【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及散状物料堆取料作业设备运行控制
，尤其涉及一种悬臂堆取 料机防撞控制方法。
技术介绍
悬臂堆取料机是一种大型高效散状物料堆取料作业设备，广泛应用于港口、码头、 矿山、冶金、水泥、发电等领域的散状物料存储场。在大型钢铁企业和大型矿石码头存在的 巨型堆料场，需多台设备同时进行堆取料的作业，堆取料作业过程中悬臂经常需要回转，而 悬臂堆取料机的悬臂较长，多台设备同时进行作业存在极大的碰撞风险。一旦发生碰撞会 导致经济损失和人员伤亡事故，因此对悬臂堆取料机的防撞控制方法进行研究具有重要意 义。 另外由于人力等成本的提高，为提高工作效益，降低生产成本，无人化料场是未来 发展的趋势。无人化料场控制的关键是在无人操作的情况下既能进行正常的作业，又能保 证堆料和取料过程中不发生碰撞事故，从安全角度，需采用自动防撞技术。 现有的防撞控制方法主要有以下两种： 方法一：通过人工控制，当操作人员发现两台悬臂堆取料机的距离很近时，采取措施使 一台悬臂斗轮堆取料机远离另外一台堆取料机。 方法二：通过求取两台悬臂堆取料机悬臂前端之间的距离作为依据来进行防撞， 或者是在三维立体空间中实时求取两台堆取料机的最近距离作为防撞依据。 现有技术存在以下不足： 人工或半自动化控制的料场堆取料机的防撞控制取决于操作工的经验和判断能力，操 作员的视野对防撞控制影响很大；堆取料机在堆取料的作业中，受操作人员的情绪、状态乃 至天气状况都有可能引起误操作，造成料场中两台堆取料机发生碰撞事故。 对于相邻两条轨道上的悬臂堆取料机的防撞，现有...
【技术保护点】
一种悬臂堆取料机防撞控制方法，其特征在于，包括以下步骤：相邻轨道上的第一台悬臂堆取料机和第二台悬臂堆取料机的PLC通过回转角度编码器获取两悬臂堆取料机的回转角度；第一台悬臂堆取料机PLC通过GPS定位装置获取其回转中心在水平面上投影的坐标位置（x1，y1）；第二台悬臂堆取料机PLC通过GPS定位装置获取其回转中心在水平面上投影的坐标位置（x2，y2）；中控PLC通过工业网络与相邻两悬臂堆取料机PLC进行信息交互，获取两悬臂堆取料机回转中心在水平面上投影的位置信息和回转角度信息；中控PLC进行防撞控制计算，并根据计算结果向相邻轨道的两悬臂堆取料机PLC发送控制信息；两台悬臂堆取料机PLC根据接收到的控制信息分别控制对应的悬臂堆取料机避免发生碰撞。
【技术特征摘要】
1. 一种悬臂堆取料机防撞控制方法，其特征在于，包括以下步骤：相邻轨道上的第一 台悬臂堆取料机和第二台悬臂堆取料机的PLC通过回转角度编码器获取两悬臂堆取料机 的回转角度;第一台悬臂堆取料机PLC通过GPS定位装置获取其回转中心在水平面上 投影的坐标位置（Xl，yi);第二台悬臂堆取料机PLC通过GPS定位装置获取其回转中心在水 平面上投影的坐标位置（x2, y2);中控PLC通过工业网络与相邻两悬臂堆取料机PLC进行信 息交互，获取两悬臂堆取料机回转中心在水平面上投影的位置信息和回转角度信息；中控 PLC进行防撞控制计算，并根据计算结果向相邻轨道的两悬臂堆取料机PLC发送控制信息； 两台悬臂堆取料机PLC根据接收到的控制信息分别控制对应的悬臂堆取料机避免发生碰 撞。2. 根据权利要求1所述的悬臂堆取料机防撞控制方法，其特征在于：所述中控PLC进 行防撞控制计算，并根据计算结果向相邻轨道的悬臂堆取料机PLC发送控制信息，包括以 下步骤： 中控PLC判断公式I : 巧-4 <￡是否成立，如果公式1成立，中控PLC向两 台悬臂堆取料机PLC发送系统正常的信号； 如果公式1不成立,则判断公式2 :乃+ Acos每> J2+4 cos马是否成立； 如果公式2成立则判断公式3 : ((? +L2 sm 爲-X1)本Z1 cos乌-(? +Z2 cos乌-J1)木Z1 sm φ 本 ((? +L2 $m θ2 - R1 COS^l - X1) '^i1 cos ^ - (y2 +L2 cos +-R1 sm S1 -y{) sm θ^ι < 0 和公式4 : ((? - x2 _ sm 名）sin 珥 +(J1 -? - Z2 cos 巧）cos 马）本 ((? +Z1 sin^-x2 -Ii2 Sinfl2)^R1 sinB1 -f cosBi-y2 cos& 2)^R1CosB1) <0 是否同时成立； 如果公式3和公式4同时成立，则继续判断公式5 : ￠(? +Z2 sm鳥 ~Z1)本Z1 cos 珥一（? +Z2 cos 02 -乃）本￡^ sin 珥）本 ((? + ZgSm ^ -為 cos 蚵-:T1) stcZ1 ms 爲-+ 乙2 eos ^ + 為 sm 4 - Λ) * 4sm 4) < 〇 和公式6 : ((X1 - X3 - Z2 sm02) sm 马+ (? - Z2 cos 沒2)木為 cos 巧)* ((X1 +Z1 sin 巧 一 λ2 - L2 sinS2)*i?2 sin 贫+ (乃 +Z1 cos 