一种用于混铁车机械式智能加盖DCAC电控系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于混铁车机械式智能加盖DCAC电控系统，其设计简洁、合理，其采用DC/AC模块提供交流电源，利用无线AP端实现远程集控或就地机载控制箱、HMI操控变频

【技术实现步骤摘要】
一种用于混铁车机械式智能加盖DCAC电控系统及控制方法


[0001]本专利技术属于混铁车电控
，涉及一种用于混铁车机械式智能加盖DCAC电控系统及控制方法。

技术介绍

[0002]混铁车作为现代冶金工业不可或缺的铁水运输及贮存设备在冶金企业中起着重要作用，混铁车通过包括主动端和从动端，主从两端之间活动设置用于贮存和运输铁水的罐体，罐口开设于罐体顶部中心位置处，为避免罐体中的铁水散发的烟尘造成空气污染，以及因罐口敞开造成铁水温度流失过快，混铁车上通常设置有保温加盖装置。
[0003]目前，国内混铁车罐口保温加盖电控系统中，多采用车载控制柜按键操作或近地手持遥控器操作方式，通过继电器控制方式或小型PLC驱动相关动作机构，完成保温盖抬落盖作业。手持式遥控发射器结构复杂，操作较为繁琐，无法实现一对多车的远程操控；实际抬落盖作业中，每个出铁口需至少配置两名操作人员，完成现场操作及现场监护、协调工作，受铁、倒罐现场环境对操作人员存在较大安全隐患；另外，现有混铁车采用的车载电源技术通常为高压电池组直接供电驱动直流负载模式或低压电池组经逆变升压装置后驱动交流负载模式，这两种供电模式在实际应用时，普遍存在车载电源装置体积较大、控制系统复杂，并不适应混铁车有限面积检修或安装作业，且系统动作周期内，系统硬件响应时间长，加盖机构动作周期较长导致电池组消耗电能太快，不能满足受铁、翻罐生产及时性、瞬动性等要求。

技术实现思路

[0004]针对
技术介绍
中存在的技术缺陷，本专利技术提供一种用于混铁车机械式智能加盖DCAC电控系统及控制方法，其解决技术问题的技术方案如下：
[0005]本专利技术一种用于混铁车机械式智能加盖DCAC电控系统，所述混铁车包括主动端、从动端以及设在两者之间并具有罐口的罐体，罐口处活动设置有罐盖，主动端包括防尘罩，防尘罩上设有加盖装置，加盖装置处设置有位置检测单元；还包括电气控制柜和车载操作箱，电气控制柜内安装有电池组、PLC、DC/AC模块、保护电路单元、伸缩驱动电路单元、抬落驱动电路单元和变频器；所述加盖装置包括抬落电动机，抬落电动机输出端设有抬落臂蜗轮蜗杆机构，抬落臂蜗轮蜗杆机构顶部设有伸缩臂丝杠机构，伸缩臂丝杠机构后端和前端分别连接有伸缩电动机和罐盖；所述电池组一个输出端与DC/AC模块输入端相连，另一输出端作为控制电源单元并与PLC连接；所述PLC输入端连接有车载操作箱、位置检测单元和PLC通讯接口，其输出端分别连接有保护电路单元、伸缩驱动电路单元和抬落驱动电路单元；所述保护电路单元与DC/AC模块输入端相连，DC/AC模块输出端分别与变频器和抬落驱动电路单元相连，抬落驱动电路单元与抬落电动机相连；所述伸缩驱动电路单元与变频器输入端相连；所述变频器输出端与伸缩电动机相连；所述电池组、DC/AC模块和变频器分别通过通讯电缆与PLC通讯接口相连。
[0006]进一步地，所述位置检测单元包括沿伸缩臂丝杠机构设置的缩臂到位接近传感器、缩臂减速接近传感器、伸臂到位接近传感器器和伸臂减速接近传感器，以及沿抬落臂蜗轮蜗杆机构设置的落到位接近传感器和抬到位接近传感器，该伸缩臂丝杠机构前侧和后侧分别设置有伸缩感应头和抬落感应头，所述缩臂到位接近传感器、缩臂减速接近传感器、伸臂到位接近传感器器、伸臂减速接近传感器、落到位接近传感器和抬到位接近传感器均接入PLC输入端。
