沥青拌合站成品仓运料小车控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种沥青拌合站成品仓运料小车控制系统。在成品仓运料小车运料轨道的原点和中间点分别设置接近开关；当成品仓运料小车经过运料轨道原点接近开关时，产生中断信号，将主控制器脉冲计数器的计数值清零；当成品仓运料小车经过运料轨道中间校准接近开关时，产生中断信号，将主控制器脉冲计数器校准为校准脉冲数。本实用新型专利技术采用变速控制策略，对成品仓运料小车进行精确行程控制。消除因增量型旋转编码器零点累计误差造成运料小车行程控制误差增大现象，实现运料小车自动纠错，使成品仓控制系统长期稳定运行。具有成品仓运料小车运行过程中的常见故障诊断与处理，有效降低因检测与控制故障而发生事故的机率。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及工业自动化控制领域，具体涉及一种应用于浙青拌合站的，对其成品仓运料小车进行控制的系统。
技术介绍
浙青拌和站是高等级公路施工单位在路面施工时的必备设备。浙青拌和站的用途是生产浙青混凝土，其主要功能是把浙青、石子、水泥按一定的比划混合在一起，高温加热到150度，再用摊铺机铺到建设的高速路上。早期的浙青拌合站成品仓控制系统多采用电磁调速、凸轮行程控制卷扬机系统或者液压卷扬机控制系统。电磁调速、凸轮行程控制成品仓运料小车存在以下技术问题采用机械行程控制及制动，容易因为机械部件检测与控制功能失效而无法进行成品仓运料小车行程控制。液压卷扬机控制成品仓运料小车存在以下技术问题采用机械行程控制及制动， 容易因为机械部件检测与控制功能失效而无法进行成品仓运料小车行程控制。同时，由于液压站系统设计复杂，参与控制信号多(如油压、油温)，维护工作量大，技术要求高，长期工作稳定性差。目前的浙青拌合站成品仓控制系统多采用变频器和增量型旋转编码器相结合来进行成品仓运料小车的行程控制。但由于增量型编码器存在零点累计误差，长时间运行，因增量型旋转编码器零点累计误差造成的运料小车行程控制误差会不断扩大，导致无法将成品料卸入指定成品仓。且普遍缺少成品仓运料小车运行过程中的常见故障诊断与处理方法，易发生运料小车失控等严重事故。综上所述，目前浙青拌合站成品仓控制系统存在以下技术问题1、成品仓运料小车行程控制不准确，无法将成品料卸入指定仓。2、缺少成品仓运料小车运行过程中的常见故障诊断与处理，易发生运料小车失控等严重事故。上述
技术介绍
的引证资料如下浙青搅拌站成品料仓卷扬机控制系统.筑路机械与施工机械化，2008 (5) 35-37。变频调速技术在博纳地浙青混凝土搅拌设备中的应用.工程机械， 2003(5) :47-49。成品料提升机控制系统设计方案的比较分析.筑路机械与施工机械化， 2007(9) :62-64。
技术实现思路
针对现有浙青拌合站成品仓控制系统存在的上述问题，申请人进行了改进研究， 提供了另一种浙青拌合站成品仓运料小车控制系统，可以消除误差增大的现象，实现运料小车自动纠错的功能，提高成品仓运料小车行程控制的准确性，并实现运行过程中的常见故障诊断与处理。本技术的技术方案如下一种浙青拌合站成品仓运料小车控制系统，包括一主控制器，为系统的控制核心；一电机，用于牵引成品仓运料小车运动；一变频器，连接所述主控制器以及电机，用于在主控制器的控制下驱动电机牵引成品仓运料小车实现慢速/快速正转、慢速/快速反转以及制动停止；一增量型旋转编码器，通过联轴器连接至所述电机主轴，电机每旋转一圈，增量型旋转编码器产生固定数量的脉冲，增量型旋转编码器的脉冲接入所述主控制器的高速脉冲计数器输入端；一轨道原点接近开关，安装在成品仓运料小车运料轨道的原点，连接至所述主控制器的第一中断输入端；一轨道中间校准接近开关，安装在成品仓运料小车运料轨道的中间点，连接至所述主控制器的第二中断输入端；其进一步的技术方案为还包括一监控PC，通过通信电缆与主控制器进行通讯， 实现运料小车各项运行参数设置，并通过图形方式显示运料小车的运行状态。以及，其进一步的技术方案为还包括选择开关以及按钮，分别与主控制器连接， 用于进行成品仓选择、手动运行、自动运行、小车定位以及出错确认操作。本技术的有益技术效果是1、本技术在运料小车经过运料轨道原点接近开关和中间校准接近开关时，执行处理程序，消除因增量型旋转编码器零点累计误差造成运料小车行程控制误差增大现象，并实现运料小车自动纠错的功能，使成品仓控制系统长期稳定运行。2、本技术结合变速控制提高成品仓运料小车行程控制准确性，将停车位置偏移目标位置控制在允许误差范围内，实现将成品料提升至指定仓。