通用型料線控制方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種通用型料線控制方法，包括如下步驟：1：在通用型料線控制終端中建立元件驅(qū)動(dòng)層、設(shè)備調(diào)用層、料線組合層和料線功能層；2：根據(jù)所需要構(gòu)建的現(xiàn)場(chǎng)料線結(jié)構(gòu)，通用型料線控制終端通過(guò)設(shè)備調(diào)用層，從元件驅(qū)動(dòng)層調(diào)取所需要構(gòu)建的現(xiàn)場(chǎng)料線結(jié)構(gòu)中所有對(duì)應(yīng)的通用型料線子設(shè)備的驅(qū)動(dòng)模塊；然后建立上述各個(gè)被調(diào)用的驅(qū)動(dòng)模塊與對(duì)應(yīng)通用型料線子設(shè)備之間的物理連接；3：通用型料線控制終端通過(guò)料線組合層對(duì)上述以及與驅(qū)動(dòng)模塊建立物理連接關(guān)系的各個(gè)料線組合層進(jìn)行連接組合；4：通用型料線控制終端通過(guò)料線功能層實(shí)現(xiàn)對(duì)已經(jīng)形成的現(xiàn)場(chǎng)所需的料線結(jié)構(gòu)進(jìn)行邏輯控制。本發(fā)明減少了針對(duì)不同料線的控制開(kāi)發(fā)時(shí)間及系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間。
【專(zhuān)利說(shuō)明】通用型料線控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地指一種通用型料線控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]一般的礦石原料場(chǎng)、原料碼頭的皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)備主要由運(yùn)送設(shè)備、取料設(shè)備、堆料設(shè)備和其它附屬設(shè)備構(gòu)成。其中取料設(shè)備、堆料設(shè)備和附屬設(shè)備裝置根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)合不同需要選用特定的機(jī)械設(shè)備，而運(yùn)送設(shè)備則基本大同小異。一般一個(gè)運(yùn)送系統(tǒng)由條多條料線構(gòu)成，而一條料線則由若干條頭尾相接的皮帶和皮帶間的原料導(dǎo)向設(shè)備共同構(gòu)成。對(duì)于料線的運(yùn)行控制基本上要依據(jù)以下幾點(diǎn)要求:
[0003]運(yùn)行料線正常啟動(dòng)皮帶時(shí)，下游皮帶啟動(dòng)后才能啟動(dòng)上游皮帶。運(yùn)行料線正常停止皮帶時(shí)，上游皮帶停止后才能停止下游皮帶。料線運(yùn)行中下游皮帶停止運(yùn)行時(shí)，上游皮帶必須立即停止。一條料線運(yùn)行時(shí)，與此料線有同樣皮帶構(gòu)成的料線禁止運(yùn)行。
[0004]正是由于機(jī)械設(shè)備和控制要求上都有著相同點(diǎn)，所以料線控制系統(tǒng)大多也都有著基本相同的結(jié)構(gòu)和功能。但是在不同應(yīng)用場(chǎng)合，料線的數(shù)量是不同的，構(gòu)成料線的皮帶的組合方式也是不同的，甚至在一些特點(diǎn)的場(chǎng)合，對(duì)于料線的控制方式上也是有著特定的要求的。這就導(dǎo)致了每面對(duì)一個(gè)具體的料線應(yīng)用場(chǎng)合，料線的控制系統(tǒng)就必須重新設(shè)計(jì)，以滿(mǎn)足具體的現(xiàn)場(chǎng)要求。不同應(yīng)用場(chǎng)合的料線具有相同的設(shè)備、技術(shù)和工藝特征，但其控制系統(tǒng)卻必須根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行獨(dú)立的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試。極大的耗費(fèi)了人力和物力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是要提供一種通用型料線控制方法，該控制方法減少了料線系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的時(shí)間，且方法靈活簡(jiǎn)單，適用性廣。
[0006]為實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的通用型料線控制方法，其特征在于:它包括如下步驟:
