煤礦智能定量裝載系統(tǒng)的研究與應用

煤礦智能定量裝載系統(tǒng)的研究與應用

1智能工裝系統(tǒng)kj10智能裝配系統(tǒng)是一種適用于不同裝配環(huán)境的高標準、高配置、高自動化、覆蓋范圍廣、適應性強、交換性強的智能工業(yè)車輛系統(tǒng)。適用于不同環(huán)境下的礦工對不同汽車的裝載。KJ10型智能裝車系統(tǒng)有較強的適用性和可擴展性,可以形成不同的控制規(guī)模,小到一個落煤倉,大到整個集裝站的生產過程控制,其邏輯控制方式可以通過軟件編程來實現(xiàn),使復雜的控制邏輯及數(shù)據處理變得簡單易行。系統(tǒng)中的常用部件由簡單快捷的直插式接插件相連,使系統(tǒng)在惡劣的使用環(huán)境中也能快速準確的安裝和更換。2kj10智能車輛系統(tǒng)結構的組成和主要功能2.1主要放煤設備定量裝車系統(tǒng)組成如圖1所示,由四大部分組成:樓下磅室上位工控機,包括主機、顯示器、票據打印機等;樓上放煤控制臺,包括PLC控制器、觸摸屏、視頻監(jiān)視器、行車引導裝置等;礦方放煤設備,包括卸料閘門電液控制、地磅等;傳感器,包括稱重傳感器、紅外線定位傳感器、攝像頭等。2.2主要功能2.2.1pp網絡模型KJ10型智能裝車系統(tǒng)有兩種重要通訊:PPI網絡通信和以太網通信。S7-226CPU上集成的通信口支持RS-485網絡上的PPI通信,采用總線型網絡,通信速率為9.6kb,PPI網絡通信用于下位機主控制器與多功能面板之間的連接,主要完成下位機與上位機實時數(shù)據的傳遞和對下位機控制器控制系統(tǒng)的實時控制。S7-226CPU加裝CP243-1模塊,采用10Mb/s工業(yè)以太網,通過OPCServer軟件連接基于OPC的PC應用程序,以太網通訊用于下位機主控制器與上位機工控機之間的連接,主要完成對下位機數(shù)據實時采集、處理和存儲。2.2.2多功能面板代碼KJ10型智能裝車系統(tǒng)主要有三部分程序組成:下位機主控器程序、多功能控制面板程序、上位機主控機程序。下位機主控制器應用德國西門子專業(yè)編程軟件STEP7MicroWINSP6進行編譯,通過編程計算機與CPU通信,系統(tǒng)模塊設置,程序編寫變量符號等過程完成了對下位機主控制器的程序編譯。多功能控制面板代碼由德國西門子專業(yè)編程軟件WinCC_flexible編譯完成,通過建立項目,配置通信連接,建立變量,制作畫面,配置報警,配置用戶管理,配置面板按鍵等過程完成了對多功能控制面板的程序編譯。上位機主控制程序由德國西門子winccv6編譯完成,通過建立項目,組態(tài)項目,項目管理器,組態(tài)變量,創(chuàng)建過程畫面,過程值歸檔,消息系統(tǒng),OPC技術和數(shù)據庫技術等完成了對上位機的程序編譯。2.2.3非智能部件初始化上電后,控制器首先對非智能部件進行查詢,以確保其數(shù)量、狀態(tài)?？刂破鳈z測出紅外開關及安全回路的具體狀態(tài),對非智能部件檢查完成后,開始對智能部件進行初始化。根據用戶程序對智能部件進行的設置,以確定每一輸入口、輸出口狀態(tài)。另外,智能部件的配接順序必須與程序設定相同。智能控制器連接所有的傳感器及其它被控設備,通過地磅傳感器采集數(shù)據,有下位機控制器進行處理,然后傳送到多功能面板及上位機主控計算機,在上位機對數(shù)據進行進一步整合處理。