[发明专利]一种抓斗卸船机接料板防撞系统及方法

权利要求书

1.一种抓斗卸船机接料板防撞系统，其特征在于，包括：

设置于接料板机构区域的接料板防撞检测单元，所述接料板防撞检测单元包括毫米波雷达、接近开关以及配重绳系，其中毫米波雷达安装于接料板横梁的左右两侧端部位置，用于检测接料板左右两侧是否有障碍物接近；接近开关安装于接料板左侧绞点下方，用于检测配重绳系的配重块是否被抽出，一旦此接近开关信号出现变化，判断为有障碍物接近接料板并触动配重绳系将配重块从导向槽中抽出；配重绳系包括安装于接料板四角的四个滑轮、经上述滑轮环绕接料板前方及左右两侧的钢丝绳、接料板左侧绞点下方的导向槽及配重块，所述配重绳系用于检测是否有障碍物从接料板的前方及左右两侧接近接料板，一旦障碍物接近接料板并触动上述配重绳系，绳系中的配重块将被从导向槽中抽出；

设置于PLC室内的PLC控制单元，所述PLC控制单元包括PLC控制器、以太网通讯模块以及DI模块，所述以太网通讯模块以及DI模块均与PLC控制器连接；

所述毫米波雷达的输出信号采用TCP/IP以太网协议传输至PLC控制单元的以太网通讯模块，所述接近开关信号以硬线连接的形式传输至DI模块。

2.根据权利要求1所述的一种抓斗卸船机接料板防撞系统，其特征在于，所述配重绳系对接料板前、左、右三个方向进行包围，形成防撞保护区。

3.一种抓斗卸船机接料板防撞方法，其特征在于，基于权利要求1或2中所述的一种抓斗卸船机接料板防撞系统实现，所述方法包括以下步骤：

S1、控制一种抓斗卸船机接料板防撞系统与抓斗卸船机大车机构同步运行；

S2、主PLC控制单元依次对接料板防撞检测单元中的接近开关数据及毫米波雷达数据进行接收和运算分析，包括：

主PLC控制单元对接料板防撞检测单元中的接近开关信号进行实时检测，该信号一旦出现变化，判定为有障碍物进入接料板防撞预警区间，立即接料板碰撞故障告警，及时中断大车机构运行；

主PLC控制单元对接料板防撞检测单元中的毫米波雷达信号进行实时检测，并将检测数据中的异常干扰信号滤除，同时依据大车机构速度、加减速度，计算出在大车运行过程中，接料板防撞功能相对应的减速位置和停止位置；

大车机构依据上述计算获得的减速位和停止位，到达减速位大车机构开始减速，到达停止位大车机构停止运行，以此实现接料板的防撞功能。

4.根据权利要求3所述的一种抓斗卸船机接料板防撞方法，其特征在于，依据大车机构速度、加减速度，计算出在大车运行过程中，接料板防撞功能相对应的减速位置和停止位置，包括：

根据以下公式计算大车防撞减速位置：

S_减速＝S_检测-V²/2a-S_保护；

根据以下公式计算大车防撞停止位置：

S_停止＝S_检测-S_保护；

其中S_减速为接料板防撞功能下大车防撞减速位置，S_检测为毫米波雷达所检测的障碍物相对位置，V为大车机构运行速度，a为大车机构运行加速度，S_保护为防撞停止位安全距离，S_停止为接料板防撞功能下大车防撞停止位置。