[0007]步驟1:在通用型料線控制終端中建立元件驅(qū)動(dòng)層、設(shè)備調(diào)用層、料線組合層和料線功能層，其中，所述元件驅(qū)動(dòng)層包括通用型料線中每種子設(shè)備的驅(qū)動(dòng)模塊；所述設(shè)備調(diào)用層包括通用型料線中每種子設(shè)備的驅(qū)動(dòng)模塊與各個(gè)通用型料線子設(shè)備的調(diào)用對(duì)應(yīng)關(guān)系；所述料線組合層用于完成被調(diào)用的各個(gè)通用型料線子設(shè)備之間的連接組合，形成現(xiàn)場(chǎng)所需的料線設(shè)備；所述料線功能層用于對(duì)上述形成的現(xiàn)場(chǎng)所需的料線設(shè)備進(jìn)行邏輯控制；
[0008]步驟2:根據(jù)所需要構(gòu)建的現(xiàn)場(chǎng)料線結(jié)構(gòu)，通用型料線控制終端通過(guò)設(shè)備調(diào)用層，從元件驅(qū)動(dòng)層調(diào)取所需要構(gòu)建的現(xiàn)場(chǎng)料線結(jié)構(gòu)中所有對(duì)應(yīng)的通用型料線子設(shè)備的驅(qū)動(dòng)模塊；然后建立上述各個(gè)被調(diào)用的驅(qū)動(dòng)模塊與對(duì)應(yīng)通用型料線子設(shè)備之間的物理連接；
[0009]步驟3:通用型料線控制終端通過(guò)料線組合層對(duì)上述已經(jīng)與驅(qū)動(dòng)模塊建立物理連接關(guān)系的各個(gè)通用型料線子設(shè)備進(jìn)行連接組合，形成現(xiàn)場(chǎng)所需的料線結(jié)構(gòu)；
[0010]步驟4:通用型料線控制終端通過(guò)料線功能層實(shí)現(xiàn)對(duì)步驟3中已經(jīng)形成的現(xiàn)場(chǎng)所需的料線結(jié)構(gòu)進(jìn)行邏輯控制，使該現(xiàn)場(chǎng)所需的料線結(jié)構(gòu)中的各個(gè)通用型料線子設(shè)備協(xié)同工作，完成各種料線功能。
[0011]本發(fā)明的有益效果:
[0012]1、本發(fā)明采用上述控制方式不需要在每個(gè)具體的料線應(yīng)用場(chǎng)合，都來(lái)對(duì)料線的控制系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，不需要根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)料線進(jìn)行獨(dú)立的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試，減少了針對(duì)不同料線的控制開(kāi)發(fā)時(shí)間及系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間。
[0013]2、本發(fā)明在通用型料線控制終端中進(jìn)行了分層控制(元件驅(qū)動(dòng)層、設(shè)備調(diào)用層、料線組合層和料線功能層)，當(dāng)需要增加料線的控制功能時(shí)，只需要對(duì)料線各個(gè)功能層進(jìn)行增添修改，使得修改過(guò)程簡(jiǎn)單方便，易于實(shí)現(xiàn)。
[0014]3、本發(fā)明的功能豐富，方法靈活，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用性廣。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明的的系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)示意圖；

【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明:
[0017]一種通用型料線控制方法，其特征在于:它包括如下步驟:
[0018]步驟1:在通用型料線控制終端中建立元件驅(qū)動(dòng)層、設(shè)備調(diào)用層、料線組合層和料線功能層，其中，所述元件驅(qū)動(dòng)層包括通用型料線中每種子設(shè)備的驅(qū)動(dòng)模塊；所述設(shè)備調(diào)用層包括通用型料線中每種子設(shè)備的驅(qū)動(dòng)模塊與各個(gè)通用型料線子設(shè)備的調(diào)用對(duì)應(yīng)關(guān)系；所述料線組合層用于完成被調(diào)用的各個(gè)通用型料線子設(shè)備之間的連接組合，形成現(xiàn)場(chǎng)所需的料線設(shè)備；所述料線功能層用于對(duì)上述形成的現(xiàn)場(chǎng)所需的料線設(shè)備進(jìn)行邏輯控制；
[0019]步驟2:根據(jù)所需要構(gòu)建的現(xiàn)場(chǎng)料線結(jié)構(gòu)，通用型料線控制終端通過(guò)設(shè)備調(diào)用層，從元件驅(qū)動(dòng)層調(diào)取所需要構(gòu)建的現(xiàn)場(chǎng)料線結(jié)構(gòu)中所有對(duì)應(yīng)的通用型料線子設(shè)備的驅(qū)動(dòng)模塊；然后建立上述各個(gè)被調(diào)用的驅(qū)動(dòng)模塊與對(duì)應(yīng)通用型料線子設(shè)備之間的物理連接；
