本發(fā)明屬于地下料倉(cāng)料車卸料過程除塵抽風(fēng)閥的控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種料車位置檢測(cè)和料車卸料聯(lián)動(dòng)裝置及控制方法。

背景技術(shù)：

為了控制地下料倉(cāng)在卸料過程中的揚(yáng)塵，在地下料倉(cāng)上部安裝除塵抽風(fēng)密閉罩，密閉罩出口安裝地下料倉(cāng)抽風(fēng)閥和地下料倉(cāng)除塵器抽風(fēng)管道連接。

地下料倉(cāng)抽風(fēng)閥需要在料車卸料過程中開啟，抑制料車卸料過程產(chǎn)生的粉塵；在料車卸料過程結(jié)束后關(guān)閉，降低地下料倉(cāng)除塵器的過濾風(fēng)量。

根據(jù)卸料工藝的要求，地下料倉(cāng)抽風(fēng)閥宜和地下料倉(cāng)料車的卸料過程實(shí)現(xiàn)連鎖，即料車卸料過程開始前抽風(fēng)閥開啟，料車卸料過程結(jié)束后抽風(fēng)閥關(guān)閉。

將地下料倉(cāng)抽風(fēng)閥和地下料倉(cāng)料車的卸料過程進(jìn)行分解，即可以知道工作流程為：料車到位→抽風(fēng)閥開啟→料車卸料→料車卸料結(jié)束→料車離開→抽風(fēng)閥關(guān)閉。

為方便現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行操作人員的操作、監(jiān)控及運(yùn)行維護(hù)管理，地下料倉(cāng)抽風(fēng)閥的操作控制方式宜設(shè)置手動(dòng)和自動(dòng)兩種。

手動(dòng)操作時(shí)，料車到位后現(xiàn)場(chǎng)操作人員手動(dòng)開啟地下料倉(cāng)抽風(fēng)閥，卸料結(jié)束料車離開后現(xiàn)場(chǎng)操作人員手動(dòng)關(guān)閉地下料倉(cāng)抽風(fēng)閥。

手動(dòng)操作流程為：料車到位→手動(dòng)開啟抽風(fēng)閥→料車卸料開始→料車卸料結(jié)束→料車離開→手動(dòng)關(guān)閉抽風(fēng)閥。

自動(dòng)控制時(shí)，由控制裝置根據(jù)地下料倉(cāng)料車的卸料過程自動(dòng)的開啟和關(guān)閉地下料倉(cāng)抽風(fēng)閥。根據(jù)工藝過程，地下料倉(cāng)抽風(fēng)閥須在料車開始卸料（揚(yáng)塵產(chǎn)生前）前開啟，在卸料過程結(jié)束（無(wú)揚(yáng)塵產(chǎn)生）后關(guān)閉。

地下料倉(cāng)抽風(fēng)閥自動(dòng)控制流程：料車到位→料車到位傳感器檢測(cè)到位信號(hào)→控制系統(tǒng)（PLC）接收料車到位信號(hào)→確認(rèn)料車到位→控制系統(tǒng)開啟抽風(fēng)閥→控制系統(tǒng)檢測(cè)抽風(fēng)閥的閥開信號(hào)→控制系統(tǒng)給出允許料車卸料的提示信號(hào)（聲、光或聲光組合）→等待料車信號(hào)（根據(jù)料車的位置信號(hào)）→檢測(cè)卸料結(jié)束（料車的位置信號(hào)消失）→延時(shí)（時(shí)間可調(diào)）→控制系統(tǒng)關(guān)閉抽風(fēng)閥→料車卸料提示信號(hào)（聲、光或聲光組合）消失→等待下一次料車位置信號(hào)。

要解決地下料倉(cāng)抽風(fēng)閥的自動(dòng)控制問題，需要：

（1）設(shè)計(jì)抽風(fēng)閥的現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作設(shè)備；

（2）設(shè)計(jì)抽風(fēng)閥的自動(dòng)控制回路；

（3）解決抽風(fēng)閥自動(dòng)控制開閥和管閥的控制依據(jù)，即正確可靠獲取料車的位置信號(hào)，盡量降低誤動(dòng)作的可能性。

上述要解決的問題中，現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作設(shè)備為常規(guī)閥門控制設(shè)備；設(shè)計(jì)抽風(fēng)閥的自動(dòng)控制回路可以利用除塵控制系統(tǒng)（PLC）來(lái)實(shí)現(xiàn)；主要的的問題是如何選擇檢測(cè)料車的位置的位置信號(hào)傳感器。

