本實(shí)用新型涉及冶金設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更加具體地將，涉及能夠識(shí)別多料倉卸料小車位置的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，在鋼鐵企業(yè)的煉鐵、燒結(jié)、原料場、焦化等工序中，配置有各種料倉。如圖1所示，多個(gè)料倉1并排布置，每個(gè)料倉存放不同品種的物料，上部通過移動(dòng)卸料小車和移動(dòng)膠帶機(jī)(或皮帶機(jī))對每個(gè)料倉進(jìn)行卸，每個(gè)料倉的底部均設(shè)置有給料機(jī)2。

需進(jìn)行卸料時(shí)，生產(chǎn)操作人員將移動(dòng)卸料車開到指定的倉位上方，然后啟動(dòng)皮帶機(jī)進(jìn)行卸料。如要實(shí)現(xiàn)對每個(gè)倉位的自動(dòng)卸料，則必須知道移動(dòng)卸料車的位置。目前，對于這種移動(dòng)卸料車的位置檢測主要有以下幾種方法：

(1)在每個(gè)倉位上安裝一個(gè)接近開關(guān)，卸料車上安裝有金屬感應(yīng)塊，當(dāng)卸料車移動(dòng)到某個(gè)倉位上時(shí)，感應(yīng)塊靠近接近開關(guān)，接近開關(guān)發(fā)出信號給控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)根據(jù)收到的信號識(shí)別出是由哪一個(gè)料倉的接近開關(guān)發(fā)出的，從而判斷卸料車的位置。優(yōu)點(diǎn)：利用開關(guān)量信號識(shí)別小車位置，準(zhǔn)確率高；缺點(diǎn)：每個(gè)料倉需安裝一個(gè)接近開關(guān)，倉位越多，控制線路越復(fù)雜。

(2)在移動(dòng)卸料車的車輪上安裝光電編碼器，卸料車移動(dòng)過程中帶動(dòng)編碼器旋轉(zhuǎn)，編碼器將旋轉(zhuǎn)的光電信號轉(zhuǎn)換為卸料車的行程，控制系統(tǒng)從而確定卸料車的位置。優(yōu)點(diǎn)：連續(xù)監(jiān)測小車位置，數(shù)值準(zhǔn)確。缺點(diǎn)：對高粉塵、強(qiáng)振動(dòng)的環(huán)境適應(yīng)性差，編碼器使用壽命短等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型的目的之一在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的一個(gè)或多個(gè)問題。例如，本實(shí)用新型的目的之一在于解決現(xiàn)有技術(shù)中需要安裝大量接近開關(guān)、電氣線路復(fù)雜，制造安裝成本高的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的提供了一種多料倉卸料小車位置的識(shí)別裝置。所述識(shí)別裝置包括：識(shí)別單元、安裝在每個(gè)料倉處的感應(yīng)單元以及與所述識(shí)別單元連接的過程控制系統(tǒng)，其中，所述感應(yīng)單元包括第一感應(yīng)塊和沿卸料小車行進(jìn)方向布置的N個(gè)第一感應(yīng)點(diǎn)，所述N個(gè)第一感應(yīng)點(diǎn)一一對應(yīng)于料倉的二進(jìn)制編碼，所述第一感應(yīng)塊設(shè)置在料倉二進(jìn)制編碼為1時(shí)所對應(yīng)的第一感應(yīng)點(diǎn)處，n為料倉的個(gè)數(shù)；所述識(shí)別單元包括安裝在卸料小車上且與所述N個(gè)第一感應(yīng)點(diǎn)一一對應(yīng)的N個(gè)第一接近開關(guān)，第一接近開關(guān)的感應(yīng)區(qū)域能夠覆蓋第一感應(yīng)塊并且第一接近開關(guān)能夠根據(jù)感應(yīng)區(qū)域內(nèi)是否有第一感應(yīng)塊產(chǎn)生開關(guān)量信號0或1；所述過程控制系統(tǒng)用于接收第一接近開關(guān)的開關(guān)量信號，并根據(jù)N個(gè)第一接近開關(guān)產(chǎn)生的組合信號識(shí)別卸料小車所在料倉的倉位，所述組合信號對應(yīng)料倉的二進(jìn)制編碼。