[0020]步驟3:通用型料線控制終端通過(guò)料線組合層對(duì)上述已經(jīng)與驅(qū)動(dòng)模塊建立物理連接關(guān)系的各個(gè)通用型料線子設(shè)備進(jìn)行連接組合，形成現(xiàn)場(chǎng)所需的料線結(jié)構(gòu)；
[0021]步驟4:通用型料線控制終端通過(guò)料線功能層實(shí)現(xiàn)對(duì)步驟3中已經(jīng)形成的現(xiàn)場(chǎng)所需的料線結(jié)構(gòu)進(jìn)行邏輯控制，使該現(xiàn)場(chǎng)所需的料線結(jié)構(gòu)中的各個(gè)通用型料線子設(shè)備協(xié)同工作，完成各種料線功能。
[0022]上述技術(shù)方案的步驟4中，通用型料線控制終端通過(guò)料線功能層對(duì)步驟3中已經(jīng)形成的現(xiàn)場(chǎng)所需的料線結(jié)構(gòu)進(jìn)行邏輯控制的具體方法為:通用型料線控制終端通過(guò)料線功能層對(duì)上述已經(jīng)形成的現(xiàn)場(chǎng)所需的料線結(jié)構(gòu)中的各個(gè)通用型料線子設(shè)備的驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行編號(hào)，并確保每個(gè)通用型料線子設(shè)備具有唯一的編號(hào)，現(xiàn)場(chǎng)料線功能的要求規(guī)定了每個(gè)編號(hào)在各個(gè)時(shí)刻的工作方式；通用型料線控制終端的料線功能層根據(jù)上述現(xiàn)場(chǎng)料線功能的要求，控制各個(gè)編號(hào)所對(duì)應(yīng)的通用型料線子設(shè)備的驅(qū)動(dòng)模塊的工作模式。
[0023]上述技術(shù)方案的步驟I中的驅(qū)動(dòng)模塊包括主體驅(qū)動(dòng)模塊和輔助驅(qū)動(dòng)模塊，其中，主體驅(qū)動(dòng)模塊為直接影響料線運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)模塊，所述輔助驅(qū)動(dòng)模塊為保證正常料線運(yùn)行而安裝的輔助模塊和檢查模塊。
[0024]上述技術(shù)方案中，所述主體驅(qū)動(dòng)模塊包括皮帶電機(jī)、三通和四工位導(dǎo)料槽。上述輔助驅(qū)動(dòng)模塊中的輔助模塊包括除鐵器和振打器，上述輔助驅(qū)動(dòng)模塊中的檢查模塊包括跑偏檢測(cè)模塊和打滑檢測(cè)模塊。
[0025]上述技術(shù)方案中，元件驅(qū)動(dòng)層包括不同硬件設(shè)備的驅(qū)動(dòng)。料線運(yùn)輸設(shè)備占地廣，設(shè)備繁多，但同一種設(shè)備多次使用的情況極為普遍。多次使用的同一設(shè)備，在控制系統(tǒng)中只用設(shè)計(jì)一個(gè)專(zhuān)用的硬件驅(qū)動(dòng)模塊，這樣就極大的節(jié)省了工作強(qiáng)度。對(duì)于整個(gè)控制系統(tǒng)而言，元件驅(qū)動(dòng)層就是一個(gè)元件庫(kù)，是一個(gè)開(kāi)放性的區(qū)域。技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際的控制要求和設(shè)備情況設(shè)計(jì)新的硬件驅(qū)動(dòng)模塊然后添加進(jìn)這層。
[0026]上述技術(shù)方案中，設(shè)備調(diào)用層將元件驅(qū)動(dòng)層中的驅(qū)動(dòng)模塊與實(shí)際的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行對(duì)應(yīng)。比如現(xiàn)場(chǎng)有4臺(tái)皮帶電機(jī)，那么就需要有4套皮帶電機(jī)的控制系統(tǒng)。在發(fā)明中的做法是對(duì)皮帶電機(jī)的驅(qū)動(dòng)元件進(jìn)行4次程序調(diào)用，并且將每次調(diào)用的驅(qū)動(dòng)模塊的外界輸入端口和對(duì)外輸出端口連接在相應(yīng)的子設(shè)備(如皮帶電機(jī))的I/O (input/output，輸入輸出端口)端口上。
[0027]在實(shí)際的表現(xiàn)上，設(shè)備調(diào)用層就是對(duì)每個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊的調(diào)用表單。
[0028]上述技術(shù)方案中，料線組合層將不同的子設(shè)備組合成一條完整的料線。每條料線包括料線頭標(biāo)志、料線單元節(jié)和料線尾標(biāo)志。
