[发明专利]一种铁水罐车的自动行走控制装置及方法

说明书

本发明提出一种铁水罐车的自动行走控制装置及方法，包括PLC控制器、测距传感器、摄像器和图像处理器，通过测距传感器采集铁水罐车的实时位移，PLC控制器根据铁水罐车的目标位移与实时位移的差值的大小控制铁水罐车行走速度，以控制铁水罐车准确安全的到达目的地，本发明有效的缩短了铁水罐车安全行走到目的地的时间，同时还能减小人力的投入。

技术领域

本发明属于钢铁冶金工业的技术领域，尤其涉及一种铁水罐车的自动行走控制装置及方法。

背景技术

在钢铁冶金工业领域中，炼钢是十分重要的一环，而扒渣工艺又是炼钢环节的重要组成部分。扒渣工艺的成熟与否不但关系着下游钢水的质量，也关系着钢铁企业的成本与效益。在炼钢工业的原始时期，扒渣工艺主要是通过人工抬动渣耙动作的方式实现，不但效率低下，扒渣时间长，对钢水的浪费也比较严重，甚至存在着相当大的事故隐患。扒渣机出现之后，工人可以通过操作扒渣机来实现铁水罐的扒渣，大大减少了工人的劳动强度，提高了扒渣效率，也提高了钢水的出钢率和钢水质量。

新一代的扒渣工艺已经实现了自动化，不再需要工人的操作，扒渣过程全程依靠机器控制。在自动扒渣的过程中，铁水罐车的行走控制和最终定位是十分重要的过程，行走速度过大，会导致惯性大而影响定位精度，行走速度过小，又会拉长行走时间，影响铁水温度和脱硫总时间。同时，铁水罐车的最终定位精度如果太低，亦会影响自动扒渣的效率。因此，铁水罐车的行走控制对应钢铁冶金工艺而言显得尤为重要。

在目前的扒渣工艺过程中，铁水罐车的行走控制主要通过人工控制行走按钮，点动按钮实现铁水罐车的行走控制，在这个过程中，需要操作人员通过肉眼判断铁水罐车的行走位置，防止行走不到位或行走过头，严重依赖于人工经验，耗费时间长，精度不高。也有通过在固定位置安装接近开光或光电开关检测到位信号，从而控制铁水罐车到位停止，但由于铁水罐车行走时存在运动惯性，定位精度差，同时检测开关由于安装环境比较恶劣，没有冗余控制机制，一旦损坏对自动扒渣存在较大影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种铁水罐车的自动行走控制装置及方法，无需人工肉眼判断铁水罐车的行走位置，提高定位精度。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种铁水罐车的自动行走控制装置，其特征在于，包括PLC控制器、测距传感器、摄像器和图像处理器，所述测距传感器安设于铁水罐车的行走轨道两侧，采集铁水罐车的行走的实时位移，所述摄像器安设于铁水罐车的行走目的地，将采集的行走图像传输至所述图像处理器中，测距传感器和图像处理器通过线缆与所述PLC控制器的输入端相连，PLC控制器的输出端通过线缆与铁水罐车的行走驱动电机相连。

按上述方案，所述测距传感器包括主测距传感器和辅测距传感器，所述主测距传感器和辅测距传感器互为冗余。

按上述方案，所述主测距传感器和辅测距传感器均为激光测距传感器或雷达测距传感器或图像测距传感器。

按上述方案，所述摄像器为高清图像摄像器，所述图像处理器为工控机。

一种铁水罐车的自动行走控制装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1)自动行走条件检测：判断自动行走执行条件是否满足，满足条件后，再控制铁水罐车进行行走；

S2)进行激光测距：在铁水罐车的行走过程中，使测距传感器测量铁水罐车的行走的实时位移；

S3)自动行走控制：PLC控制器通过测距传感器采集到的铁水罐车行走的实时位移，确定目标位移与实时位移的位移差值P，以根据位移差值选择对应的行走速度控制铁水罐车进行行走；

S4)行走到位检测：当测距传感器采集到的铁水罐车的行走位移到达目的地区域范围时，同时图像到位检测判断铁水罐车到达目的地区域范围时，判断铁水罐车自动行走到位，以将铁水罐车的速度降低至零，使得铁水罐车停止行走