巧一乃一￡?2 cos52)*jR2 cos 巧）< 0 是否同时成立； 如果公式5和公式6同时成立，则中控PLC向两台悬臂堆取料机PLC发出紧急停车信 号，悬臂堆取料机PLC根据此信号进行停车； 如果公式5和公式6不同时成立，则中控PLC向两台悬臂堆取料机PLC发出报警信号， 悬臂堆取料机PLC根据此信号做出报警提示； 如果公式3和公式4不同时成立，则中控PLC向两台悬臂堆取料机PLC发出系统正常 信号； 如果公式2不成立，判断公式7 : ((X1H-Z1 Sindl - x2)^L2 cos θ2 -(^v1 + L1 cos-y2) ^L2 sm ) ^ ((^1H-Z1 sm+ cos-x2)^L2 cosS2 - (^v1 + Li cos- R1 sm ~^2)^2 sm ^2) 〇 和公式8 : ((? - X1 - Z1 sm 4)本(-sin 碎)-()? - μ - Ia eos爲)本 Ji1 cos 沒3) * ((? +L2Sin^2-X1-Z1 sm^(-R1 sin^)- (j^ Λ-L2 cos->?j - L1 cos^)^^ cos^2) <0 是否同时成立； 如果公式7和公式8同时成立，则继续判断公式9 : ((X1+ Z1 sin巧一 χ2)*Ζ?2 CosS2- (^ + Z1 cos乓一八）rlcZ2 sin 沒2)本 ((X1 + Z1 sin巧+ ? cos巧一x2) cos 巧一 (J1 +Z1 cos巧一2? sin―乃)!^ sin 巧）< 0 和公式10 : ((? -Z1-Z1 sin每)本(-為 sird2)-(乃―少'厂Z1 cos^)*i^ cos每)* ((? +L2 sm θ2 - X1- LiSin sin 02)-(y2 cos -y^ cos B1)^ R2 cos^) <0 是否同时成立； 如果公式9和公式10同时成立，则中控PLC向两台悬臂堆取料机PLC发出紧急停车信 号，悬臂堆取料机PLC根据此信号进行停车； 如果公式9和公式10不同时成立，则中控PLC向两台悬臂堆取料机PLC发出报警信号， 悬臂堆取料机PLC根据此信号做出报警提示； 如果公式7和公式8不同时成立，则中控PLC向两台悬臂堆取料机PLC发出系统正常 信号； 以上的公式中 L1为第一台悬臂堆取料机臂架的长度，单位为m ; 巧为第一台悬臂堆取料机的回转角度，单位为度； L2为第二台悬臂堆取料机臂架的长度，单位为m ; 马为第二台悬臂堆取料机的回转角度，单位为度； (X1, Y1)为第一台悬臂堆取料机回转中心在水平面上投影的坐标位置； (X2, y2)为第二台悬臂堆取料机回转中心在水平面上投影的坐标位置； R1为以悬臂前端点为圆心，设置的报警半径距离，单位为m ; R2为以悬臂前端点为圆心，设置的紧急停车半径距离，单位为m ; L为相邻两台悬臂堆取料机的两条轨道之间的距离，单位为m ; 回转角度以臂架与轨道重合方向为〇度，顺时针旋转的方向为正，逆时针旋转的方向 为负。3.根据权利要求1所述的悬臂堆取料机防撞控制方法，其特征在于：所述中控PLC进 行防撞控制计算，并根据计算结果向相邻轨道的悬臂堆取料机PLC发送控制信息，包括以 下步骤： 中控PLC判断公式11 :乃+ 4COS^ +I2 cos^是否成立，如果公式11成立，则根据 公式12 : = cos ^X1 +0? -J1) sm S1 cos ^ + sin ^ (x2 +L2 sin θ2) +L2 cos θ2 sin θι cos B1 计算受点，判断公式13 :? <xi+^ism^ 和公式14 : & +4 sm马-i?! cos贫< 4 < x2 + A sm马是否同时成立； 如果公式13和公式14同时成立，则继续判断公式13和公式15 : X3 +I2 sm 乌-2? cos珥 < < x2 +Z3 sm 4 是否同时成立； 如果公式13和公式15同时成立，则中控PLC向两台悬臂堆取料机PLC发出紧急停车 信号，悬臂堆取料机PLC根据此信号进行停车； 如果公式13和公式15不同时成立，则中控PLC向两台悬臂堆取料机PLC发出报警信 号，悬臂堆取料机PLC根据此信号做出报警提示； 如果公式13和公式14不同时成立，则中控PLC向两台悬臂堆取料机PLC发出系统正 常信号； 如果公式11不成立，根据公式16 : Xf2= C0S Χ2 +(Λ _>?s) Sm C0S +Sin (? + A Sm + A C0S S111 C0S 计算交 点，则判断公式17 : & +i2 sm ^ < x,2 < X2...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏吉敏，周泉，冯智，刘旭，李志鹏，
申请(专利权)人：泰富国际工程有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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