一种用于延迟焦化的焦炭全自动抓斗行车系统技术方案

本实用新型专利技术涉及延迟焦化生产设备领域，具体的说是一种用于延迟焦化的焦炭全自动抓斗行车系统。包括PLC控制系统和现场传感器系统；PLC控制系统包括主控柜、变频柜以及操作站；现场激光传感器系统包括扫描传感器、大车绝对值线性编码器、小车绝对值线性编码器、抓斗提升电机增量编码器以及抓斗称重传感器；扫描传感器滑动设置在分布于焦池侧部的滑轨上，大车绝对值线性编码器设置在大车的滑动轨迹上，小车绝对值线性编码器设置在小车的滑动轨迹上，抓斗提升电机增量编码器设置在抓斗提升电机的输出轴位置，抓斗称重传感器设置在抓斗的提拉绳位置。本实用新型专利技术能够降低装置能耗、人工成本、设备维护费用，带来装置产能的提高。

【技术实现步骤摘要】
一种用于延迟焦化的焦炭全自动抓斗行车系统
本技术涉及延迟焦化生产设备领域，具体的说是一种用于延迟焦化的焦炭全自动抓斗行车系统。
技术介绍
目前，延迟焦化装置在焦炭抓取、输送过程中，需要依靠操作工的经验在焦池上方进行操作，对焦池内的焦炭进行堆放、脱水、输送。此种操作方式，不仅工作环境恶劣，操作效率低下，且具备一定的安全隐患。现有的人工抓取焦炭的工作模式也不具备将焦池完全封闭的条件，随着国内环保意识的逐渐提高，采用封闭焦池抑制焦粉及有毒有害气体逸散至周围环境势在必行。
技术实现思路
本技术旨在提供一种用于延迟焦化的焦炭全自动抓斗行车系统，具有高度自动化、无人化、安全化，从而减轻操作人员劳动强度、保障人员的人身安全、提高生产效率、提供焦池区域物理空间封闭硬件基础。为了解决以上技术问题，本技术采用的技术方案为：一种用于延迟焦化的焦炭全自动抓斗行车系统，包括PLC控制系统和现场传感器系统；PLC控制系统包括主控柜、变频柜以及操作站，变频柜和操作站分别与主控柜通讯连接，变频柜电连接于转接箱，转接箱通过柔性电缆向行车供电；现场激光传感器系统包括扫描传感器、大车绝对值线性编码器、小车绝对值线性编码器、抓斗提升电机增量编码器以及抓斗称重传感器；扫描传感器滑动设置在分布于焦池侧部的滑轨上，大车绝对值线性编码器设置在大车的滑动轨迹上，小车绝对值线性编码器设置在小车的滑动轨迹上，抓斗提升电机增量编码器设置在抓斗提升电机的输出轴位置，抓斗称重传感器设置在抓斗的提拉绳位置。优选的，所述扫描传感器为3D激光扫描传感器或超声波传感器。优选的，PLC控制系统中还包括上位机监控系统和3D成像软件平台；上位机监控系统用于提供PLC控制系统工作数据的显示及参数的设定；3D成像软件平台用于通过扫描传感器传输的数据提供现场堆料真实情况的3D模型，并显示在上位机监控系统中。优选的，现场传感器系统还包括行车行程开关，行车行程开关用于将行车触发的极限位信号提供给主控柜，通过逻辑运算实现行车的行程极限防护。优选的，还包括红外摄像系统，红外摄像系统包括防爆红外成像摄像机、视频监视器以及硬盘录像机；防爆红外成像摄像机用于将现场实时视频信号传输至硬盘录像机；视频监视器用于将硬盘录像机中存储的画面数据显示出来以供操作人员进行监控；硬盘录像机用于接收并存储防爆红外成像摄像机传输的视频信号，并将视频信号显示在视频监视器上。有益效果本技术使焦炭塔生产焦炭的输送过程最优化和操作的无人化、全自动化，将最优的取料工艺固化在控制器中，通过程序的数据收集及自学习功能，建立三维模型，通过先进算法分析计算得到最优运动轨迹，实现焦池抓斗行车的自动控制。系统依靠红外摄像系统的成像的辅助，对设备的异常工况实施监控和报警，保障生产的正常进行。采用本技术的全自动抓斗行车系统，中控室随时无盲区的画面及三维模型的实时监控，以确保人员和设备的安全，实现了现场无人值守，焦池抓斗行车的全自动控制。通过程序的数据收集及自学习功能，提高工作效率，降低操作人员工作强度，提高了延迟焦化成套装备的自动化水平，保证了装置安全生产，极大的改善工人劳动环境与劳动安全，降低了设备的故障率，有效的避免能源的浪费。自动的程序化操作较人工经验操作更加安全可靠，同时有利于人员的健康。同时，全自动化的操作系统能够降低装置能耗、人工成本、设备维护费用，带来装置产能的提高。附图说明图1为本技术的一种用于延迟焦化的焦炭全自动抓斗行车系统的结构图；图2为本技术的一种用于延迟焦化的焦炭全自动抓斗行车系统中的行车大车及小车线性编码器布置示意图；图3为本技术的一种用于延迟焦化的焦炭全自动抓斗行车系统中的抓斗部分的传感器布置示意图；图中标记：1、焦池，2、行车，201、小车，202、大车，3、扫描传感器，4、小车绝对值线性编码器，5、大车绝对值线性编码器，6、抓斗提升电机，7、抓斗提升电机增量编码器，8、抓斗称重传感器，9、抓斗。具体实施方式如图1所示，本技术的一种用于延迟焦化的焦炭全自动抓斗行车系统，包括PLC控制系统、现场传感器系统以及红外摄像系统。