專利名稱：炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)及控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種炭塊堆垛天車，尤其涉及一種炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)及控制方法。
背景技術：
隨著鋁工業(yè)發(fā)展迅速，大型預焙陽極的需要量也日益增大，大型電解鋁廠的陽極倉庫為滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要也迅速提高炭塊堆垛天車生產(chǎn)率，目前已經(jīng)由一次夾持11個炭塊發(fā)展到一次夾持If 22個炭塊，而且要求天車運行速度快且安全可靠，這就需要天車的操作人員高度集中精力避免誤操作，從目前的使用情況看誤操作是難免的，怎樣快速安全的控制設備是目前急需要解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決上述問題而提供的一種炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)及控制方法，其目的是使炭塊堆垛天車的動作連鎖，增加了自動控制的范圍，減輕操作人員的勞動強度，提高工作效率， 使操作和系統(tǒng)更加安全。為了解決上述技術問題，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)，結構為:一號開關和七號開關，用于給PLC控制器發(fā)送夾具組運行位置信號，使PLC控制器控制夾具組的運行速度或使夾具停止；三號開關和四號開關，用于給PLC控制器發(fā)送夾具卷筒運行位置信號，使PLC控制器控制夾具電機通電或斷電或起重電機通電或斷電；九號開關，用于給PLC控制器發(fā)送夾具組在最上部位置信號，使PLC控制器控制起重電機斷電；PLC控制器，用于接收各開關輸入的信號，并發(fā)出控制指令給各個執(zhí)行元件，其中執(zhí)行元件為夾具電機、起重電機和行走電機，各開關的輸出端與PLC控制器的輸入端連接，PLC控制器的輸出端與執(zhí)行元件連接。所述的執(zhí)行元件還包括電葫蘆。所述的一號開關、三號開關、四號開關、七號開關和九號開關為感應式接近開關、光電開光或機械式行程開關的一種或組合。所述的一號開關安裝在夾具橫梁上。所述的三號開關和四號開關安裝在夾具框架上。所述的七號開關安裝在主梁的上側。所述的九號開關安裝在主梁的下側。炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)它還包括2-6個五號開關，用于給PLC控制器發(fā)送天車運行在廠房兩端的位置信號，使PLC控制器控制行走電機斷電。所述的五號開關的數(shù)量為2-6個，并安裝在端梁的兩端。所述的五號開關為感應式接近開關、光電開光或機械式行程開關。炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)，它還包括六號開關和十一號開關，用于給PLC控制器發(fā)送電葫蘆位于兩端的位置信號，PLC控制器控制電葫蘆斷電。
所述的六號開關和十一號開關安裝在主梁的下側電葫蘆的運行軌道上。所述的六號開關和十一號開關為感應式接近開關、光電開光或機械式行程開關中的任意一種。炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)，還包括八號開關，用于給PLC控制器發(fā)送夾具組下降或上升速度過快即起重電機超過設定的轉速信號。所述的八號開關安裝在起重電機的尾端輸出軸上。所述的八號開關安裝在起重電機的內(nèi)部。所述的八號開關為超速開關。炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)，還包括十號開關，用于給PLC控制器發(fā)送九號開關失靈、起重電機仍然運行、并超過了設定的轉數(shù)信號。所述的十號開關安裝在卷筒上。所述的十號開關為感應式接近開關、光電開光或機械式行程開關中。所述的十號開關是自動循環(huán)的行程或程序的控制開關。炭塊堆垛天車的控制控制方法，包括下述步驟:一號開關和七號開關檢測夾具組運行位置信號，并將檢測到的信號發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器接收此信號并發(fā)出控制指令控制夾具組的運行速度或使夾具停止；三號開關和四號開關檢測旋轉掛鉤的運行位置信號，并將檢測到的信號發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器接收此信號后發(fā)出控制指令控制起重電機通電；九號開關檢測夾具組在 最上部位置的信號，并將檢測到的信號發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器接收此信號后發(fā)出控制指令使起重電機斷電。炭塊堆垛天車的控制控制方法，還包括下述步驟:五號開關檢測到天車運行到車間廠房的端部時將此信號發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器接收此信號后發(fā)出控制指令使行走電機斷電。炭塊堆垛天車的控制控制方法，還包括下述步驟:十號開關檢測到九號開關失靈、起重電機仍然運行、并超過了設定的轉數(shù)信號后將此信號發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器接收此信號后發(fā)出控制指令使起重電機斷電，夾具組靜止。