根據(jù)本實(shí)用新型多料倉卸料小車位置的識(shí)別裝置的一個(gè)實(shí)施例，優(yōu)選地，為了能識(shí)別卸料小車是否處于卸料位置(例如料倉中間)，所述感應(yīng)單元還可以包括第二感應(yīng)點(diǎn)和設(shè)置在第二感應(yīng)點(diǎn)處的第二感應(yīng)塊，第二感應(yīng)點(diǎn)位于卸料小車行進(jìn)方向上且能夠代表卸料小車處于卸料位置；所述識(shí)別單元還可以包括安裝在卸料小車上的第二接近開關(guān)，第二接近開關(guān)的感應(yīng)區(qū)域能夠覆蓋第二感應(yīng)塊并且第二接近開關(guān)能夠根據(jù)感應(yīng)區(qū)域內(nèi)是否有第二接近開關(guān)產(chǎn)生開關(guān)量信號；所述過程控制系統(tǒng)還用于接受第二接近開關(guān)的開關(guān)量信號，并根據(jù)第二接近開關(guān)產(chǎn)生的開關(guān)量信號判斷卸料小車是否處于卸料位置。

根據(jù)本實(shí)用新型多料倉卸料小車位置的識(shí)別裝置的一個(gè)實(shí)施例，優(yōu)選地，所述第一感應(yīng)塊和所述第二感應(yīng)塊的長度等于所述料倉的寬度。

根據(jù)本實(shí)用新型多料倉卸料小車位置的識(shí)別裝置的一個(gè)實(shí)施例，優(yōu)選地，所述第一感應(yīng)塊的寬度大于或等于所述第一接近開關(guān)直徑的2倍，所述第二感應(yīng)塊的寬度大于或等于所述第二接近開關(guān)直徑的2倍。

根據(jù)本實(shí)用新型多料倉卸料小車位置的識(shí)別裝置的一個(gè)實(shí)施例，優(yōu)選地，所述第一接近開關(guān)和所述第二接近開關(guān)為渦流傳感器。

根據(jù)本實(shí)用新型多料倉卸料小車位置的識(shí)別裝置的一個(gè)實(shí)施例，優(yōu)選地，所述第一接近開關(guān)和所述第二接近開關(guān)的感應(yīng)距離為10～15mm。

根據(jù)本實(shí)用新型多料倉卸料小車位置的識(shí)別裝置的一個(gè)實(shí)施例，優(yōu)選地，所述第一感應(yīng)塊和所述第二感應(yīng)塊為金屬感應(yīng)塊。

根據(jù)本實(shí)用新型多料倉卸料小車位置的識(shí)別裝置的一個(gè)實(shí)施例，優(yōu)選地，所述第一感應(yīng)塊和所述第二感應(yīng)塊為等邊角鋼。

根據(jù)本實(shí)用新型多料倉卸料小車位置的識(shí)別裝置的一個(gè)實(shí)施例，優(yōu)選地，所述過程控制系統(tǒng)為可編程控制器(PLC)或分散式控制系統(tǒng)(DCS)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果包括：采用了少量的接近開關(guān)連續(xù)識(shí)別出多料倉卸料小車的位置，具有結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，并能適應(yīng)現(xiàn)場重粉塵、強(qiáng)振動(dòng)等惡劣工況等特點(diǎn)。

附圖說明

通過下面結(jié)合附圖進(jìn)行的描述，本實(shí)用新型的上述和其他目的和特點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，其中：

圖1現(xiàn)有技術(shù)中多料倉卸料系統(tǒng)示意圖。

圖2為根據(jù)本實(shí)用新型示例性實(shí)施例多料倉卸料小車位置的識(shí)別裝置的主視圖。

圖3為根據(jù)本實(shí)用新型示例性實(shí)施例多料倉卸料小車位置的識(shí)別裝置的側(cè)視圖。

圖4A是圖2的A-A截面圖。

圖4B是圖2的B-B截面圖。

圖4C是圖2的C-C截面圖。

圖4D是圖2的D-D截面圖。

附圖標(biāo)記說明：

1-料倉，2-移動(dòng)卸料小車(簡稱卸料車)，3-皮帶機(jī)，4-給料機(jī)，5-第一支架，6-第二支架，L1、L2、L3和L4-編碼感應(yīng)塊(第一感應(yīng)塊)，L5-卸料位置感應(yīng)塊(第二感應(yīng)塊)，S1、S2、S3和S4-第一接近開關(guān)(感應(yīng)開關(guān))，S5-第二接近開關(guān)，A-前進(jìn)方向以及B-后退方向。

