一種多料倉卸料小車位置的識別裝置的制作方法

本實用新型涉及冶金設備技術領域，更加具體地將，涉及能夠識別多料倉卸料小車位置的自動化控制系統。

背景技術：

目前，在鋼鐵企業的煉鐵、燒結、原料場、焦化等工序中，配置有各種料倉。如圖1所示，多個料倉1并排布置，每個料倉存放不同品種的物料，上部通過移動卸料小車和移動膠帶機(或皮帶機)對每個料倉進行卸，每個料倉的底部均設置有給料機2。

需進行卸料時，生產操作人員將移動卸料車開到指定的倉位上方，然后啟動皮帶機進行卸料。如要實現對每個倉位的自動卸料，則必須知道移動卸料車的位置。目前，對于這種移動卸料車的位置檢測主要有以下幾種方法：

(1)在每個倉位上安裝一個接近開關，卸料車上安裝有金屬感應塊，當卸料車移動到某個倉位上時，感應塊靠近接近開關，接近開關發出信號給控制系統，計算機根據收到的信號識別出是由哪一個料倉的接近開關發出的，從而判斷卸料車的位置。優點：利用開關量信號識別小車位置，準確率高；缺點：每個料倉需安裝一個接近開關，倉位越多，控制線路越復雜。

(2)在移動卸料車的車輪上安裝光電編碼器，卸料車移動過程中帶動編碼器旋轉，編碼器將旋轉的光電信號轉換為卸料車的行程，控制系統從而確定卸料車的位置。優點：連續監測小車位置，數值準確。缺點：對高粉塵、強振動的環境適應性差，編碼器使用壽命短等。

技術實現要素：

針對現有技術中存在的不足，本實用新型的目的之一在于解決上述現有技術中存在的一個或多個問題。例如，本實用新型的目的之一在于解決現有技術中需要安裝大量接近開關、電氣線路復雜，制造安裝成本高的問題。

為了實現上述目的，本實用新型的提供了一種多料倉卸料小車位置的識別裝置。所述識別裝置包括：識別單元、安裝在每個料倉處的感應單元以及與所述識別單元連接的過程控制系統，其中，所述感應單元包括第一感應塊和沿卸料小車行進方向布置的N個第一感應點，所述N個第一感應點一一對應于料倉的二進制編碼，所述第一感應塊設置在料倉二進制編碼為1時所對應的第一感應點處，n為料倉的個數；所述識別單元包括安裝在卸料小車上且與所述N個第一感應點一一對應的N個第一接近開關，第一接近開關的感應區域能夠覆蓋第一感應塊并且第一接近開關能夠根據感應區域內是否有第一感應塊產生開關量信號0或1；所述過程控制系統用于接收第一接近開關的開關量信號，并根據N個第一接近開關產生的組合信號識別卸料小車所在料倉的倉位，所述組合信號對應料倉的二進制編碼。

根據本實用新型多料倉卸料小車位置的識別裝置的一個實施例，優選地，為了能識別卸料小車是否處于卸料位置(例如料倉中間)，所述感應單元還可以包括第二感應點和設置在第二感應點處的第二感應塊，第二感應點位于卸料小車行進方向上且能夠代表卸料小車處于卸料位置；所述識別單元還可以包括安裝在卸料小車上的第二接近開關，第二接近開關的感應區域能夠覆蓋第二感應塊并且第二接近開關能夠根據感應區域內是否有第二接近開關產生開關量信號；所述過程控制系統還用于接受第二接近開關的開關量信號，并根據第二接近開關產生的開關量信號判斷卸料小車是否處于卸料位置。

根據本實用新型多料倉卸料小車位置的識別裝置的一個實施例，優選地，所述第一感應塊和所述第二感應塊的長度等于所述料倉的寬度。

根據本實用新型多料倉卸料小車位置的識別裝置的一個實施例，優選地，所述第一感應塊的寬度大于或等于所述第一接近開關直徑的2倍，所述第二感應塊的寬度大于或等于所述第二接近開關直徑的2倍。