炭塊堆垛天車的控制控制方法，還包括下述步驟:六號開關和十一號開關檢測到電葫蘆位于兩端的位置信號后將此信號發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器接收此信號后發(fā)出控制指令給電葫蘆，使電葫蘆斷電。炭塊堆垛天車的控制控制方法，還包括下述步驟:八號開關檢測到夾具組下降或上升速度過快即起重電機超過設定的轉速信號后將此信號發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器接收此信號后發(fā)出控制指令給起重電機，使起重電機減速。炭塊堆垛天車的控制控制方法，還包括下述步驟:所述的九號開關或十號開關不給PLC控制器發(fā)送信號，行走電機處于“鎖住”狀態(tài)。炭塊堆垛天車的控制控制方法，還包括下述步驟:所述的九號開關或十號開關不給PLC控制器發(fā)送信號和四號開關不給PLC控制器發(fā)送信號電葫蘆處于“鎖住”狀態(tài)。本發(fā)明的優(yōu)點和效果:
使炭塊堆垛天車的動作連鎖，增加了自動控制的范圍，減輕操作人員的勞動強度，提高了工作效率，使操作和系統(tǒng)更加安全。本發(fā)明避免了不規(guī)范操作引起的設備和人身事故，另外從安全性考慮又增加了二級保護措施。
圖1是夾具裝置的控制系統(tǒng)結構示意圖。圖2是炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)結構示意圖。1、一號開關；2、行走電機；3、夾具框架；4、夾具卷筒；5、三號開關；6、四號開關；
7、夾具電機；8、夾具鋼絲繩；9、夾具觸頭；10、夾具橫梁；11、五號開關；12、電葫蘆；13、六號開關；14、七號開關；16、八號開關；17、起重電機；18、九號開關；20、十號開關；21、^
號開關。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的實施例結合附圖加以詳細描述，但本發(fā)明的保護范圍不受實施例所限。如圖1和2所示，炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)，其結構如下:一號開關I和七號開關14，用于給PLC控制器發(fā)送夾具組運行位置信號，使PLC控制器控制夾具組的運行速度或使夾具停止，一號開關I安裝在夾具橫梁10上，七號開關14安裝在主梁的上側；三號開關5和四號開關6，用于給PLC控制器發(fā)送夾具卷筒4運行位置信號，使PLC控制器控制夾具電機7通電或斷電，三號開關5和四號開關6安裝在夾具框架3上；九號開關18，用于給PLC控制器發(fā)送夾具組在最上部位置信號，使PLC控制器控制起重電機17斷電，九號開關18安裝在主梁的下側；PLC控制器，用于接收各開關輸入的信號，并發(fā)出控制執(zhí)行給各個執(zhí)行元件，其中執(zhí)行元件為夾具電機7、起重電機17、電葫蘆12和行走電機2，各開關的輸出端與PLC控制器的輸入端連接，PLC控制器的輸出端與執(zhí)行元件連接。上述的炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)還包括2-6個五號開關11，用于給PLC控制器發(fā)送天車運行到廠房兩端的位置信號，使PLC控制器控制行走電機2斷電，五號開關11安裝在端梁的兩端。上述的炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)還包括六號開關13和十一號開關21，用于給PLC控制器發(fā)送電葫蘆12位于兩端的位置信號，PLC控制器控制電葫蘆12斷電，六號開關13和十一號開關21安裝在主梁的下側電葫蘆12的運行軌道上。上述的炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)還包括八號開關16，用于給PLC控制器發(fā)送夾具組上升或下降速度過快即起重電機17超過設定的轉速信號，八號開關16安裝在起重電機17的尾端輸出軸上或安裝在起重電機的內(nèi)部，八號開關16為超速開關。上述的炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)還包括十號開關20，用于給PLC控制器發(fā)送九號開關18失靈、起重電機17仍然運行、并超過了設定的轉數(shù)信號，十號開關20安裝在卷筒上，十號開關20可以是自動循環(huán)的行程或程序的控制開關。上述的一號開關1、三號開關5、四號開關6、五號開關11、六號開關13、七號開關14、九號開關18、十號開關20和^ 號開關21可以選擇感應式接近開關、光電開光或機械式行程開關中的任意。炭塊堆垛天車的控制方法，具體如下:
原始位置:夾具組在上部，夾具張開，夾具鋼絲繩8處于張緊狀態(tài)。夾取炭塊: 行走電機2運行，運行到炭塊的位置處停止，如果運行到車間廠房的端部，則五號開關將此信號發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器接收此信號后發(fā)出控制指令使行走電機2斷電，如果五號開關11失靈，則端梁的緩沖裝置撞在車間廠房的端部，以緩沖其撞擊力；