具體實(shí)施方式

在下文中，將結(jié)合附圖和示例性實(shí)施例詳細(xì)地描述根據(jù)本實(shí)用新型的多料倉卸料小車位置的識(shí)別裝置。

本實(shí)用新型的多料倉卸料小車位置的識(shí)別裝置包括：識(shí)別單元、安裝在每個(gè)料倉處的感應(yīng)單元以及與所述識(shí)別單元連接的過程控制系統(tǒng)，其中，感應(yīng)單元包括第一感應(yīng)塊和沿卸料小車行進(jìn)方向布置的N個(gè)第一感應(yīng)點(diǎn)，所述N個(gè)第一感應(yīng)點(diǎn)一一對應(yīng)于料倉的二進(jìn)制編碼，第一感應(yīng)塊設(shè)置在料倉二進(jìn)制編碼為1時(shí)所對應(yīng)的第一感應(yīng)點(diǎn)處，n為料倉的個(gè)數(shù)；識(shí)別單元包括安裝在卸料小車上且與N個(gè)第一感應(yīng)點(diǎn)一一對應(yīng)的N個(gè)第一接近開關(guān)，第一接近開關(guān)的感應(yīng)區(qū)域能夠覆蓋第一感應(yīng)塊并且第一接近開關(guān)能夠根據(jù)感應(yīng)區(qū)域內(nèi)是否有第一感應(yīng)塊產(chǎn)生開關(guān)量信號0或1；過程控制系統(tǒng)用于接收第一接近開關(guān)的開關(guān)量信號，并根據(jù)N個(gè)第一接近開關(guān)產(chǎn)生的組合信號識(shí)別卸料小車所在料倉的倉位，組合信號對應(yīng)料倉的二進(jìn)制編碼。

如圖1和圖2所示，在一個(gè)示例性實(shí)施例中，多料倉卸料系統(tǒng)包括14各料倉1(1#～14#)，在料倉上方設(shè)置有皮帶機(jī)3和移動(dòng)卸料小車2，用于識(shí)別多料倉卸料小車位置的識(shí)別裝置包括：

1)感應(yīng)單元，如圖2和圖3所示，主要包括第二支架和5個(gè)感應(yīng)塊L1、L2、L3、L4和L5。第二支架6安裝(固定)于皮帶機(jī)支架上或料倉其它的固定位置處，用于固定感應(yīng)塊；感應(yīng)塊L1、L2、L3、L4和L5沿卸料小車行進(jìn)方向布置，感應(yīng)塊采用等邊角鋼，每一個(gè)感應(yīng)塊長度a與料倉的寬度b等長，寬度應(yīng)滿足≥2d，d為接近開關(guān)直徑。

2)識(shí)別單元，主要包括固定在卸料車上的第一支架5和安裝在第一支架5上的5個(gè)接近開關(guān)S1、S2、S3、S4和S5，支架可采用10#槽鋼，接近開關(guān)采用電壓AC220V、感應(yīng)距離L為10～15mm的渦流傳感器，在第一支架上從上至下等間距布置(見圖3)，接近開關(guān)的感應(yīng)面正對感應(yīng)塊。

如圖2所示，首先在移動(dòng)卸料小車2上安裝4個(gè)第一接近開關(guān)S1、S2、S3和S4，上下等間距布置，每個(gè)接近開關(guān)根據(jù)在感應(yīng)區(qū)域內(nèi)是否有金屬裝置將產(chǎn)生“0”和“1”2個(gè)信號，其4個(gè)接近開關(guān)就能產(chǎn)生2⁴＝16個(gè)信號，然后將料倉的編號進(jìn)行二進(jìn)制編碼，如下表1中，1#倉為“0001”，2#倉為“0010”，3#倉為“0011”，……14#倉為“1110”，最后由沿小車行進(jìn)方向的布置的L1，L2，L3，L4四條編碼感應(yīng)塊，但每個(gè)倉的的L1，L2，L3，L4四條編碼感應(yīng)塊是否安裝取絕于料倉的二進(jìn)制編碼，即只是在二進(jìn)制編碼為1的時(shí)候安裝感應(yīng)塊，例如1#倉，二進(jìn)制編碼“0001”，那么僅安裝L4感應(yīng)塊；2#倉的二進(jìn)制編碼“0010”，那么僅安裝L3感應(yīng)塊；3#倉的二進(jìn)制編碼“0011”，那么僅安裝L3、L4感應(yīng)塊；以此類推，14#倉的二進(jìn)制編碼“1110”，那么僅安裝L1、L2、L3感應(yīng)塊。