并且可以实时判断运料小车所处的位置，实现精确定位。3、本技术实现成品仓运料小车运行过程中的常见故障诊断与处理，包括编码器脱落故障检测与处理、目标仓原点检测与处理，使浙青拌合站成品仓控制系统因检测与控制故障而发生事故的几率大大降低。附图说明图1是本技术控制系统的组成框图。图2是本技术成品仓运料小车自动运行流程图。图3是本技术成品仓运料小车定位运行流程图。图4是本技术运料小车运行状态界面。图5是本技术运料小车运行参数界面。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式做进一步说明。图1示出了本技术的控制系统的组成。如图1所示，本技术的控制系统主体由主控制器、电机、变频器、增量型旋转编码器、轨道原点接近开关、轨道中间校准接近开关组成。主控制器为整个系统的控制核心，本实施例中主控制器采用西门子公司的 CPU-2M型PLC。电机用于牵引成品仓运料小车运动。变频器连接主控制器以及电机，用于在主控制器的控制下驱动电机牵引成品仓运料小车实现上行以及下行的慢速/快速正转、 慢速/快速反转以及制动停止。增量型旋转编码器通过联轴器连接至电机的主轴，电机每旋转一圈，增量型旋转编码器产生固定数量A相和B相的脉冲，增量型旋转编码器的A相和 B相脉冲接入主控制器的高速脉冲计数器输入端(10.0、10.1)。轨道原点接近开关安装在成品仓运料小车运料轨道的原点，连接至主控制器的中断输入端(10.幻。轨道中间校准接近开关安装在成品仓运料小车运料轨道的中间点，连接至主控制器的中断输入端(10. 3)。此外，主控制器上还连接有选择开关、按钮、成品仓盖开到位行程开关和成品仓打头汽缸。选择开关可进行运料小车所运至的成品仓选择、运料小车的手动/自动运行方式选择、运料小车的运行/定位选择。按钮可进行运料小车的手动操作、定位以及出错确认。 成品仓盖开到位行程开关在1#仓盖开到位或2#仓盖开到位时发送信号至主控制器。成品仓打头汽缸接收主控制器的废料仓打头或1#仓打头驱动信号，打开废料仓盖或者1#仓仓盖。监控PC通过通信电缆与主控制器进行通讯，实现运料小车各项运行参数设置，并通过图形方式显示运料小车的运行状态，如图4、图5所示。图1所示的该浙青拌合站成品仓控制系统可以实现成品仓运料小车三个仓位(废料仓、1#仓、2#仓)卸料。且有三种运行方式1)手动运行利用操作按钮实现运料小车启动、上行下行、停止。2)自动运行运料小车连续自动运行，其运行流程如图2所示。3)小车定位运料小车定位操作，其运行流程如图3所示。图2示出了成品仓运料小车连续自动运行的流程图。针对成品仓运料小车(大惯性负载)上行和下行时的运动特性，独立设定上行和下行的慢速区/快速区、停车提前量，以保证本技术可适用于各种浙青拌合站成品仓控制系统。启动成品仓运料小车后，成品仓运料小车先低速运行一定距离(慢速区)，加速至最高速度，在此速度下运行一定距离(快速区)，再减速至低速运行一定距离(慢速区)，接近终点时提前停车，利用惯性使成品仓运料小车在指定的目标位置停车。如图2所示，图中Y表示‘是’，N表示‘否’，具体步骤为步骤1，流程开始，判断运料小车是否处于自动运行方式？若是则跳到步骤2，若不是则返回，流程结束；步骤2，判断运料小车是否启动？若是则跳到步骤3，若不是则继续判断，直到运料小车启动；步骤3，判断所选成品仓仓盖是否打开到位？若是则跳到步骤4，若不是则继续判断，直到所选成本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种沥青拌合站成品仓运料小车控制系统，其特征在于包括：一主控制器，为系统的控制核心；一电机，用于牵引成品仓运料小车运动；一变频器，连接所述主控制器以及电机，用于在主控制器的控制下驱动电机牵引成品仓运料小车实现慢速／快速正转、慢速／快速反转以及制动停止；一增量型旋转编码器，通过联轴器连接至所述电机主轴，电机每旋转一圈，增量型旋转编码器产生固定数量的脉冲，增量型旋转编码器的脉冲接入所述主控制器的高速脉冲计数器输入端；一轨道原点接近开关，安装在成品仓运料小车运料轨道的原点，连接至所述主控制器的第一中断输入端；一轨道中间校准接近开关，安装在成品仓运料小车运料轨道的中间点，连接至所述主控制器的第二中断输入端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：叶露林，吴秋芹，曹菁，洪雪峰，
申请(专利权)人：叶露林，吴秋芹，曹菁，洪雪峰，
类型：实用新型
国别省市：32