實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，要解決料車的位置檢測(cè)問題，一般情況下選擇行程開關(guān)（機(jī)械碰撞）和接近開關(guān)（電感或電容式），地面埋設(shè)感應(yīng)線圈和以及地面埋設(shè)重量傳感器。料車為自卸重載車輛，料車司機(jī)對(duì)機(jī)械碰撞類行程開關(guān)易于產(chǎn)生交通碰撞的誤判斷和損壞；采用電感、電容類接近開關(guān)是對(duì)近距離檢測(cè)很好的解決辦法，但對(duì)于大型重載車輛，其檢測(cè)距離的容忍度太小，易于碰撞損壞。通過地面埋設(shè)感應(yīng)線圈或埋設(shè)重量傳感器，但對(duì)于重載車輛，易于損壞，維護(hù)檢修任務(wù)大。這些辦法不利于長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠的運(yùn)行，久而久之，檢測(cè)和控制設(shè)備的損壞，除塵抽風(fēng)閥門不能有效開啟或關(guān)閉，造成要不卸料過程粉塵外溢造成環(huán)境污染，要不除塵抽風(fēng)閥門長(zhǎng)期開啟為除塵器引入過多的風(fēng)量造成除塵設(shè)備能耗過大和和除塵設(shè)備相連的其它抽風(fēng)點(diǎn)風(fēng)量不足的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中需要解決的地下料倉(cāng)抽風(fēng)閥的自動(dòng)控制問題，提供一種料車位置檢測(cè)和料車卸料聯(lián)動(dòng)裝置及控制方法。

發(fā)明人通過對(duì)地下料倉(cāng)抽風(fēng)閥和地下料倉(cāng)料車的卸料工作流程的分析，要實(shí)現(xiàn)料車的卸料過程和抽風(fēng)閥打開關(guān)閉的過程連鎖自動(dòng)控制，要解決的問題一是準(zhǔn)確的判斷料車的的位置，即料車是否處于料倉(cāng)允許卸料的卸料位置；二是確保料車位置信號(hào)的準(zhǔn)確；三是利用料車的位置信號(hào)作為控制依據(jù)準(zhǔn)確的打開或關(guān)閉抽風(fēng)閥。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種料車位置檢測(cè)和料車卸料聯(lián)動(dòng)裝置，包括非接觸式料車位置傳感器和控制器，非接觸式料車位置傳感器和控制器安裝在地下料倉(cāng)料車卸料處；

所述非接觸式料車位置傳感器，當(dāng)料車接近地下料倉(cāng)卸料處時(shí)，產(chǎn)生信號(hào)；

所述控制器，為料車的非接觸式料車位置傳感器位置信號(hào)處理運(yùn)算和抽風(fēng)閥的控制單元。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所述非接觸式料車位置傳感器是物位開關(guān)，或者連續(xù)物位信號(hào)傳感變送器。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所述非接觸式料車位置傳感器是雷達(dá)物位傳感器，或者超聲波物位傳感器。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所述非接觸式料車位置傳感器是一臺(tái)，或者兩臺(tái)及以上的組合。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所述控制器內(nèi)安裝有料車是否在卸料工位和抽風(fēng)閥狀態(tài)的的信號(hào)報(bào)警顯示器件。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所述控制器通過電纜獲得操作電源，并將料車的位置信號(hào)和抽風(fēng)閥的狀態(tài)信號(hào)傳輸給安裝在控制室的集中控制器，所述集中控制器是PLC或DCS監(jiān)控控制設(shè)備。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所述控制器采用現(xiàn)場(chǎng)操作箱的型式。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，本發(fā)明的另一個(gè)方面提供一種料車位置檢測(cè)和料車卸料聯(lián)動(dòng)裝置的控制方法，地下料倉(cāng)抽風(fēng)閥在料車開始卸料前打開，在卸料過程結(jié)束后關(guān)閉，其控制流程是：

S1：料車到位；

S2：非接觸式料車位置傳感器檢測(cè)到位信號(hào)；

S3：控制器接收料車到位信號(hào)，確認(rèn)料車到位；

S4：控制器打開抽風(fēng)閥，控制器檢測(cè)抽風(fēng)閥的閥門打開位置信號(hào)；

S5：控制器給出允許料車卸料的提示信號(hào)，等待料車卸料，司機(jī)駕駛料車駛離料倉(cāng)的卸料處，非接觸式料車位置傳感器的檢測(cè)信號(hào)消失；