表1料倉的二進(jìn)制編碼

如圖3、圖4A至4C所示，料倉的編碼識(shí)別是通過卸料小車上的4個(gè)接近開關(guān)進(jìn)行的，卸料小車上4個(gè)接近開關(guān)S1、S2、S3和S4分別感應(yīng)L1，L2，L3，L4四條編碼感應(yīng)塊，當(dāng)卸料小車到達(dá)1#倉時(shí)，由于僅有L4感應(yīng)塊，四個(gè)接近開關(guān)S1、S2、S3和S4將產(chǎn)生“0001”的組合信號；當(dāng)卸料小車到達(dá)2#倉時(shí)，由于僅有L3感應(yīng)塊，四個(gè)接近開關(guān)S1、S2、S3和S4將產(chǎn)生“0010”的組合信號；當(dāng)卸料小車到達(dá)3#倉時(shí)，由于僅有L3、L4感應(yīng)塊，四個(gè)接近開關(guān)S1、S2、S3和S4將產(chǎn)生“0011”的組合信號，以此類推，當(dāng)卸料小車到達(dá)14#倉時(shí)，由于僅有L1、L2、L3感應(yīng)塊，四個(gè)接近開關(guān)S1、S2、S3和S4將產(chǎn)生“1110”的組合信號。

將每個(gè)接近開關(guān)的開關(guān)量信號接入PLC(或DCS)控制系統(tǒng)，過程控制系統(tǒng)就能根據(jù)接近開S1、S2、S3和S4的組合信號，識(shí)別出移動(dòng)卸料小車處于哪一個(gè)倉位。

圖3、圖4A至4C所示中的接近開關(guān)L5主要用于卸料位置識(shí)別，其感應(yīng)塊S5安裝在每個(gè)料倉上，其安裝位置代表了卸料小車處于卸料位置(例如料倉中間)，當(dāng)接近開關(guān)L5靠近感應(yīng)塊，則發(fā)出信號，說明卸料小車處于料倉中間，可以正常進(jìn)行卸料。

本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn)：

1)由于采用了角鋼作為感應(yīng)塊，因此牢固可靠，使用壽命長。

2)能應(yīng)用少量的接近開關(guān)，就能識(shí)別出多組料倉，且料倉的數(shù)量越多，其電氣線路越簡單，制造安裝成本越接低廉。接近開關(guān)安裝在車體上，接近開關(guān)的數(shù)量n，能識(shí)別的料倉數(shù)量為2n-1個(gè)，使用的電纜芯數(shù)為n+1。即5個(gè)接近開關(guān)就能識(shí)別31個(gè)料倉，6個(gè)接近開關(guān)就能識(shí)別63個(gè)料倉。這個(gè)料倉的數(shù)量已能滿足國內(nèi)的大多數(shù)鋼鐵廠的需求。

3)采用了長感應(yīng)距離(10～15mm)的接近開關(guān)，且感應(yīng)塊寬度≥2倍接近開關(guān)直徑，因此在小車移動(dòng)過程中，接近開關(guān)上下左右竄動(dòng)10mm的范圍內(nèi)，既能準(zhǔn)確識(shí)別處料倉位置且不與感應(yīng)塊接觸，因此具備了高可靠性。

4)由于感應(yīng)塊長度a與料倉的寬度b等長，因此具備連續(xù)識(shí)別料車的位置，即使由于電源中斷，恢復(fù)電源后，又能識(shí)別出料車的位置。

5)增加了卸料位置接近開關(guān)S5，能確保卸料小車位于料倉的中間進(jìn)行卸料。

綜上所述，本實(shí)用新型采用了少量的接近開關(guān)連續(xù)識(shí)別出多料倉上卸料小車的位置，具有結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，并能適應(yīng)現(xiàn)場重粉塵、強(qiáng)振動(dòng)等惡劣工況等特點(diǎn)。能較好的對鋼鐵行業(yè)中原料場混勻燒結(jié)配料槽、高爐礦槽、焦化配煤槽等多料倉上的卸料小車位置進(jìn)行識(shí)別，在此基礎(chǔ)上就能輕松實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)多料倉的上料控制，從而減少生產(chǎn)崗位的配置，降低人力資源成本。本專利稍加改進(jìn)，也可適用于石灰、水泥等其它建材行業(yè)。

盡管上面已經(jīng)通過結(jié)合示例性實(shí)施例描述了本實(shí)用新型，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚，在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可對本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例進(jìn)行各種修改和改變。