本實用新型涉及自動控制領域，尤其涉及一種生活垃圾抓取起重機全自動控制系統(tǒng)。

背景技術：

近年來，隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，環(huán)境問題和能源問題日益嚴峻，眾所周知，人類在生活和工作的過程中會產(chǎn)生出大量的生活垃圾和工業(yè)垃圾；如果將這些垃圾直接丟棄于大自然中，不但會造成嚴重的環(huán)境問題，同時會導致能源的極大浪費，因此，近年來，各地都投入了大量的人類和物力去對垃圾進行處理。目前，隨著垃圾量的日益增多，垃圾起重機已經(jīng)得到了廣泛的應用，這些垃圾起重機極大地提高了垃圾處理的效率，但是通過實踐后發(fā)現(xiàn)，由于垃圾處理現(xiàn)場的環(huán)境比較惡劣，主要體現(xiàn)在氣味比較難聞，更為嚴重的是部分垃圾在處理時還會產(chǎn)生有毒氣體，因此，如果長時間處于這類工作環(huán)境中，上述難聞氣體或者是有毒氣體將會對工作人員的身體產(chǎn)生一定的影響。因此設計開發(fā)一種全自動控制的垃圾起重機顯得是尤為重要。

目前用于垃圾抓斗起重機的全自動控制裝置在控制方式上主要采用2種形式①駕駛員手動控制運行。②駕駛員手動控制運行+手動操作觸摸屏控制運行。第一種形式需要駕駛員實時控制；第二種形式需要駕駛員操作觸摸屏進行協(xié)助控制。以上2種方式都需要人工操作駕駛，駕駛員容易疲勞，由于每個駕駛員駕駛習慣的不同，起重機性能不能得到最優(yōu)發(fā)揮。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型實施例主要解決的技術問題是避免手動控制運行，同時提供一種生活垃圾抓取起重機全自動控制系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對垃圾抓取起重機無人駕駛，按下按鈕就能全自動運行。

為解決上述技術問題，本實用新型實施例采用的一個技術方案是：

提供一種生活垃圾抓取起重機全自動控制系統(tǒng)，包括：

觸摸屏和可編程控制器(PLC)，所述觸摸屏通過以太網(wǎng)通信的方式向所述可編程控制器(PLC)發(fā)送命令信號，所述可編程控制器(PLC)用于接收所述觸摸屏發(fā)送的命令信號，同時執(zhí)行接收的命令信號；

物料探測傳感器，與所述可編程控制器(PLC)通過以太網(wǎng)線連接，用于采集生活垃圾堆放的高度，通過計算得出在每個坐標點下行移動的距離，并將垃圾的高低點數(shù)據(jù)發(fā)送至所述可編程控制器(PLC)；

編碼器，與所述可編程控制器(PLC)通過以太網(wǎng)線連接，用于采集二維平面數(shù)據(jù)，并將所述二維平面數(shù)據(jù)轉換成抓料和投料二維平面坐標位置，并將所述二維平面坐標位置發(fā)送至所述可編程控制器(PLC)；

變頻器，與所述可編程控制器(PLC)通過以太網(wǎng)線連接，用于接收所述可編程控制器(PLC)發(fā)送的三維位置信號，根據(jù)所述三維位置控制垃圾抓斗起重機對目標垃圾點進行投料和/或抓料；

電機，與所述變頻器連接，用于對目標垃圾點進行投料和/或抓料。

進一步地，所述觸摸屏包括液晶顯示屏，用于顯示控制按鈕。

進一步地，所述控制按鈕包括手動按鈕、自動按鈕、急停按鈕、回原點按鈕、物料位置按鈕及目標坐標按鈕。

進一步地，所述觸摸屏通過無線WIFI的通信方式向所述可編程控制器(PLC)發(fā)送命令信號。

進一步地，所述物料探測傳感器是沿著Z軸對垃圾的高低點進行掃描，采集生活垃圾堆放的高低點數(shù)據(jù)。

進一步地，與所述變頻器連接的電機至少為5個。

進一步地，所述可編程控制器(PLC)通過RS485通信發(fā)命令給變頻器啟動設備運行。

進一步地，所述可編程控制器(PLC)包括接收器，所述接收器與所述物料探測傳感器連接，用于接收所述物料探測傳感器采集的生活垃圾堆放的高低點數(shù)據(jù)信號。

更進一步地，所述可編程控制器(PLC)還包括運算器，所述運算器與所述接收器連接，用于對所述高低點數(shù)據(jù)信號進行排列，排列出位于Z軸高點和低點的若干個點，形成抓料和投料位置點。