S6：控制器確認(rèn)料車駛離，料車卸料提示信號(hào)消失；

S7：延時(shí)；

S8：控制器關(guān)閉抽風(fēng)閥；

S9：控制器提示抽風(fēng)閥已關(guān)閉的提示信號(hào)，等待下一次料車的位置信號(hào)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，步驟S2中非接觸式料車位置傳感器產(chǎn)生的料車位置信號(hào)是變化的信號(hào)，所述變化的信號(hào)是開關(guān)量，或者是突變的模擬量；所述變化的信號(hào)由控制器進(jìn)行整型，所述整形包括濾波；多個(gè)信號(hào)時(shí)，控制器對(duì)多個(gè)信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算。

本發(fā)明的有益效果是：實(shí)現(xiàn)料車卸料過程和除塵設(shè)備中抽風(fēng)閥的連鎖控制，當(dāng)料車卸料時(shí)自動(dòng)打開抽風(fēng)閥對(duì)卸料過程產(chǎn)生的粉塵進(jìn)行抽風(fēng)除塵，防止粉塵從料倉(cāng)處外溢，保護(hù)環(huán)境；卸料過程結(jié)束，料車駕駛離開，抽風(fēng)閥自動(dòng)關(guān)閉，節(jié)約除塵設(shè)備的抽風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)除塵設(shè)備的節(jié)能。實(shí)現(xiàn)料車卸料抽風(fēng)閥的自動(dòng)控制，減少料車司機(jī)的操作工作，料車司機(jī)可以實(shí)現(xiàn)不離開車輛既可以執(zhí)行卸料操作，減少卸料操作流程，節(jié)省卸料操作時(shí)間，提高卸料操作的效率。采用料車位置的非接觸式檢測(cè)，可以減少料車和周邊設(shè)備的碰撞，利于料車的安全駕駛。料車位置傳感器采用雷達(dá)或超聲波物位傳感器，易于采購(gòu)，便于安裝和檢修；采用雷達(dá)或超聲波物位傳感器，無(wú)需開挖地面，可以實(shí)現(xiàn)料倉(cāng)卸料處的頂部或側(cè)部安裝，便于料車的安全駕駛和傳感器器件的安全；物位傳感器不同于接近開關(guān)等傳感器，對(duì)料車的位置精度要求不高，可以提高料車到位的容忍度。

附圖說(shuō)明

圖1是一種料車位置檢測(cè)和料車卸料聯(lián)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是料車位置傳感器檢測(cè)區(qū)域及安裝立面簡(jiǎn)圖。

圖3是料車位置雷達(dá)傳感器檢測(cè)區(qū)域及安裝平面簡(jiǎn)圖。

圖中：1. 非接觸式料車位置傳感器；2. 控制器；3. 抽風(fēng)閥；4. 料車；5.電纜；6.連接管道；7. 地下料倉(cāng)；8. 抽風(fēng)罩或密閉罩；9. 擋車裝置；10.傳感器的探測(cè)區(qū)域示意。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

如圖1所示，地下料倉(cāng)7在卸料過程中產(chǎn)生揚(yáng)塵，在地下料倉(cāng)7上部安裝除塵抽風(fēng)罩或密閉罩8，抽風(fēng)罩或密閉罩8出口安裝地下料倉(cāng)抽風(fēng)閥3和地下料倉(cāng)7除塵器的抽風(fēng)連接管道6；一種料車位置檢測(cè)和料車卸料聯(lián)動(dòng)裝置， 包括非接觸式料車位置傳感器1和控制器2，非接觸式料車位置傳感器1和控制器2安裝在地下料倉(cāng)7料車4卸料處；當(dāng)料車4接近地下料倉(cāng)7卸料處時(shí)非接觸式料車位置傳感器1產(chǎn)生信號(hào)；控制器 2通過電纜5采集非接觸式料車位置傳感器1產(chǎn)生的料車位置信號(hào)；控制器 2對(duì)非接觸式料車位置傳感器1產(chǎn)生的料車位置信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理產(chǎn)生抽風(fēng)閥3的打開或關(guān)閉的邏輯信號(hào)；然后，控制器 2根據(jù)料車4的位置控制抽風(fēng)閥3的自動(dòng)打開或關(guān)閉。

