隨著火力發(fā)電廠、港口碼頭、水泥、鋼鐵、礦山等散料輸送系統(tǒng)的迅猛發(fā)展,斗輪取料機開始向大型化、自動化方向發(fā)展。目前,國內大多數(shù)港口等使用斗輪取料機的領域還采用人工手動操作的方式進行取料,黃驊港、曹妃甸港、天津港等一些先進港口已經使用無人化取料方式進行作業(yè),但是在使用中經常伴隨出現(xiàn)物料建模誤差大、碰撞以及取料流量不穩(wěn)定等問題,因此針對此問題進行了斗輪無人化取料關鍵控制技術研究,主要包括以下幾部分內容:首先,設計了無人化取料系統(tǒng)總體控制方案。主要包括以AB PLC為核心的硬件系統(tǒng)的設計和軟件系統(tǒng)架構的設計,實現(xiàn)的功能是對現(xiàn)場信號的采集、處理和取料的自動控制。針對物料建模和三維可視化管理系統(tǒng)問題,物料建模采用在大臂上安裝激光掃描儀,實現(xiàn)掃描點云數(shù)據(jù)處理和三維可視化顯示。開發(fā)MFC程序,利用SQL Server數(shù)據(jù)庫存儲點云數(shù)據(jù),調用GDI圖形設備接口繪制堆場管理示意圖和調用OpenGL實現(xiàn)三維點云數(shù)據(jù)模型可視化,為取料機進行無人化取料提供模型。其次,對于防碰撞問題,在GPS偽距差分定位的基礎上設計底盤輪廓防碰撞算法,對取料機大臂和配重以及底盤建模并選取防碰撞特征點,計算防碰撞特征點的距離與設定... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

斗輪取料機現(xiàn)場圖片

第2章無人化取料的總體方案設計-9-傳輸，并把運算結果輸出到現(xiàn)場設備進行控制。中控PLC是獲取各取料機PLC的各種位置和狀態(tài)信息，通過以太網(wǎng)通信共享取料機PLC數(shù)據(jù)，實現(xiàn)中控PLC邏輯運算。接下來針對取料機PLC和中控PLC的具體功能做一下模塊配置。取料機PLC：機架型號1756-A13，電源模塊1756-PA75，CPU模塊1756-L72，數(shù)字量輸入模塊1756-IB16，數(shù)字量輸出模塊1756-OB16，模擬量輸入模塊1756-IF8，模擬量輸出模塊1756-OF4，EtherNet/IP通訊模塊1756-EN2T，高速計數(shù)器模塊1756-HSC，具體配置如下圖2-3所示。中控PLC：機架型號1756-A7，電源模塊1756-PA75，CPU模塊1756-L72，EtherNet/IP通訊模塊1756-EN2T。圖2-3取料機PLC配置圖(2)雷達選型在無人化控制系統(tǒng)中用于測距防碰和測距到邊檢測功能[39]。但是考慮到現(xiàn)場取料過程中會出現(xiàn)粉塵、煙霧以及經常出現(xiàn)夜晚作業(yè)的情況，選用的雷達必須抗干擾性大以及對現(xiàn)場物料顏色反射率大等特點，VEGAPULS69適用于在非常惡劣的過程條件下測量固體介質的物位，具有測量范圍大、聚焦性能好和動態(tài)范圍大的特點。因此最后選用VEGAPULS69型號雷達作為測距雷達。其產品特性與技術指標如下：最大測量范圍：120米天線/材料：喇叭口天線/PP；透鏡天線/PEEK

燕山大學工程碩士學位論文-10-過程溫度：-40℃~+200℃(-40℉~+392℉)過程壓力：-1bar~3bar測量偏差：±5mm頻率范圍：W頻段信號輸出口：4mA~20mA/HART-兩線制；4mA~20mA/HART-四線制；ProfibusPA，F(xiàn)oundationFieldbus，Modbus，Levelmaster協(xié)議顯示/調整：PLICSCOM；PACTware；VEGADIS81；VEGADIS82雷達不同于激光掃描儀，只是單向測距傳感器，斗輪兩側的雷達用于自動取料過程中根據(jù)距離檢測取料機自動回轉取料是否到邊，大臂頭部和中部的雷達用于與物料堆的防碰撞。大臂雷達安裝如圖2-4所示。a)大臂左側b)大臂右側圖2-4大臂安裝雷達(3)測速傳感器選型測速傳感器的作用是測量斗輪轉速的大小，測速傳感器的測量原理是在斗輪一側的圓盤上近距離焊接觸點，根據(jù)接近開關感應觸點的個數(shù)進行脈沖計數(shù)，接近開關通過接線連接到高速計數(shù)模塊的通道處，脈沖觸發(fā)高速計數(shù)器模塊計數(shù)，通過該方式傳到PLC的CPU中參與邏輯運算，以此來計算斗輪的轉速。接近開關選用型號是LJ18A3-8-Z，產品參數(shù)如下：外型尺寸：圓柱直徑18mm檢出方式：電感式檢測距離：8mm工作電壓：DC6-36V

【參考文獻】：
期刊論文
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[6]斗輪堆取料機生產信息優(yōu)化與共享[J]. 陳曉霽,王細遠.  水運工程. 2018(06)
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[8]斗輪堆取料機智能控制系統(tǒng)研究[J]. 陳澤,沈振軍.  計量與測試技術. 2017(12)
[9]一種基于OBB矩形碰撞檢測算法的堆取料機防碰撞方法[J]. 尹艷艷,呂崇曉.  水運工程. 2017(12)
[10]RFID在斗輪堆取料機行走距離檢測上的應用[J]. 劉鐵.  中國設備工程. 2017(22)

碩士論文
[1]數(shù)字化煤場的斗輪機作業(yè)系統(tǒng)集成研究與開發(fā)[D]. 趙康.華北電力大學(北京) 2019
[2]港口料堆掃描成像與堆取料中央控制方案設計[D]. 趙曉亮.燕山大學 2014
[3]基于點云的三維重建技術研究[D]. 蔡寬.哈爾濱工業(yè)大學 2010



本文編號：3017971