再進一步地，所述可編程控制器(PLC)還包括發(fā)送裝置，所述發(fā)送裝置與所述變頻器連接，用于將抓料和投料三維坐標位置信號發(fā)送至變頻器。

本實用新型實施例的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術手動控制垃圾抓取起重機的情況，本實用新型實施例提供的一種生活垃圾抓取起重機全自動控制系統(tǒng)，包括觸摸屏和可編程控制器(PLC)，所述觸摸屏通過以太網(wǎng)通信的方式向所述可編程控制器(PLC)發(fā)送命令信號，所述可編程控制器(PLC)用于接收所述觸摸屏發(fā)送的命令信號，同時執(zhí)行接收的命令信號；物料探測傳感器，與所述可編程控制器(PLC)通過以太網(wǎng)線連接；編碼器，與所述可編程控制器(PLC)通過以太網(wǎng)線連接；變頻器，與所述可編程控制器(PLC)通過以太網(wǎng)線連接；電機，與所述變頻器連接，本實用新型可以實現(xiàn)對垃圾抓取起重機無人駕駛，按下按鈕就能全自動運行，不僅工作效率高，而且協(xié)調(diào)能力好。

【附圖說明】

圖1是本實用新型一實施例提供的生活垃圾抓取起重機全自動控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結構框圖；

圖2是本實用新型一實施例提供的生活垃圾抓取起重機全自動控制系統(tǒng)的觸摸屏控制按鈕圖；

圖3是本實用新型一實施例提供的生活垃圾抓取起重機全自動控制系統(tǒng)的觸摸屏與可編程控制器(PLC)通信方式圖；

圖4是本實用新型一實施例提供的生活垃圾抓取起重機全自動控制系統(tǒng)的可編程控制器(PLC)結構圖。

其中，10.觸摸屏20.物料探測傳感器30.可編程控制器(PLC)40.編碼器50.變頻器60.電機

【具體實施方式】

為了便于理解本實用新型，下面結合附圖和具體實施方式，對本實用新型進行更詳細的說明。需要說明的是，當元件被表述“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上、或者其間可以存在一個或多個居中的元件。當一個元件被表述“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件、或者其間可以存在一個或多個居中的元件。本說明書所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。

除非另有定義，本說明書所使用的所有的技術和科學術語與屬于本實用新型的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本說明書中在本實用新型的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是用于限制本實用新型。本說明書所使用的術語“和/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

實施例1

如圖1所示，本實用新型實施例提供的生活垃圾抓取起重機全自動控制系統(tǒng)100，包括：

觸摸屏10和可編程控制器(PLC)30，所述觸摸屏10通過以太網(wǎng)通信的方式向所述可編程控制器(PLC)30發(fā)送命令信號。在一些實施例中，所述觸摸屏10可以為液晶顯示設備，具體可以包括液晶面板、OLED面板、液晶電視、液晶顯示器、手機、平板電腦等具有顯示功能的產(chǎn)品，優(yōu)選的，本實施例中所述觸摸屏10為平板電腦，平板電腦具有體積小，性能高，便攜移動，它像筆記本電腦一樣體積小而輕，可以隨時轉移它的使用場所。此外，采用以太網(wǎng)通信的觸摸屏10還能夠實現(xiàn)現(xiàn)場設備的調(diào)試、維護及操作。

所述可編程控制器(PLC)30用于接收所述觸摸屏10發(fā)送的命令信號，同時執(zhí)行接收的命令信號。可編程控制器(PLC)30是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破?PLC)30及其有關的外圍設備都應該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設計。高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。可編程控制器(PLC)30由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術，采用嚴格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進的抗干擾技術，具有很高的可靠性。從可編程控制器(PLC)30的機外電路來說，使用可編程控制器(PLC)30構成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，可編程控制器(PLC)30帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信號。在應用軟件中，應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除可編程控制器(PLC)30以外的電路及設備也獲得故障自診斷保護。可編程控制器(PLC)30有較強的帶負載能力，可直接驅動一般的電磁閥和交流接觸器，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。

物料探測傳感器20，與所述可編程控制器(PLC)30通過以太網(wǎng)線連接，用于采集生活垃圾堆放的高度，通過計算得出在每個坐標點下行移動的距離，并將垃圾的高低點數(shù)據(jù)發(fā)送至所述可編程控制器(PLC)30。物料探測傳感器20為一種檢測裝置，能感受到被測量的信號，并能將感受到的信號，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信號輸出，以滿足信號的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。

編碼器40，與所述可編程控制器(PLC)30通過以太網(wǎng)線連接，用于采集二維平面數(shù)據(jù)，并將所述二維平面數(shù)據(jù)轉換成抓料和投料二維平面坐標位置，并將所述二維平面坐標位置發(fā)送至所述可編程控制器(PLC)30。編碼器40是將信號(如比特流)或數(shù)據(jù)進行編制、轉換為可用以通訊、傳輸和存儲的信號形式的設備。編碼器40體積小，精密，本身分辨度可以很高，無接觸無磨損；同一品種既可檢測角度位移，又可在機械轉換裝置幫助下檢測直線位移；多圈光電絕對編碼器40可以檢測相當長量程的直線位移。