非接觸式料車位置傳感器1可以選擇雷達(dá)物位傳感器，也可以選擇超聲波物位傳感器；非接觸式料車位置傳感器1可以為物位開關(guān)；也可以為連續(xù)物位信號(hào)傳感變送器。

非接觸式料車位置傳感器1可以采用一臺(tái)，為了保證料車4位置檢測(cè)判斷的準(zhǔn)確，非接觸式料車位置傳感器1還可以采用二臺(tái)以上的多臺(tái)非接觸式物位傳感器進(jìn)行組合檢測(cè)。

控制器2采用現(xiàn)場(chǎng)操作箱的型式，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件采用和環(huán)境相適應(yīng)的防護(hù)IP等級(jí)；控制器2內(nèi)部可選擇安裝控制器件如計(jì)算機(jī)、PLC、DSP或單片計(jì)算機(jī)等。

操作箱的面板安裝有信號(hào)指示燈和聲報(bào)警信號(hào)裝置，面板上還安裝有自動(dòng)控制和方便料車4司機(jī)現(xiàn)場(chǎng)操作的手動(dòng)/自動(dòng)控制方式轉(zhuǎn)換開關(guān)和操作按鈕器件。

抽風(fēng)閥3為電動(dòng)閥，安裝在抽風(fēng)罩或密閉罩8的出口。料車4為大型自卸式重型轉(zhuǎn)載運(yùn)輸汽車；在地下料倉(cāng)7的卸料處安裝有擋車裝置9。在控制器2、料車4、非接觸式料車位置傳感器1、抽風(fēng)閥3和集中控制器之間安裝動(dòng)力和信號(hào)電纜5，用于信號(hào)和驅(qū)動(dòng)電力的傳輸。

控制器2為料車4的非接觸式料車位置傳感器1位置信號(hào)處理運(yùn)算和抽風(fēng)閥3的控制單元，功能是接受料車4的非接觸式料車位置傳感器1的物位位置信號(hào)，對(duì)該一個(gè)或多個(gè)物位位置信號(hào)進(jìn)行整型和邏輯運(yùn)算，產(chǎn)生抽風(fēng)閥3的打開和關(guān)閉的邏輯信號(hào)，并輸出抽風(fēng)閥3的打開和關(guān)閉的控制信號(hào)；控制器2還安裝有料車4是否在卸料工位和抽風(fēng)閥3狀態(tài)的信號(hào)報(bào)警顯示器件，可以提示料車司機(jī)操作料車4在地下料倉(cāng)7卸料處準(zhǔn)確停車，滿足減少卸料過程粉塵的外溢，降低崗位粉塵濃度；控制器2還可以通過電纜5獲得操作電源，并將料車4的位置信號(hào)和抽風(fēng)閥3的狀態(tài)信號(hào)傳輸給安裝在控制室的集中控制器如PLC或DCS等監(jiān)控控制設(shè)備。

將控制器2面板上的手動(dòng)/自動(dòng)控制方式轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換至自動(dòng)控制方式時(shí)，司機(jī)將料車4駛?cè)肓蟼}(cāng)7的卸料處，非接觸式料車位置傳感器1檢測(cè)到物位信號(hào)的變化，控制器2經(jīng)過邏輯運(yùn)算，打開抽風(fēng)閥3，給料車4司機(jī)允許卸料的聲光提示，料車4司機(jī)操作料車4卸料，卸料完成后駕駛料車駛離，控制器2延時(shí)關(guān)閉抽風(fēng)閥3。自動(dòng)控制方式時(shí)，料車4司機(jī)不用離開料車駕駛室，只需要對(duì)料車4進(jìn)行精準(zhǔn)駕駛操作即可；整個(gè)卸料過程無(wú)認(rèn)為干預(yù)，抽風(fēng)閥3自動(dòng)打開或關(guān)閉，可以減少卸料過程粉塵外溢，減少環(huán)境污染；節(jié)省除塵設(shè)備的風(fēng)量，降低除塵設(shè)備能耗；減少料車4司機(jī)的操作工作，減少卸料操作流程，節(jié)省卸料操作時(shí)間，提高卸料操作的效率，還利于料車4的運(yùn)行安全。將控制器2面板上的手動(dòng)/自動(dòng)控制方式轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換至手動(dòng)控制方式時(shí)，料車4司機(jī)完全手動(dòng)操作抽風(fēng)閥3。