[0007]进一步地，所述保护电路单元包括DC/AC模块工作继电器，DC/AC模块工作继电器线圈与PLC的输出端相连，其动合触点与DC/AC模块输入端相连；所述伸缩驱动电路单元包括第一继电器、第二继电器和第三继电器，第一继电器、第二继电器和第三继电器的线圈分别与PLC的输出端相连，第一继电器、第二继电器和第三继电器的动合触点分别与变频器的输入端相连；所述抬落驱动电路单元包括抬盖接触器和落盖接触器，抬盖接触器和落盖接触器的线圈分别与PLC的输出端相连，抬盖接触器和落盖接触器的动合触点并联后连接于DC/AC模块的输出端与抬落电动机之间；所述抬落电动机上通过伸缩电动机抱闸接触器KMB设置有伸缩电动机抱闸，伸缩电动机抱闸接触器KMB的线圈与PLC的输出端相连，伸缩电动机抱闸接触器KMB的动合触点连接于DC/AC模块输出端与伸缩电动机抱闸之间。
[0008]进一步地，所述保护电路单元上连接有散热驱动电路单元，散热驱动电路单元包括若干风扇，风扇与DC/AC模块工作继电器的动合触点以及控制电源相连接。
[0009]进一步地，所述车载操作箱的面板上设置有自带指示灯的一键抬盖按钮、一键落盖按钮和急停按钮，一键抬盖按钮、一键落盖按钮和急停按钮的两端分别连接于控制电源的输出端和PLC的输入端之间。
[0010]进一步地，所述PLC上连接有触摸屏HMI和/或无线AP；当PLC上连接触摸屏HMI时，触摸屏HMI与控制电源相连以获取电源；当PLC上连接有无线AP时，无线AP与控制电源相连接以获取电源，无线AP通讯连接有地面单元。
[0011]进一步地，还包括供电单元和设置于主动端两侧的接电装置，电池组上连接有充电机，充电机与接电装置相连。
[0012]进一步地，所述机载操作箱上设置有应急插座和充电指示灯，应急插座和充电指示灯与充电机相连。
[0013]进一步地，所述位置检测单元、车载操作箱、伸缩电动机、抬落电动机与电气控制柜之间分别通过模块插接头插接。
[0014]本专利技术一种基于上述技术方案所述的用于混铁车机械式智能加盖DCAC电控系统的控制方法，其包括：
[0015]控制准备：电池组对DC/AC模块输入端供给DC48V电源，DC/AC模块自检并将自检结果通过通讯电缆送至PLC的PLC通讯接口，若DC/AC模块自检无误，PLC输出信号至保护电路单元，驱动保护电路单元中DC/AC模块工作继电器线圈得电吸合，DC/AC模块输入端的DC/AC模块工作继电器动合触点闭合，DC/AC模块输出端输出AC380V电源送至变频器R、S、T端，变频器开始上电；若DC/AC模块自检出错，DC/AC模块无输出，并将报警信息反馈至触摸屏HMI，同步通过无线AP将报警信息发送至地面单元并显示；
[0016]“一键抬盖”控制：通过机载操作箱、触摸屏HMI或地面单元向PLC输入“一键抬盖”启动信号，PLC执行抬盖动作程序，输出信号至抬落驱动电路单元，抬落驱动电路单元中抬
盖接触器线圈得电吸合，抬盖接触器动合触点闭合，抬落电动机正转工作，驱动加盖装置中抬落臂蜗轮蜗杆机构开始抬盖动作，通过加盖装置尾部的抬落感应头碰至抬到位接近传感器后，PLC输入端位置检测单元接收抬到位信号，PLC输出信号至抬落驱动电路单元，抬落驱动电路单元中抬盖接触器线圈失电，抬盖接触器动合触点打开，抬落电动机停止工作，抬落臂蜗轮蜗杆机构结束抬盖动作；PLC开始执行伸缩电动机打开抱闸动作程序，PLC输出信号至伸缩电动机抱闸接触器KMB线圈，伸缩电动机抱闸接触器KMB线圈得电吸合，伸缩电动机抱闸接触器KMB动合触点闭合，驱动伸缩电动机抱闸打开；同时，PLC继续执行缩臂动作程序本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于混铁车机械式智能加盖DCAC电控系统，所述混铁车包括主动端(44)、从动端(45)以及设在两者之间并具有罐口(47)的罐体(46)，罐口(47)处活动设置有罐盖(48)，主动端(44)包括防尘罩，防尘罩上设有加盖装置(1)，加盖装置(1)处设置有位置检测单元(24)，其特征在于：还包括电气控制柜(2)和车载操作箱(3)，电气控制柜(2)内安装有电池组(19)、PLC(22)、DC/AC模块(25)、保护电路单元(26)、伸缩驱动电路单元(28)、抬落驱动电路单元(29)和变频器(30)；所述加盖装置(1)包括抬落电动机(7)，抬落电动机(7)输出端设有抬落臂蜗轮蜗杆机构(15)，抬落臂蜗轮蜗杆机构(15)顶部设有伸缩臂丝杠机构(14)，伸缩臂丝杠机构(14)后端和前端分别连接有伸缩电动机(6)和罐盖(48)