型號(hào)為CM40-L1120;所述第二傳感器的型號(hào)為CM20-L1040;所述第三傳感器的型號(hào)為DT50-P1113。
[0081 ] 所述可編程控制器的型號(hào)為施耐德M218系列可編程控制器中的TM218LDA40DRN。
[0082]所述料位檢測(cè)模塊為雷達(dá)料位計(jì)。
[0083]請(qǐng)參閱圖1至圖5:
[0084]—種裝載顆粒狀物料的智能控制系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟:
[0085]步驟101、向讀寫卡器內(nèi)寫入存儲(chǔ)車輛廂體內(nèi)徑尺寸信息、物料信息、預(yù)裝載量信息；向可編程控制器內(nèi)預(yù)設(shè)料位口的目標(biāo)高度和下料口直徑；
[0086]步驟102、驅(qū)動(dòng)裝車至下料口下方的位置，在次步驟中，隨后第二傳感器和第三傳感器開始工作，并將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)發(fā)送給可編程控制器；
[0087]步驟103、可編程控制器讀取讀寫卡器內(nèi)的數(shù)據(jù)信息，并將接收到的物料信息和下料口內(nèi)的物料進(jìn)行比對(duì)，如果兩者信息相符，則執(zhí)行步驟104，否則，進(jìn)行報(bào)警提示；
[0088]步驟104、下料口開啟，即開始向車輛廂體內(nèi)裝載物料，在此過(guò)程中，可編程控制器需要實(shí)時(shí)計(jì)算料位口的高度，當(dāng)料位口的目標(biāo)高度到達(dá)預(yù)設(shè)值，且下料口直徑達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，則關(guān)閉出料口，否則繼續(xù)裝置物料;在裝置物料時(shí)，第一傳感器需要實(shí)時(shí)或者定時(shí)采集車尾距離，直至車尾距離滿足需要時(shí)停車。
[0089]計(jì)算料位對(duì)比高度的具體的工作過(guò)程為:
[0090]Hlt = h-(l_d/2)*tga
[0091 ]其中:Hlt為料位對(duì)比高度，h為下料口高度;d為下料口直徑;a為物料堆積角；I為料位計(jì)到下料口中心的的水平距離。
[0092]進(jìn)一步:在步驟104中，可編程控制器需要實(shí)時(shí)計(jì)算下料位口的高度，具體的工作過(guò)程為:
[0093]對(duì)于滿載的裝車，下料口的高度的計(jì)算公式如下:
[0094]h3 = hl-h2；
[0095]h4= (w_d)/2*tga;
[0096]h = h3+h4;其中:h為下料口高度;hi為車廂外廓高度:h2為物料高度裕量;h3為物料平層高度:h4為物料梯形高度;d為下料口直徑;w為車廂寬度;a為物料堆積角。
[0097]進(jìn)一步:在步驟104中，可編程控制器需要實(shí)時(shí)計(jì)算料位口的高度，具體的工作過(guò)
[0098]程為:
[0099]對(duì)于按裝載噸數(shù)進(jìn)行裝載的裝車，當(dāng)車長(zhǎng)不大于10米，hl_h3〈0.35米時(shí)，下料口高度計(jì)算公式如下:
[0100]P2 = alp2
[0101]h4= (w_d)/2*tga
[0102]VI = (d+w)*h4/2*(l-w+d) + (w_d)/2*h4/2*d+((w_d)/2)2/2*h4/3*2
[0103]tl =vl*p2
[0104]v2 = (t-tl)/p2
[0105]h3 = h5+v2/w/l
[0106]h = h3+h4
[0107]其中:h為下料口高度;t為預(yù)裝量;Pl為物料密度;P2為裝載密度;al為密度因子；hi為車廂外廓高度;h2為物料高度裕量:h3為物料平層高度:h4為物料梯形高度;d為下料口直徑;w為車廂寬度;α為物料堆積角;vl為物料梯形體積;ν2為物料矩形體積;11為物料梯形重量。
[0108]進(jìn)一步:在步驟104中，可編程控制器需要實(shí)時(shí)計(jì)算料位口的高度，具體的工作過(guò)
[0109]程為:
[0110]對(duì)于按裝載噸數(shù)進(jìn)行裝載的裝車，當(dāng)車長(zhǎng)大于10米，hl_h3>0.35米時(shí)，采用分堆裝料，每2米I堆;料堆高度的計(jì)算公式如下:
[0111]al=0.9
[0112]p2 = alp2
[0113]h4=w/2*tga
[0114]tl = t/R0UND(l/2)
[0115]t2 = Jiw/2*2/2*h4/3
[0116]t3 = tl-t2
[0117]h3 = h5+t3/p2/w/2
[0118]h = h3+h4
[0119]其中:h為料堆高度;t為預(yù)裝量:Pl為物料密度;P2為裝載密度;al為密度因子;hi為車廂外廓高度;h2為物料高度裕量;車廂長(zhǎng)度為I; h3為物料平層高度;h4為物料錐形高度;h5為車底高度;d為下料口直徑;w為車廂寬度;α為物料堆積角;tl為第一堆的重量;t2為第二堆的錐形重量;t3為第三堆的矩形重量。