根據本實用新型多料倉卸料小車位置的識別裝置的一個實施例，優選地，所述第一接近開關和所述第二接近開關為渦流傳感器。

根據本實用新型多料倉卸料小車位置的識別裝置的一個實施例，優選地，所述第一接近開關和所述第二接近開關的感應距離為10～15mm。

根據本實用新型多料倉卸料小車位置的識別裝置的一個實施例，優選地，所述第一感應塊和所述第二感應塊為金屬感應塊。

根據本實用新型多料倉卸料小車位置的識別裝置的一個實施例，優選地，所述第一感應塊和所述第二感應塊為等邊角鋼。

根據本實用新型多料倉卸料小車位置的識別裝置的一個實施例，優選地，所述過程控制系統為可編程控制器(PLC)或分散式控制系統(DCS)。

與現有技術相比，本實用新型的有益技術效果包括：采用了少量的接近開關連續識別出多料倉卸料小車的位置，具有結構簡單，可靠性高，并能適應現場重粉塵、強振動等惡劣工況等特點。

附圖說明

通過下面結合附圖進行的描述，本實用新型的上述和其他目的和特點將會變得更加清楚，其中：

圖1現有技術中多料倉卸料系統示意圖。

圖2為根據本實用新型示例性實施例多料倉卸料小車位置的識別裝置的主視圖。

圖3為根據本實用新型示例性實施例多料倉卸料小車位置的識別裝置的側視圖。

圖4A是圖2的A-A截面圖。

圖4B是圖2的B-B截面圖。

圖4C是圖2的C-C截面圖。

圖4D是圖2的D-D截面圖。

附圖標記說明：

1-料倉，2-移動卸料小車(簡稱卸料車)，3-皮帶機，4-給料機，5-第一支架，6-第二支架，L1、L2、L3和L4-編碼感應塊(第一感應塊)，L5-卸料位置感應塊(第二感應塊)，S1、S2、S3和S4-第一接近開關(感應開關)，S5-第二接近開關，A-前進方向以及B-后退方向。

具體實施方式

在下文中，將結合附圖和示例性實施例詳細地描述根據本實用新型的多料倉卸料小車位置的識別裝置。

本實用新型的多料倉卸料小車位置的識別裝置包括：識別單元、安裝在每個料倉處的感應單元以及與所述識別單元連接的過程控制系統，其中，感應單元包括第一感應塊和沿卸料小車行進方向布置的N個第一感應點，所述N個第一感應點一一對應于料倉的二進制編碼，第一感應塊設置在料倉二進制編碼為1時所對應的第一感應點處，n為料倉的個數；識別單元包括安裝在卸料小車上且與N個第一感應點一一對應的N個第一接近開關，第一接近開關的感應區域能夠覆蓋第一感應塊并且第一接近開關能夠根據感應區域內是否有第一感應塊產生開關量信號0或1；過程控制系統用于接收第一接近開關的開關量信號，并根據N個第一接近開關產生的組合信號識別卸料小車所在料倉的倉位，組合信號對應料倉的二進制編碼。

如圖1和圖2所示，在一個示例性實施例中，多料倉卸料系統包括14各料倉1(1#～14#)，在料倉上方設置有皮帶機3和移動卸料小車2，用于識別多料倉卸料小車位置的識別裝置包括：

1)感應單元，如圖2和圖3所示，主要包括第二支架和5個感應塊L1、L2、L3、L4和L5。第二支架6安裝(固定)于皮帶機支架上或料倉其它的固定位置處，用于固定感應塊；感應塊L1、L2、L3、L4和L5沿卸料小車行進方向布置，感應塊采用等邊角鋼，每一個感應塊長度a與料倉的寬度b等長，寬度應滿足≥2d，d為接近開關直徑。

2)識別單元，主要包括固定在卸料車上的第一支架5和安裝在第一支架5上的5個接近開關S1、S2、S3、S4和S5，支架可采用10#槽鋼，接近開關采用電壓AC220V、感應距離L為10～15mm的渦流傳感器，在第一支架上從上至下等間距布置(見圖3)，接近開關的感應面正對感應塊。