3kj10智能裝配系統(tǒng)的工作流量KJ10型智能裝車系統(tǒng)工作流程圖如圖2所示。KJ10型智能定量裝車系統(tǒng)的主要由以下流程完成。3.1紅外定位裝置通過行車引導裝置,采用交通信號燈和語音提示兩種方式,引導車輛進入裝車位置。采用紅外線定位裝置,確保汽車完全脫離地面停在電子秤上。當行車引導完成后放煤司機請求樓下操作人員準許放煤,此時樓下操作者將接受請求放煤語音及LED提示,如果樓下操作者發(fā)現(xiàn)車輛信息有誤,不進行準許裝車確認,通過程序實現(xiàn)對裝車過程的自動鎖死。3.2規(guī)范讓車運輸相關信息錄入汽車裝車準備就緒后,磅室操作人員采集裝煤車輛的固有信息進行采集,如司機姓名、貨運公司、收貨單位、煤質、聯(lián)系方式等相關信息進行錄入,然后對本次裝車重量、煤價等相關數(shù)據進行設定,待信息輸入無誤后準許裝車,通過攝像頭可進行車牌讀入。裝車信息確認并相關信息錄入完畢后,準許此次裝車,程序將自動解鎖進行放煤操作。3.3任意切換顯示放煤司機通過監(jiān)控系統(tǒng)對放煤實時畫面進行監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)的顯示界面能實現(xiàn)一個監(jiān)視器的多畫面和單一畫面任意切換顯示。放煤司機通過監(jiān)控系統(tǒng)和觸摸屏顯示系統(tǒng)完成裝載過程,當裝車重量達到設定重量時系統(tǒng)自動完成本次裝車,如果未達到設定重量,但本次車輛已達到飽和裝車狀態(tài),放煤司機有權提前結束本次裝車過程,本次裝車完成后系統(tǒng)將放煤裝置自動鎖死,不能繼續(xù)進行放煤操作。3.4運輸信息打印當此次裝車完成后系統(tǒng)將對此次裝車的所有數(shù)據進行自動保存。當磅室操作人員收到語音及LED提示信號后,將對此次裝車相關信息進行打印,打印信息包括皮重、凈重、煤費、車牌等相關信息。裝車完成后由行車引導裝置進行語音和信號燈引導車輛駛離裝每場。3.5報表查詢模塊該系統(tǒng)設計了兩個完全獨立的數(shù)據庫系統(tǒng),以保證數(shù)據記錄的準確和可靠性,能在任意系統(tǒng)下對相關數(shù)據進行顯示、保存、處理、查詢、設置、導出和打印。系統(tǒng)正常運行時所有系統(tǒng)數(shù)據庫及相關信息都將自動運行。系統(tǒng)設計了可以選擇一班到四班制,換班時間任意設置。設計了報表導出功能,可以把當前選擇的報表數(shù)據,按照選擇好的時間篩選出來,導入到EXCEL中,執(zhí)行完此命令后,當前目錄下生成一個名為“報表名和報表生成時間命名”的文件,以便用戶作為辦公通用的文件進行存檔或分析。報表查詢可以實現(xiàn)每日詳細數(shù)據的日查詢、月查詢和年查詢。日報表:可以根據用戶設定的查詢時間,查詢出相應的數(shù)據記錄情況,也就意味著查詢時間是自由的,可以查詢任意時間段的,而且都是詳細記錄情況,查詢結果可以精確到秒。月報表:顯示查詢的起始日期—結束日期,每一天數(shù)據的累加值(根據查詢條件,把幾班或某一班產量,進行累加)查詢多少天,就顯示多少行數(shù)據,最后依然實現(xiàn)了最大值,最小值,平均值,查詢日期內的總累加值(即月報表)。年報表:顯示查詢起始日期—結束日期,每個月的數(shù)據累加值,查詢多少個月份的,就顯示幾行數(shù)據(即年報表)。4利用代管理技