變頻器50，與所述可編程控制器(PLC)30通過以太網(wǎng)線連接，用于接收所述可編程控制器(PLC)30發(fā)送的三維位置信號，根據(jù)所述三維位置控制垃圾抓斗起重機對目標垃圾點進行投料和/或抓料。變頻器50是通過改變電機60工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。變頻器50主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器50靠內(nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機60的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節(jié)能、調(diào)速的目的，另外，變頻器50還有很多的保護功能，如過流、過壓、過載保護等等。

電機60，與所述變頻器50連接，用于對目標垃圾點進行投料和/或抓料。電動機使用變頻器50的作用就是為了調(diào)速，并降低啟動電流。

本實用新型實施例的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術手動控制垃圾抓取起重機的情況，本實用新型實施例提供的一種生活垃圾抓取起重機全自動控制系統(tǒng)，包括觸摸屏和可編程控制器(PLC)，所述觸摸屏通過以太網(wǎng)通信的方式向所述可編程控制器(PLC)發(fā)送命令信號，所述可編程控制器(PLC)用于接收所述觸摸屏發(fā)送的命令信號，同時執(zhí)行接收的命令信號；物料探測傳感器，與所述可編程控制器(PLC)通過以太網(wǎng)線連接；編碼器，與所述可編程控制器(PLC)通過以太網(wǎng)線連接；變頻器，與所述可編程控制器(PLC)通過以太網(wǎng)線連接；電機，與所述變頻器連接，本實用新型可以實現(xiàn)對垃圾抓取起重機無人駕駛，按下按鈕就能全自動運行，不僅工作效率高，而且協(xié)調(diào)能力好。

實施例2

如圖1-4所示，本實用新型實施例提供的生活垃圾抓取起重機全自動控制系統(tǒng)100，包括：

觸摸屏10和可編程控制器(PLC)30，所述觸摸屏10采用液晶顯示屏，用于顯示控制按鈕，具體可以包括液晶面板、OLED面板、液晶電視、液晶顯示器、手機、平板電腦等具有顯示功能的產(chǎn)品，優(yōu)選的，本實施例中所述觸摸屏10為平板電腦，平板電腦具有體積小，性能高，便攜移動，它像筆記本電腦一樣體積小而輕，可以隨時轉移它的使用場所。此外，采用以太網(wǎng)通信的觸摸屏10還能夠實現(xiàn)現(xiàn)場設備的調(diào)試、維護及操作。

如圖2所示，觸摸屏10控制按鈕包括手動按鈕、自動按鈕、急停按鈕、回原點按鈕、物料位置按鈕及25個目標坐標按鈕。目標坐標位置按鈕的設計，是通過將需要抓取的生活垃圾放在一個篩選設備上作為原點坐標(X軸原點限位，Y軸原點限位，Z軸上限位)，將整個垃圾池劃分為25個坐標。觸摸屏10目標坐標位置按鈕分別與垃圾池25個坐標位置一一對應設計，通過點擊觸摸屏10目標坐標位置按鈕，可實現(xiàn)垃圾抓斗起重機對目標垃圾點進行投料和/或抓料。例如按觸摸屏10回原點按鈕，X軸變頻器運行，運行到X軸原點位置后停止，Y軸變頻器1運行，Y軸變頻器2運行，運行到Y軸原點位置后停止。Z軸變頻器運行，運行到Z軸原點位置后停止。抓斗張開運行，抓斗開限位到達后停止。

如圖3-4所示，觸摸屏10通過以太網(wǎng)通信的方式向所述可編程控制器(PLC)30發(fā)送命令信號，實現(xiàn)垃圾抓斗起重機對目標垃圾點進行投料和/或抓料。觸摸屏10還可以通過無線WIFI的通信方式向所述可編程控制器(PLC)30發(fā)送命令信號，通過無線WIFI的通信方式，可以隨時轉移觸摸屏10的使用場所，靈活方便。然后，可編程控制器(PLC)30輸入單元接收所述觸摸屏10發(fā)送的命令信號，同時執(zhí)行接收的命令信號，可編程控制器(PLC)30通過RS485通信發(fā)命令給變頻器50啟動設備運行，實現(xiàn)垃圾抓斗起重機對目標垃圾點進行投料和/或抓料?？删幊炭刂破?PLC)30包括接收器、運算器及發(fā)送裝置；所述接收器采集單元與所述物料探測傳感器20連接，用于接收所述物料探測傳感器20采集的生活垃圾堆放的高低點數(shù)據(jù)信號；所述接收器采集單元同時還獲取編碼器40采集的二維平面坐標位置(X軸位置編碼器，Y軸位置編碼器1，Y軸位置編碼器2)；所述運算器與所述接收器連接，用于對所述高低點數(shù)據(jù)信號進行排列，排列出位于Z軸高點和低點的若干個點，形成抓料和投料位置點；所述發(fā)送裝置執(zhí)行單元與所述變頻器50連接，通過RS485通信發(fā)命令給變頻器50啟動設備運行，將抓料和投料三維坐標位置信號發(fā)送至變頻器50(X軸變頻器，Y軸變頻器1，Y軸變頻器2，Z軸變頻器)。