[0029]料線頭標(biāo)志位存儲(chǔ)著料線的標(biāo)號(hào)、料線的節(jié)數(shù)和料線的運(yùn)行狀態(tài)信息。并且負(fù)責(zé)和整條料線的上游設(shè)備進(jìn)行通信。同時(shí)讀取本條料線的控制命令。
[0030]料線單元節(jié)則是由一個(gè)主體元件和若干個(gè)輔助元件構(gòu)成，每條料線根據(jù)實(shí)際情況有若干個(gè)單元節(jié)，這些單元節(jié)代表的具體設(shè)備構(gòu)成了整個(gè)料線的主體。
[0031]料線尾標(biāo)志代表著料線到此結(jié)束，并且負(fù)責(zé)和整條料線的下游設(shè)備進(jìn)行通信。
[0032]料線頭標(biāo)志，料線單元節(jié)和料線尾標(biāo)志按照現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行排列，料線頭標(biāo)志排在最前，料線尾標(biāo)志排在最后，中間是料線單元節(jié)。排在前面的料線單元節(jié)代表了料線上游的設(shè)備，排在后面的料線單元節(jié)代表了料線下游的設(shè)備。料線頭標(biāo)志，料線單元節(jié)和料線尾標(biāo)志之間存在雙向的數(shù)據(jù)通信端口，相鄰連接之間通過(guò)數(shù)據(jù)通信端口交換上下游之間的運(yùn)行數(shù)據(jù)。其中料線頭標(biāo)志代表料線的最上游，料線尾標(biāo)志代表料線的最下游。
[0033]正常工作時(shí)，每條料線單元通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的端口讀取皮帶電機(jī)和輔助設(shè)備的狀態(tài)，而料線頭標(biāo)志不僅和上游設(shè)備進(jìn)行著通訊，同時(shí)讀取著本條料線的控制命令，并將上游狀態(tài)和控制指令傳輸給料線單元節(jié)，料線單元節(jié)讀取料線頭標(biāo)志的信息后，整合自身的狀態(tài)信息，將控制指令和自身狀態(tài)再傳輸給第二個(gè)料線單元節(jié)，依次執(zhí)行直到料線尾標(biāo)志。同時(shí)間料線尾標(biāo)志將于下游通訊得到的狀態(tài)傳輸給第四個(gè)料線單元節(jié)，第四個(gè)料線單元節(jié)結(jié)合自身狀態(tài)，再將信息傳給第三個(gè)料線單元節(jié)，依次執(zhí)行直到料線頭標(biāo)志。
[0034]在實(shí)際應(yīng)用中，需要將現(xiàn)場(chǎng)子設(shè)備與料線進(jìn)行關(guān)聯(lián)。進(jìn)行料線頭標(biāo)志和料線尾標(biāo)志的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備關(guān)聯(lián)時(shí)，由于需要和料線上下游連接設(shè)備進(jìn)行通信，所以需要依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況定義通信格式。而料線單元節(jié)有著規(guī)范的通訊端口格式。進(jìn)行單體設(shè)備關(guān)聯(lián)只需要將相應(yīng)料線單元節(jié)的通訊端口和具體設(shè)備的驅(qū)動(dòng)單元連鎖通訊端口相連接，就可以完整構(gòu)成整個(gè)料線。其中每個(gè)料線單元節(jié)有一個(gè)通訊端口和唯一一個(gè)主體元件連接，而另一個(gè)通訊端口可以和多個(gè)輔助元件連接或者不連接。每個(gè)輔助元件都通過(guò)并行通訊結(jié)構(gòu)和料線單元節(jié)連接。
[0035]本發(fā)明的技術(shù)原理為:不同應(yīng)用場(chǎng)合的料線都有相同的基本構(gòu)成設(shè)備，比如構(gòu)成料線的運(yùn)輸皮帶，多條皮帶交匯處的料流導(dǎo)向系統(tǒng)，每段皮帶上的檢測(cè)設(shè)備，輔助皮帶正常運(yùn)行的輔助設(shè)備等。那么對(duì)于不同的料線控制系統(tǒng)而言，也就有著相同的基本控制對(duì)象，比如驅(qū)動(dòng)皮帶運(yùn)行的電機(jī)，驅(qū)動(dòng)料流三通的繼電器，驅(qū)動(dòng)雨刮器的接觸器等，而不同料線的不同點(diǎn)則在于這些基礎(chǔ)設(shè)備，基礎(chǔ)控制對(duì)象的組合方式不同。
[0036]為了使得料線控制系統(tǒng)即具有通用性，又能根據(jù)不同的實(shí)際狀況進(jìn)行靈活適應(yīng)。本發(fā)明采用了上述模塊式的組合結(jié)構(gòu)。整個(gè)料線結(jié)構(gòu)由各個(gè)通用型料線子設(shè)備進(jìn)行組合而成，針對(duì)不同的具體應(yīng)用，可以對(duì)模塊的數(shù)量和類(lèi)型進(jìn)行重新排列組合。
[0037]本發(fā)明的硬件載體為工業(yè)PLC(Programmable Logic Controller,,可編程邏輯控制器)控制系統(tǒng)。具體選用GE公司的PAC RX3i系列PLC。