[0120]以上對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種裝載顆粒狀物料的智能控制系統(tǒng)，其特征在于:至少包括: 用于采集車身信息的車身檢測(cè)模塊;所述車身檢測(cè)模塊包括用于檢測(cè)車尾距離的第一傳感器、用于檢測(cè)車廂高度的第二傳感器、用于檢測(cè)車廂廂底高度的第三傳感器； 用于檢測(cè)下料口高度信息的下料口檢測(cè)模塊； 用于檢測(cè)實(shí)時(shí)料位高度信息的料位檢測(cè)模塊； 用于接收車身檢測(cè)模塊、下料口檢測(cè)模塊、料位檢測(cè)模塊輸出信息的控制箱;所述控制箱內(nèi)設(shè)置有可編程控制器、斷路器、繼電器、以及開關(guān)電源； 用于存儲(chǔ)車輛廂體內(nèi)徑尺寸信息、物料信息、預(yù)裝載量信息的讀寫卡器； 以及用于信息顯示的顯示模塊;其中: 所述車身檢測(cè)模塊、下料口檢測(cè)模塊、料位檢測(cè)模塊的信號(hào)輸出端子分別通過(guò)模擬量擴(kuò)展模塊與可編程控制器電連接;所述可編程控制器的I/o端子通過(guò)數(shù)據(jù)線分別與讀寫卡器、顯示模塊電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝載顆粒狀物料的智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述第一傳感器和第二傳感器均為測(cè)量光幕，所述第三傳感器為激光測(cè)距儀。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝載顆粒狀物料的智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述第一傳感器的型號(hào)為CM40-L1120;所述第二傳感器的型號(hào)為CM20-L1040;所述第三傳感器的型號(hào)為DT50-P1113。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的裝載顆粒狀物料的智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述可編程控制器的型號(hào)為施耐德M218系列可編程控制器中的TM218LDA40DRN。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝載顆粒狀物料的智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述料位檢測(cè)模塊為雷達(dá)料位計(jì)。6.—種基于權(quán)利要求5所述裝載顆粒狀物料的智能控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:至少包括如下步驟: 步驟101、寫卡，具體步驟為:向讀寫卡器內(nèi)寫入存儲(chǔ)車輛廂體內(nèi)徑尺寸信息、物料信息、預(yù)裝載量信息、以及車牌信息；向可編程控制器內(nèi)預(yù)設(shè)料位口的目標(biāo)高度； 步驟102、移車入位，具體步驟為:驅(qū)動(dòng)裝車至下料口下方的位置； 步驟103、讀卡，具體步驟為:可編程控制器讀取讀寫卡器內(nèi)的數(shù)據(jù)信息，并將接收到的物料信息和下料口內(nèi)的物料進(jìn)行比對(duì)，如果兩者信息相符，則執(zhí)行步驟104，否則，進(jìn)行報(bào)警提示； 步驟104、可編程控制器通過(guò)第二傳感器和第三傳感器讀取車廂高度和車廂廂底高度數(shù)據(jù);并根據(jù)車廂高度、車廂廂底高度、車輛廂體內(nèi)徑尺寸信息、預(yù)裝載量信息判斷裝車模式;上述裝車模式包括滿載模式、標(biāo)載平齊裝車模式、以及標(biāo)載堆形裝車模式；隨后計(jì)算裝車參數(shù);上述裝車參數(shù)包括下料口高度和料位對(duì)比高度； 步驟105、下料口下降，根據(jù)車廂底高度將下料口下降到指定高度，在下降的過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)下料口高度;隨后，打開下料口下料閘門開始放料； 步驟106、逐步提升下料口，具體步驟為:當(dāng)料位距離下料口的高度小于M時(shí)，停止放料，然后提升下料口上升高度N，再次放料；當(dāng)料位距離下料口的高度再次小于M時(shí)，再次停止放料，然后提升下料口上升高度N，再次放料;直至下料口的高度到達(dá)步驟104中計(jì)算出的下料口高度為止； 步驟107、步進(jìn)移車，具體步驟為:當(dāng)料位達(dá)到步驟104中計(jì)算出的料位對(duì)比高度時(shí)、前進(jìn)或者后退車距R;然后重復(fù)步驟105和步驟106;直至裝車結(jié)束。