如圖2所示，首先在移動卸料小車2上安裝4個第一接近開關S1、S2、S3和S4，上下等間距布置，每個接近開關根據在感應區域內是否有金屬裝置將產生“0”和“1”2個信號，其4個接近開關就能產生2⁴＝16個信號，然后將料倉的編號進行二進制編碼，如下表1中，1#倉為“0001”，2#倉為“0010”，3#倉為“0011”，……14#倉為“1110”，最后由沿小車行進方向的布置的L1，L2，L3，L4四條編碼感應塊，但每個倉的的L1，L2，L3，L4四條編碼感應塊是否安裝取絕于料倉的二進制編碼，即只是在二進制編碼為1的時候安裝感應塊，例如1#倉，二進制編碼“0001”，那么僅安裝L4感應塊；2#倉的二進制編碼“0010”，那么僅安裝L3感應塊；3#倉的二進制編碼“0011”，那么僅安裝L3、L4感應塊；以此類推，14#倉的二進制編碼“1110”，那么僅安裝L1、L2、L3感應塊。

表1料倉的二進制編碼

如圖3、圖4A至4C所示，料倉的編碼識別是通過卸料小車上的4個接近開關進行的，卸料小車上4個接近開關S1、S2、S3和S4分別感應L1，L2，L3，L4四條編碼感應塊，當卸料小車到達1#倉時，由于僅有L4感應塊，四個接近開關S1、S2、S3和S4將產生“0001”的組合信號；當卸料小車到達2#倉時，由于僅有L3感應塊，四個接近開關S1、S2、S3和S4將產生“0010”的組合信號；當卸料小車到達3#倉時，由于僅有L3、L4感應塊，四個接近開關S1、S2、S3和S4將產生“0011”的組合信號，以此類推，當卸料小車到達14#倉時，由于僅有L1、L2、L3感應塊，四個接近開關S1、S2、S3和S4將產生“1110”的組合信號。

將每個接近開關的開關量信號接入PLC(或DCS)控制系統，過程控制系統就能根據接近開S1、S2、S3和S4的組合信號，識別出移動卸料小車處于哪一個倉位。

圖3、圖4A至4C所示中的接近開關L5主要用于卸料位置識別，其感應塊S5安裝在每個料倉上，其安裝位置代表了卸料小車處于卸料位置(例如料倉中間)，當接近開關L5靠近感應塊，則發出信號，說明卸料小車處于料倉中間，可以正常進行卸料。

本實用新型具有以下特點：

1)由于采用了角鋼作為感應塊，因此牢固可靠，使用壽命長。

2)能應用少量的接近開關，就能識別出多組料倉，且料倉的數量越多，其電氣線路越簡單，制造安裝成本越接低廉。接近開關安裝在車體上，接近開關的數量n，能識別的料倉數量為2n-1個，使用的電纜芯數為n+1。即5個接近開關就能識別31個料倉，6個接近開關就能識別63個料倉。這個料倉的數量已能滿足國內的大多數鋼鐵廠的需求。

3)采用了長感應距離(10～15mm)的接近開關，且感應塊寬度≥2倍接近開關直徑，因此在小車移動過程中，接近開關上下左右竄動10mm的范圍內，既能準確識別處料倉位置且不與感應塊接觸，因此具備了高可靠性。

4)由于感應塊長度a與料倉的寬度b等長，因此具備連續識別料車的位置，即使由于電源中斷，恢復電源后，又能識別出料車的位置。

5)增加了卸料位置接近開關S5，能確保卸料小車位于料倉的中間進行卸料。

綜上所述，本實用新型采用了少量的接近開關連續識別出多料倉上卸料小車的位置，具有結構簡單，可靠性高，并能適應現場重粉塵、強振動等惡劣工況等特點。能較好的對鋼鐵行業中原料場混勻燒結配料槽、高爐礦槽、焦化配煤槽等多料倉上的卸料小車位置進行識別，在此基礎上就能輕松實現全自動多料倉的上料控制，從而減少生產崗位的配置，降低人力資源成本。本專利稍加改進，也可適用于石灰、水泥等其它建材行業。

盡管上面已經通過結合示例性實施例描述了本實用新型，但是本領域技術人員應該清楚，在不脫離權利要求所限定的精神和范圍的情況下，可對本實用新型的示例性實施例進行各種修改和改變。