[0038]本說(shuō)明書(shū)未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種通用型料線控制方法，其特征在于:它包括如下步驟: 步驟1:在通用型料線控制終端中建立元件驅(qū)動(dòng)層、設(shè)備調(diào)用層、料線組合層和料線功能層，其中，所述元件驅(qū)動(dòng)層包括通用型料線中每種子設(shè)備的驅(qū)動(dòng)模塊；所述設(shè)備調(diào)用層包括通用型料線中每種子設(shè)備的驅(qū)動(dòng)模塊與各個(gè)通用型料線子設(shè)備的調(diào)用對(duì)應(yīng)關(guān)系；所述料線組合層用于完成被調(diào)用的各個(gè)通用型料線子設(shè)備之間的連接組合，形成現(xiàn)場(chǎng)所需的料線設(shè)備；所述料線功能層用于對(duì)上述形成的現(xiàn)場(chǎng)所需的料線設(shè)備進(jìn)行邏輯控制； 步驟2:根據(jù)所需要構(gòu)建的現(xiàn)場(chǎng)料線結(jié)構(gòu)，通用型料線控制終端通過(guò)設(shè)備調(diào)用層，從元件驅(qū)動(dòng)層調(diào)取所需要構(gòu)建的現(xiàn)場(chǎng)料線結(jié)構(gòu)中所有對(duì)應(yīng)的通用型料線子設(shè)備的驅(qū)動(dòng)模塊；然后建立上述各個(gè)被調(diào)用的驅(qū)動(dòng)模塊與對(duì)應(yīng)通用型料線子設(shè)備之間的物理連接； 步驟3:通用型料線控制終端通過(guò)料線組合層對(duì)上述已經(jīng)與驅(qū)動(dòng)模塊建立物理連接關(guān)系的各個(gè)通用型料線子設(shè)備進(jìn)行連接組合，形成現(xiàn)場(chǎng)所需的料線結(jié)構(gòu)； 步驟4:通用型料線控制終端通過(guò)料線功能層實(shí)現(xiàn)對(duì)步驟3中已經(jīng)形成的現(xiàn)場(chǎng)所需的料線結(jié)構(gòu)進(jìn)行邏輯控制，使該現(xiàn)場(chǎng)所需的料線結(jié)構(gòu)中的各個(gè)通用型料線子設(shè)備協(xié)同工作，完成各種料線功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用型料線控制方法，其特征在于:所述步驟4中，通用型料線控制終端通過(guò)料線功能層對(duì)步驟3中已經(jīng)形成的現(xiàn)場(chǎng)所需的料線結(jié)構(gòu)進(jìn)行邏輯控制的具體方法為:通用型料線控制終端通過(guò)料線功能層對(duì)上述已經(jīng)形成的現(xiàn)場(chǎng)所需的料線結(jié)構(gòu)中的各個(gè)通用型料線子設(shè)備的驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行編號(hào)，并確保每個(gè)通用型料線子設(shè)備具有唯一的編號(hào)，現(xiàn)場(chǎng)料線功能的要求規(guī)定了每個(gè)編號(hào)在各個(gè)時(shí)刻的工作方式；通用型料線控制終端的料線功能層根據(jù)上述現(xiàn)場(chǎng)料線功能的要求，控制各個(gè)編號(hào)所對(duì)應(yīng)的通用型料線子設(shè)備的驅(qū)動(dòng)模塊的工作模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用型料線控制方法，其特征在于:所述步驟I中的驅(qū)動(dòng)模塊包括主體驅(qū)動(dòng)模塊和輔助驅(qū)動(dòng)模塊，其中，主體驅(qū)動(dòng)模塊為直接影響料線運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)模塊，所述輔助驅(qū)動(dòng)模塊為保證正常料線運(yùn)行而安裝的輔助模塊和檢查模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通用型料線控制方法，其特征在于:所述主體驅(qū)動(dòng)模塊包括皮帶電機(jī)、三通和四工位導(dǎo)料槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通用型料線控制方法，其特征在于:上述輔助驅(qū)動(dòng)模塊中的輔助模塊包括除鐵器和振打器，上述輔助驅(qū)動(dòng)模塊中的檢查模塊包括跑偏檢測(cè)模塊和打滑檢測(cè)模塊。
【文檔編號(hào)】B65B43/00GK104340413SQ201410430486
【公開(kāi)日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】李凱, 雷銳光 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司