如圖1所示，物料探測傳感器20與所述可編程控制器(PLC)30通過以太網(wǎng)線連接，用于采集生活垃圾堆放的高度，通過計算得出在每個坐標點下行移動的距離，并將垃圾的高低點數(shù)據(jù)發(fā)送至所述可編程控制器(PLC)30。所述物料探測傳感器20是沿著Z軸對垃圾的高低點進行掃描，采集生活垃圾堆放的高低點數(shù)據(jù)。物料探測傳感器20為一種檢測裝置，能感受到被測量的信號，并能將感受到的信號，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信號輸出，以滿足信號的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。

編碼器40與所述可編程控制器(PLC)30通過以太網(wǎng)線連接，用于采集二維平面數(shù)據(jù)，并將所述二維平面數(shù)據(jù)轉換成抓料和投料二維平面坐標位置，并將所述二維平面坐標位置發(fā)送至所述可編程控制器(PLC)30。編碼器40是將二維平面數(shù)據(jù)進行編制、轉換為可用來傳輸和存儲的信號，并將所述二維平面坐標位置發(fā)送至所述可編程控制器(PLC)30。

變頻器50與所述可編程控制器(PLC)30通過以太網(wǎng)線連接，用于接收所述可編程控制器(PLC)30發(fā)送的三維位置信號，根據(jù)所述三維位置控制垃圾抓斗起重機對目標垃圾點進行投料和/或抓料；電機60，與所述變頻器50連接，用于對目標垃圾點進行投料和/或抓料。變頻器50是通過改變電機60工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。變頻器50主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器50靠內(nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機60的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節(jié)能、調(diào)速的目的。

電機60與所述變頻器50連接，用于對目標垃圾點進行投料和/或抓料。電動機使用變頻器50的作用就是為了調(diào)速，并降低啟動電流。與所述變頻器50連接的電機60至少為5個(X軸變頻器，Y軸變頻器1，Y軸變頻器2，Z軸變頻器)，由于行車前進后退，采用的是雙電機工作模式。這樣就必須保證線速度一樣的原則，本實用新型實施例通過Y軸編碼器1計算Y軸變頻器1運行的速度，通過Y軸編碼器2計算Y軸變頻器2運行速度。這樣就可以調(diào)整兩個保持一致(改變兩個變頻器其中一個變頻器的頻率)。此外，抓斗連接有兩個電機60，分別控制抓斗張開和閉合。

本實用新型實施例的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術手動控制垃圾抓取起重機的情況，本實用新型實施例提供的一種生活垃圾抓取起重機全自動控制系統(tǒng)，包括觸摸屏和可編程控制器(PLC)，所述觸摸屏通過以太網(wǎng)通信的方式向所述可編程控制器(PLC)發(fā)送命令信號，所述可編程控制器(PLC)用于接收所述觸摸屏發(fā)送的命令信號，同時執(zhí)行接收的命令信號；物料探測傳感器，與所述可編程控制器(PLC)通過以太網(wǎng)線連接；編碼器，與所述可編程控制器(PLC)通過以太網(wǎng)線連接；變頻器，與所述可編程控制器(PLC)通過以太網(wǎng)線連接；電機，與所述變頻器連接，本實用新型可以實現(xiàn)對垃圾抓取起重機無人駕駛，按下按鈕就能全自動運行，不僅工作效率高，而且協(xié)調(diào)能力好。

需要說明的是，本實用新型的說明書及其附圖中給出了本實用新型的較佳的實施方式，但是，本實用新型可以通過許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本說明書所描述的實施方式，這些實施方式不作為對本實用新型內(nèi)容的額外限制，提供這些實施方式的目的是使對本實用新型的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。并且，上述各技術特征繼續(xù)相互組合，形成未在上面列舉的各種實施方式，均視為本實用新型說明書記載的范圍；進一步地，對本領域普通技術人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本實用新型所附權利要求的保護范圍。