防摇变频器与所述的主控单元数据连接，尾端的抓斗变频器与所述的现场信号检测单元数据连接；

所述的地址检测单元，包括大车地址检测部分、小车地址检测部分和格雷定位控制柜；所述的大车地址检测部分包括大车格雷编码电缆、大车天线箱、大车地址码发生器和大车解码器；大车地址码发生器安装于大车格雷编码电缆的始端箱内，并与大车的天线箱和大车解码器信号顺序连接，通过电磁感应实现与格雷编码电缆的信号交换，实现位置检测；所述的小车地址检测部分包括小车格雷编码电缆、小车天线箱、小车地址码发生器和小车解码器；小车地址码发生器则直接安装在小车上，并与小车的天线箱和小车解码器信号顺序连接；所述的格雷定位控制柜内有地址转换器，分别与大车解码器、小车解码器信号连接；所述的地址转换器与PLC控制系统网络连接，完成大小车位置检测；

所述的现场信号检测单元，包括与称重传感器数据连接的称重变送器，支撑、合闭缆编码器；所述的称重传感器及称重变送器，将重量信号转换为4~20mA信号，连接所述的主控单元，数据进入主控单元PLC控制系统模拟量信号模块，实现重量信号的检测；所述的支撑、合闭缆编码器串接到所述电气控制单元的尾端变频器；

所述的汽车定位单元，用于汽车位置检测，与所述的地面操作单元的交换机数据连接。

上述的中控HMI连接交换机，并通过光纤与地面控制单元的交换机数据连接。