；所述电池组(19)一个输出端与DC/AC模块(25)输入端相连，另一输出端作为控制电源单元(20)并与PLC(22)连接；所述PLC(22)输入端连接有车载操作箱(3)、位置检测单元(24)和PLC通讯接口(31)，其输出端分别连接有保护电路单元(26)、伸缩驱动电路单元(28)和抬落驱动电路单元(29)；所述保护电路单元(26)与DC/AC模块(25)输入端相连，DC/AC模块(25)输出端分别与变频器(30)和抬落驱动电路单元(29)相连，抬落驱动电路单元(29)与抬落电动机(7)相连；所述伸缩驱动电路单元(28)与变频器(30)输入端相连；所述变频器(30)输出端与伸缩电动机(6)相连；所述电池组(19)、DC/AC模块(25)和变频器(30)分别通过通讯电缆与PLC通讯接口(31)相连。2.根据权利要求1所述的一种用于混铁车机械式智能加盖DCAC电控系统，其特征在于：所述位置检测单元(24)包括沿伸缩臂丝杠机构(14)设置的缩臂到位接近传感器(8)、缩臂减速接近传感器(9)、伸臂到位接近传感器器(10)和伸臂减速接近传感器(11)，以及沿抬落臂蜗轮蜗杆机构(15)设置的落到位接近传感器(12)和抬到位接近传感器(13)，该伸缩臂丝杠机构(14)前侧和后侧分别设置有伸缩感应头(17)和抬落感应头(16)，所述缩臂到位接近传感器(8)、缩臂减速接近传感器(9)、伸臂到位接近传感器器(10)、伸臂减速接近传感器(11)、落到位接近传感器(12)和抬到位接近传感器(13)均接入PLC(22)输入端。3.根据权利要求1或2所述的一种用于混铁车机械式智能加盖DCAC电控系统，其特征在于：所述保护电路单元(26)包括DC/AC模块工作继电器(K1)，DC/AC模块工作继电器(K1)线圈与PLC(22)的输出端相连，其动合触点与DC/AC模块(25)输入端相连；所述伸缩驱动电路单元(28)包括第一继电器(KA1)、第二继电器(KA2)和第三继电器(KA3)，第一继电器(KA1)、第二继电器(KA2)和第三继电器(KA3)的线圈分别与PLC(22)的输出端相连，第一继电器(KA1)、第二继电器(KA2)和第三继电器(KA3)的动合触点分别与变频器(30)的输入端相连；所述抬落驱动电路单元(29)包括抬盖接触器(KM1)和落盖接触器(KM2)，抬盖接触器(KM1)和落盖接触器(KM2)的线圈分别与PLC(22)的输出端相连，抬盖接触器(KM1)和落盖接触器(KM2)的动合触点并联后连接于DC/AC模块(25)的输出端与抬落电动机(7)之间；所述抬落电动机(7)上通过伸缩电动机抱闸接触器KMB(39)设置有伸缩电动机抱闸(40)，伸缩电动机抱闸接触器KMB(39)的线圈与PLC(22)的输出端相连，伸缩电动机抱闸接触器KMB(39)的动合触点连接于DC/AC模块(25)输出端与伸缩电动机抱闸(40)之间。4.根据权利要求3所述的一种用于混铁车机械式智能加盖DCAC电控系统，其特征在于：所述保护电路单元(26)上连接有散热驱动电路单元(27)，散热驱动电路单元(27)包括若干风扇(41)，风扇(41)与DC/AC模块工作继电器(K1)的动合触点以及控制电源(20)相连接。5.根据权利要求3所述的一种用于混铁车机械式智能加盖DCAC电控系统，其特征在于：
所述车载操作箱(3)的面板上设置有自带指示灯的一键抬盖按钮(36)、一键落盖按钮(37)和急停按钮(35)，一键抬盖按钮(36)、一键落盖按钮(37)和急停按钮(35)的两端分别连接于控制电源(20)的输出端和PLC(22)的输入端之间。6.根据权利要求5所述的一种用于混铁车机械式智能加盖DCAC电控系统，其特征在于：所述PLC(22)上连接有触摸屏HMI(23)和/或无线AP(21)；当PLC(22)上连接触摸屏HMI(23)时，触摸屏HMI(23)与控制电源(20)相连以获取电源；当PLC(22)上连接有无线AP(21)时，无线AP(21)与控制电源(20)相连接以获取电源，无线AP(21)通讯连接有地面单元(49)。7.