[发明专利]四绳抓斗全自动运行监控系统及其同步控制方法

摘要

一种四绳抓斗全自动运行监控系统及其同步控制方法，四绳抓斗全自动运行监控系统的上位机通过工业以太网与监控单元和控制单元连接，监控单元通过RS‑485接口与控制单元连接，控制单元通过Profibus总线与传感检测单元和传动单元连接，执行单元通过电缆与传感检测单元和传动单元连接。其同步控制方法包括全自动控制方法和自动沉抓方法。不仅根据相应控制实现四绳抓斗的全自动运行，而且根据控制方法实现四绳抓斗的同步沉抓作业。能在抓斗沉抓过程中减少硬件损耗，延长设备的使用寿命。降低工人劳动强度，提高工作效率，减少因钢丝绳跳绳造成的经济损失。

主权项

一种四绳抓斗全自动运行监控系统的同步控制方法，包括上位机、监控单元、控制单元、传感检测单元、传动单元和执行单元；上位机通过工业以太网与监控单元和控制单元连接，监控单元通过RS‑485接口与控制单元连接，控制单元通过Profibus总线与传感检测单元和传动单元连接，执行单元通过电缆与传感检测单元和传动单元连接，其特征在于：包括全自动控制方法和自动沉抓方法；不仅可以根据相应控制实现四绳抓斗的全自动运行，而且根据控制方法实现四绳抓斗的同步沉抓作业；全自动控制方法针对的是四绳抓斗的运行，包括抓斗自动上升、抓斗自动下降、抓斗自动打开和抓斗自动沉抓；根据控制流程实现对抓斗全自动运行的控制，包含以下步骤：A1：在四绳抓斗监控系统上电后，根据传感检测单元检测物料高度信息，根据控制单元确定抓斗的抓取点；A2：在抓取点确定后，利用控制单元调节传动单元的输出，进而控制执行单元，实现自动打开抓斗；A3：抓斗完全打开后，利用监控系统中的程序调节传动单元输出，进而实现抓斗自动下降；同时利用安装在执行单元上的传感检测单元实时检测钢丝绳下放长度，获得抓斗实时位置；A4：当抓斗下降至与物料接触后，安装在抓斗上的传感检测单元向控制单元发送接触信号，开始自动沉抓；自动沉抓方法包含以下步骤：A4.1：控制单元接收接触信号后，向传动单元发送控制指令，自动沉抓开始；A4.2：通过传送单元的输出实时调节执行单元的转速，进而控制钢丝绳的下放长度L；其中L1为起升钢丝绳1下放长度，L2为支持钢丝绳2下放长度；A4.3：通过安装在执行单元上的传感检测单元检测A4.2中的数据，并传输至控制单元；A4.4：根据A4.3的信息，在控制单元中计算两个执行单元的钢丝绳下放长度之差△L(△L＝L1‑L2)，并与设定值△L0做比较；根据比较结果不同有以下处理步骤：A4.4.1：若△L＝△L0，则判断抓斗是否完全闭合；若抓斗闭合，则进入A4.5；若抓斗未闭合，则回到A4.2；A4.4.2：若△L≠△L0，则进入控制单元中的PID(比例proportion、积分integration、微分differentiation)运算程序，将计算结果传输至A4.2；A4.5：抓斗完全闭合后，向控制单元传送闭合到位信号，自动沉抓过程结束，抓斗自动上升；A4.6：在A4.5过程中，通过传感检测装置实现对抓取量的获取；A4.7：抓斗上升到位后，控制单元发出抓斗打开指令，抓斗自动打开，实现物料投送；A4.8：在A4.7完成后，若控制单元接收到抓斗停止工作命令，则抓斗自动运行结束；若没有抓斗停止工作命令，则进入A3，实现抓斗全自动运行。