PLC控制系统包括主控柜、变频柜、操作站、上位机监控系统以及3D成像软件平台。变频柜和操作站分别与主控柜通讯连接，变频柜电连接于转接箱，转接箱通过柔性电缆向行车2供电。主控柜功能为负责所有的数据汇集及数据计算以及行车2行走轨迹的算法工作；变频柜的功能为为大车202电机、小车201电机、抓斗提升电机6以及其它相关机构供电并驱动电机调速；操作站的功能为远程操作室的操作人员提供监控现场工况、异常情况下系统急停及手动干预操作；上位机监控系统的功能为提供系统工作数据显示及参数设定；3D成像软件平台的功能是通过3D激光扫描传感器3传输的数据，提供现场焦炭堆料及空余位置等真实情况的3D模型，并显示在上位机监控系统中。现场激光传感器系统包括3D激光扫描传感器3、大车绝对值线性编码器5、小车绝对值线性编码器4、抓斗提升电机增量编码器7、行车行程开关以及抓斗称重传感器8。图1中，3D激光扫描传感器3滑动设置在分布于焦池1侧部的滑轨上，并可在沿滑轨滑动过程中进行扫描。如图2中，大车绝对值线性编码器5设置在大车202的滑动轨迹上，小车绝对值线性编码器4设置在小车201的滑动轨迹上。如图3所示，抓斗提升电机增量编码器7设置在抓斗提升电机6的输出轴位置，抓斗称重传感器8设置在抓斗9的提拉绳位置。3D激光扫描传感器3的功能为通过对焦池1的激光扫描，采集焦池1中实际堆料情况的数据，提供给3D成像软件平台；大车绝对值线性编码器5的功能为将测量的大车202位置数据提供给主控柜，实现大车202的高精度定位；小车绝对值线性编码器4的功能为将小车201的位置测量数据提供给主控柜，实现小车201的高精度定位；抓斗提升电机增量编码器7的功能为将测量的抓斗9高度数据提供给主控柜，实现行车2上抓斗9的高精度定位；行车行程开关的功能为将行车2触发的极限位信号提供给主控柜，通过逻辑运算实现行车2的行程极限防护；抓斗称重传感器8的功能为将抓斗9每次抓取焦炭的质量数据提供给主控柜，通过逻辑运算实现对焦炭抓料和堆料量精确控制。红外摄像系统包括防爆红外成像摄像机、视频监视器以及硬盘录像机；防爆红外成像摄像机用于将现场实时视频信号传输至硬盘录像机；视频监视器用于将硬盘录像机中存储的画面数据显示出来以供操作人员进行监控；硬盘录像机用于接收并存储防爆红外成像摄像机传输的视频信号，并将视频信号显示在视频监视器上。基于上述自动抓斗行车系统的用于延迟焦化的焦炭全自动堆放方法，在延迟焦化装置水力除焦系统工作的同时，在操作台上启动全自动抓斗行车系统进行焦炭自动化堆放。该方法包括以下步骤：1）、由3D激光扫描传感器3对焦池1进行扫描，将焦池1中各个位置的焦炭的竖直方向高度和坐标传递至主控柜内PLC；2）、由主控柜内PLC分别读取行车2的大车本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于延迟焦化的焦炭全自动抓斗行车系统，其特征在于：包括PLC控制系统和现场传感器系统；/nPLC控制系统包括主控柜、变频柜以及操作站，变频柜和操作站分别与主控柜通讯连接，变频柜电连接于转接箱，转接箱通过柔性电缆向行车供电；/n现场激光传感器系统包括扫描传感器、大车绝对值线性编码器、小车绝对值线性编码器、抓斗提升电机增量编码器以及抓斗称重传感器；扫描传感器滑动设置在分布于焦池侧部的滑轨上，大车绝对值线性编码器设置在大车的滑动轨迹上，小车绝对值线性编码器设置在小车的滑动轨迹上，抓斗提升电机增量编码器设置在抓斗提升电机的输出轴位置，抓斗称重传感器设置在抓斗的提拉绳位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于延迟焦化的焦炭全自动抓斗行车系统，其特征在于：包括PLC控制系统和现场传感器系统；
PLC控制系统包括主控柜、变频柜以及操作站，变频柜和操作站分别与主控柜通讯连接，变频柜电连接于转接箱，转接箱通过柔性电缆向行车供电；
现场激光传感器系统包括扫描传感器、大车绝对值线性编码器、小车绝对值线性编码器、抓斗提升电机增量编码器以及抓斗称重传感器；扫描传感器滑动设置在分布于焦池侧部的滑轨上，大车绝对值线性编码器设置在大车的滑动轨迹上，小车绝对值线性编码器设置在小车的滑动轨迹上，抓斗提升电机增量编码器设置在抓斗提升电机的输出轴位置，抓斗称重传感器设置在抓斗的提拉绳位置。


2.根据权利要求1所述的一种用于延迟焦化的焦炭全自动抓斗行车系统，其特征在于：所述扫描传感器为3D激光扫描传感器或超声波传感器。


3.根据权利要求1所述的一种用于延迟焦化的焦炭全自动抓斗行车系统，其特征在于：PL...

【专利技术属性】
技术研发人员：李乐毅，冯川，曹燕军，冀晓明，俞华，王发亮，
申请(专利权)人：迅控河南自动化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41