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述裝載顆粒狀物料的智能控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:在步驟104中，計(jì)算下料位口高度的具體的工作過(guò)程為: 對(duì)于滿載的裝車，下料口的高度的計(jì)算公式如下:h3 = hl_h2 ； h4= (w-d)/2*tga ； h = h3+h4;其中:h為下料口高度;hi為車廂外廓高度:h2為物料高度裕量;h3為物料平層高度:h4為物料梯形高度;d為下料口直徑;w為車廂寬度;a為物料堆積角。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述裝載顆粒狀物料的智能控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:在步驟104中，計(jì)算下料位口高度的具體的工作過(guò)程為: 對(duì)于按裝載噸數(shù)進(jìn)行裝載的裝車，當(dāng)車長(zhǎng)不大于10米，hl-h3〈0.35米時(shí)，下料口高度計(jì)算公式如下:p2 = alp2h4= (w-d)/2*tga vl=(d+w)*h4/2*(l-w+d)+(w_d)/2*h4/2*d+((w_d)/2)2/2*h4/3*2 tl = vl*p2 v2= (t-tl )/p2 h3 = h5+v2/w/l h = h3+h4 其中:h為下料口高度;t為預(yù)裝量;Pl為物料密度;P2為裝載密度;al為密度因子;hi為車廂外廓高度;h2為物料高度裕量:h3為物料平層高度:h4為物料梯形高度;d為下料口直徑;w為車廂寬度;α為物料堆積角;vl為物料梯形體積;ν2為物料矩形體積;tl為物料梯形重量。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述裝載顆粒狀物料的智能控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:在步驟104中，計(jì)算下料位口高度的具體的工作過(guò)程為: 對(duì)于按裝載噸數(shù)進(jìn)行裝載的裝車，當(dāng)車長(zhǎng)大于10米，hl-h3>0.35米時(shí)，采用分堆裝料， 每2米I堆;下料口高度的計(jì)算公式如下: al = 0.9 p2 = alp2 h4=w/2*tga tl = t/ROUND(l/2) t2 = Jiw/2*2/2*h4/3 t3 = tl_t2 h3=h5+t3/p2/w/2 h = h3+h4 其中:h為下料口高度;t為預(yù)裝量:Pl為物料密度;P2為裝載密度;al為密度因子;hi為車廂外廓高度;h2為物料高度裕量;h3為物料平層高度;h4為物料錐形高度;h5為車底高度；d為下料口直徑;w為車廂寬度;α為物料堆積角；11為第一堆的重量；t2為第二堆的錐形重量;t3為第三堆的矩形重量。10.根據(jù)權(quán)利要求7-9任一項(xiàng)所述裝載顆粒狀物料的智能控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:在步驟104中，計(jì)算料位對(duì)比高度的具體的工作過(guò)程為: Hlt = h-(l_d/2)*tga 其中:Hl t為料位對(duì)比高度，11為下料口高度;d為下料口直徑;a為物料堆積角；I為料位計(jì)到下料口中心的的水平距離。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種裝載顆粒狀物料的智能控制系統(tǒng)及控制方法，智能控制系統(tǒng)包括：用于采集車身信息的車身檢測(cè)模塊；車身檢測(cè)模塊包括用于檢測(cè)車尾距離的第一傳感器、用于檢測(cè)車廂高度的第二傳感器、用于檢測(cè)車廂廂底高度的第三傳感器；用于檢測(cè)下料口高度信息的下料口檢測(cè)模塊；用于檢測(cè)實(shí)時(shí)料位高度信息的料位檢測(cè)模塊；用于接收車身檢測(cè)模塊、下料口檢測(cè)模塊、料位檢測(cè)模塊輸出信息的控制箱；控制箱內(nèi)設(shè)置有可編程控制器、斷路器、繼電器、以及開關(guān)電源；用于存儲(chǔ)車輛廂體內(nèi)徑尺寸信息、物料信息、預(yù)裝載量信息的讀寫卡器；以及用于信息顯示的顯示模塊。通過(guò)采用上述技術(shù)方案，本專利能夠智能化地實(shí)現(xiàn)物料的裝置過(guò)程。
【IPC分類】G05D9/12
【公開號(hào)】CN105607662
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610102513
【發(fā)明人】趙鐵華, 王燕, 逯振東
【申請(qǐng)人】天津華通自動(dòng)化控制有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2016年2月25日