根据权利要求5或6所述的一种用于混铁车机械式智能加盖DCAC电控系统，其特征在于：还包括供电单元(4)和设置于主动端两侧的接电装置(5)，电池组(19)上连接有充电机(18)，充电机(18)与接电装置(5)相连。8.根据权利要求7所述的一种用于混铁车机械式智能加盖DCAC电控系统，其特征在于：所述机载操作箱(3)上设置有应急插座(33)和充电指示灯(34)，应急插座(33)和充电指示灯(34)与充电机(18)相连。9.根据权利要求8所述的一种用于混铁车机械式智能加盖DCAC电控系统，其特征在于：所述位置检测单元(24)、车载操作箱(3)、伸缩电动机(6)、抬落电动机(7)与电气控制柜(2)之间分别通过模块插接头(32)插接。10.一种基于权利要求1
‑
9任一项所述的用于混铁车机械式智能加盖DCAC电控系统的控制方法，其特征在于，包括：控制准备：电池组(19)对DC/AC模块(25)输入端供给DC48V电源，DC/AC模块(25)自检并将自检结果通过通讯电缆送至PLC(22)的PLC通讯接口(31)，若DC/AC模块(25)自检无误，PLC(22)输出信号至保护电路单元(26)，驱动保护电路单元(26)中DC/AC模块工作继电器(K1)线圈得电吸合，DC/AC模块(25)输入端的DC/AC模块工作继电器(K1)动合触点闭合，DC/AC模块(25)输出端输出AC380V电源送至变频器(30)R、S、T端，变频器(30)开始上电；若DC/AC模块(25)自检出错，DC/AC模块(25)无输出，并将报警信息反馈至触摸屏HMI(23)，同步通过无线AP(21)将报警信息发送至地面单元(49)并显示；“一键抬盖”控制：通过机载操作箱(3)、触摸屏HMI(23)或地面单元(49)向PLC(22)输入“一键抬盖”启动信号，PLC(22)执行抬盖动作程序，输出信号至抬落驱动电路单元(29)，抬落驱动电路单元(29)中抬盖接触器(KM1)线圈得电吸合，抬盖接触器(KM1)动合触点闭合，抬落电动机(7)正转工作，驱动加盖装置(1)中抬落臂蜗轮蜗杆机构(15)开始抬盖动作，通过加盖装置(1)尾部的抬落感应头(16)碰至抬到位接近传感器(13)后，PLC(22)输入端位置检测单元(24)接收抬到位信号，PLC(22)输出信号至抬落驱动电路单元(29)，抬落驱动电路单元(29)中抬盖接触器(KM1)线圈失电，抬盖接触器(KM1)动合触点打开，抬落电动机(7)停止工作，抬落臂蜗轮蜗杆机构(15)结束抬盖动作；PLC(22)开始执行伸缩电动机(6)打开抱闸动作程序，PLC(22)输出信号至伸缩电动机抱闸接触器KMB(39)线圈，伸缩电动机抱闸接触器KMB(39)线圈得电吸合，伸缩电动机抱闸接触器KMB(39)动合触点闭合，驱动伸缩电动机抱闸(40)打开；同时，PLC(22)继续执行缩臂动作程序，输出信号至伸缩驱动电路单元(28)，伸缩驱动电路单元(28)中的第一继电器(KA1)线圈得电吸合，变频器(30)输入端的第一继电器(KA1)动合触点闭合，变频器(30)输出正常频率，连接在变频器(30)输出端U、V、W侧的伸缩电动机(6)正转工作，驱动加盖装置(1)中伸缩臂丝杠机构(14)开始缩臂动作，通
过加盖装置(1)头部的伸缩感应头(17)碰至缩臂减速接近传感器(9)后，位置检测单元(24)中缩臂减速信号送至PLC(22)输入端，PLC(22)执行缩臂减速动作程序，输出信号至伸缩驱动电路单元(28)，伸缩驱动电路单元(28)中的第三继电器(KA3)线圈得电吸合，变频器(30)输入端的第三继电器(KA3)动合触点闭合，变频器(30)输出低频率，连接在变频器(30)输出端U、V、W侧的伸缩电动机(6)低速正转工作，驱动加盖装置(1)中伸缩臂丝杠机构(14)继续缩臂动作，通过加盖装置(1)头部的伸缩感应头(17)碰至缩臂到位接近传感器(8)后，位置检测单元(24)中缩臂到位信号送至PLC(22)输入端，PLC(22)输出端伸缩电动机抱闸接触器KMB(39)...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨旗，崔学峰，张炜，胡伟，
申请(专利权)人：安徽马钢设备检修有限公司，
类型：发明
国别省市：