根據(jù)工藝過程，地下料倉(cāng)7抽風(fēng)閥3須在料車4開始卸料（揚(yáng)塵產(chǎn)生前）前打開，在卸料過程結(jié)束（無(wú)揚(yáng)塵產(chǎn)生）后關(guān)閉，一種料車位置檢測(cè)和料車卸料聯(lián)動(dòng)裝置的控制方法的自動(dòng)控制流程：料車4到位→非接觸式料車位置傳感器1檢測(cè)到位信號(hào)→控制器2接收料車4到位信號(hào)→確認(rèn)料車4到位→控制器2打開抽風(fēng)閥3→控制器2檢測(cè)抽風(fēng)閥3的閥門開位置信號(hào)→控制器2給出允許料車4卸料的提示信號(hào)（聲、光或聲光組合）→等待料車4卸料→司機(jī)駕駛料車4駛離地下料倉(cāng)7的卸料處→非接觸式料車位置傳感器1的檢測(cè)信號(hào)消失→控制器2確認(rèn)料車4駛離→料車4卸料提示信號(hào)（聲、光或聲光組合）消失→延時(shí)（時(shí)間可調(diào)）→控制器2關(guān)閉抽風(fēng)閥3→控制器2提示抽風(fēng)閥3的已關(guān)閉的提示信號(hào)，等待下一次料車4的位置信號(hào)。

本發(fā)明工作過程是：當(dāng)料車4駛?cè)氲叵铝蟼}(cāng)7的卸料處時(shí)，非接觸式料車位置傳感器1產(chǎn)生信號(hào)上的變化；非接觸式料車位置傳感器1產(chǎn)生的信號(hào)料車4位置信號(hào)可以是開關(guān)量，也可以是突變的模擬量；該變化的信號(hào)由控制器2進(jìn)行整型，包括濾波等；如果為多個(gè)信號(hào)，控制器2還對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算；控制器2的邏輯運(yùn)算結(jié)果驅(qū)動(dòng)抽風(fēng)閥3的打開，料倉(cāng)開始抽風(fēng)產(chǎn)生負(fù)壓，控制器2給出允許料車4卸料的聲光信號(hào)；料車司機(jī)卸料。料車4卸料完成后司機(jī)駕駛料車4駛離地下料倉(cāng)7的卸料處；非接觸式料車位置傳感器1產(chǎn)生的料車位置開關(guān)量信號(hào)消失或模擬量料車4的位置信號(hào)下降或降為一個(gè)固定的小值；控制器2同樣對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果是料車4已駛離地下料倉(cāng)7的卸料處時(shí)開始設(shè)定的延時(shí)；延時(shí)結(jié)束后控制器2驅(qū)動(dòng)抽風(fēng)閥3的關(guān)閉；控制器2給出抽風(fēng)閥3關(guān)閉的狀態(tài)顯示信號(hào)。

如圖2和圖3所示的實(shí)施例，非接觸式料車位置傳感器1采用了2臺(tái)雷達(dá)物位傳感器。控制器2要對(duì)2臺(tái)雷達(dá)物位傳感器的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算。2臺(tái)雷達(dá)物位傳感器分別產(chǎn)生的信號(hào)為S11和S21；S11和 S21進(jìn)入控制器2后首先進(jìn)行防抖濾波產(chǎn)生信號(hào)S12和 S22；然后控制器2進(jìn)行dS12/dt（或和設(shè)定值進(jìn)行比較）和 dS22/dt（或和設(shè)定值進(jìn)行比較）運(yùn)算分別產(chǎn)生信號(hào)S13和 S23；控制器2再對(duì)信號(hào)S13和 S23分別進(jìn)行S13＞0和 S23＞0的比較運(yùn)算產(chǎn)生信號(hào)S14和 S24；然后，控制器2將信號(hào)S14和 S24進(jìn)行邏輯與運(yùn)算產(chǎn)生S1信號(hào)。S1信號(hào)即為判斷料車4是否到位的信號(hào)，S1=1，控制器2執(zhí)行地下料倉(cāng)抽風(fēng)閥3打開的指令，控制器2驅(qū)動(dòng)抽風(fēng)閥3打開；S1=0，控制器2執(zhí)行地下料倉(cāng)抽風(fēng)閥3延時(shí)關(guān)閉的閉指令，控制器2驅(qū)動(dòng)抽風(fēng)閥3延時(shí)關(guān)閉，延時(shí)的時(shí)間可以在控制器2上進(jìn)行設(shè)置。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。