储煤槽卸料车自动控制方案的设计与应用

1 引言
料槽卸料车主要作用是根据工艺需要在料槽上移动给各料槽分别进行装料。属于一种在轨道上行走的移动机械,根据料槽数量不同其一般走行距离有数十米到百余米。储料槽是物料的装卸点,有粉尘浓度高、工作环境差等特点 。
在一些工艺控制较为复杂的场合,储煤槽卸料车上有很多设备。如某厂的储煤槽卸料车上装有:摆动溜槽、电缆卷筒、料车行走装置、溜槽堵塞检测、行走报警装置、行走定位装置、集尘装置……等众多设备。实现卸料小车的远程自动化控制对改善操作人员的工作环境和减轻劳动强度等方面有重要意义。自动卸料小车重要设备如图1所示.
2 方案介绍
小车定位技术
小车是在轨道上移动的设备,实时而准确的监控小车的位置是卸料车控制系统的核心内容。传统的定位方式是通过在沿着小车轨道附近连续安装多个具有地址编码的固定标尺,与安装在小车上的活动标尺通信来实现的。当小车移动的时候,随小车上活动标尺扫描安装在铁轨附近的固定标尺。当对准某个固定标尺时,该固定标尺就会把自己的地址编号发给活动标尺,活动标尺再把当前扫描到的地址以通信的方式发送给S7-200PLC。这样随着小车的移动,PLC就会收到连续变化的固定标尺地址,从而确定小车的位置。这种方法的弊端是需要沿着铁轨在小车经过的任何位置都要安装固定标尺,项目实施安装难度大,而且成本很高。
鉴于上述情况我们选用旋转编码器计算小车走过的距离,再用固定标尺与移动标尺进行位置校正的方式对校车进行定位。在小车车轴上安装旋转编码器,当小车移动时会带动旋转编码器转动发出脉冲,编码器与PLC相连,根据脉冲数记录下下车走过的距离。小车在移动或刹车的时候会在铁轨上滑动,这种滑动产生的位置变化编码器监测不到,所以需要添加校正装置。校正装置可以选用在轨道上特定的几个位置安装接近开关,对小车位置值进行校正。考虑到接近开关没有地址,PLC不能直接识别小车具体接近了哪个校正点,故选用固定标尺和移动标尺来校正。在特定位置选取几个有代表性的位置点安装固定标尺,当小车走过固定标尺的时候,编码器所计算出来的位置值就会被固定标尺的位置值所刷新和替代。这种方法既能实时反应小车的准确位置,又减少的固定标尺的安装数量,降低了项目实施难度和成本。标尺安装如图2所示:
旋转编码器的安装是小车定位系统中另一关键问题。