起重電機17通電，夾具組快速下降，待夾具觸頭9剛接觸炭塊時，一號開關將檢測到的此信號發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器接收此信號并發(fā)出控制指令控制夾具組減速下降，待夾具下降到位時，七號開關14檢測到此夾具組運行位置信號，并將檢測到的信號發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器接收此信號并發(fā)出控制指令使起重電機17斷電，夾具組靜止；
夾具電機4通電，夾具卷筒4旋轉，夾具鋼絲繩8處于松弛狀態(tài)，三號開關5檢測到夾具卷筒4的位置信號，并將檢測到的信號發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器接收此信號后發(fā)出控制指令使夾具電機4斷電。延時幾秒，PLC控制器接收此信號后發(fā)出控制指令控制起重電機17通電，夾具組上升；待夾具組上升到一定高度，九號開關18檢測夾具組在最上部位置的信號，并將檢測到的信號發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器接收此信號后發(fā)出控制指令使起重電機17斷電，夾具組靜止，如果九號開關18失靈，即起重電機17仍然運行，但超過設定的轉數(shù)，則十號開關20檢測到此信號，并將檢測的信號發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器接收此信號后發(fā)出控制指令控制起重電機17斷電，夾具組靜止；
放炭塊:行走電機2運行，運行到位后停止，起重電機17通電，夾具組下降，夾具組下降到位后，起重電機17斷電，夾具組靜止。如果夾具組上升或下降速度過快即起重電機17超過設定的轉速，則八號開關16檢測到此信號，并將檢測的信號發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器接收此信號后發(fā)出控制指令控制起重電機17減速；
待夾具下降到位時，七號開關14檢測到此夾具組運行位置信號，并將檢測到的信號發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器接收此信號并發(fā)出控制指令使起重電機17斷電，夾具組靜止；夾具電機4通電，四號開關6測到夾具卷筒4運行位置信號，并將檢測到的信號發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器接收此信號后發(fā)出控制指令控制發(fā)指令，起重電機17通電，夾具組上升，返回原始位置。電葫蘆12工作，如運行到最左端或最右端(操作上不允許這樣)，則六號開關13或十一號開關21檢測到此信號，并將檢測的信號發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器接收此信號后發(fā)出控制指令控制電葫蘆12 “鎖住”。安全連鎖: 如果九號開關18或十號開關20不發(fā)指令，行走電機2處于“鎖住”狀態(tài)。如果九號開關18或十號開關20不發(fā)指令和四號開關6不發(fā)指令，電葫蘆12處于“鎖住”狀態(tài)。
權利要求
1.炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)，其特征在于結構為 一號開關(I)和七號開關(14)，用于給PLC控制器發(fā)送夾具組運行位置信號，使PLC控制器控制夾具組的運行速度或使夾具停止； 三號開關(5)和四號開關(6)，用于給PLC控制器發(fā)送夾具卷筒(4)運行位置信號，使PLC控制器控制夾具電機(7)通電或斷電或起重電機(17)通電或斷電； 九號開關(18 )，用于給PLC控制器發(fā)送夾具組在最上部位置信號，使PLC控制器控制起重電機(17)斷電； PLC控制器，用于接收各開關輸入的信號，并發(fā)出控制指令給各個執(zhí)行元件，其中執(zhí)行元件為夾具電機(7)、起重電機(17)和行走電機(2)，各開關的輸出端與PLC控制器的輸入端連接，PLC控制器的輸出端與執(zhí)行元件連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的執(zhí)行元件還包括電葫蘆(12)。
3.根據(jù)權利要求I所述的炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的一號開關(I)、三號開關(5)、四號開關(6)、七號開關(14)和九號開關(18)為感應式接近開關、光電開光或機械式行程開關的一種或組合。
4.根據(jù)權利要求I所述的炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的一號開關(I)安裝在夾具橫梁(10)上。
5.根據(jù)權利要求I所述的炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的三號開關(5)和四號開關(6)安裝在夾具框架(3)上。
6.根據(jù)權利要求I所述的炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的七號開關(14)安裝在主梁的上側。
7.根據(jù)權利要求I所述的炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的九號開關(18)安裝在主梁的下側。
8.根據(jù)權利要求I所述的炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)，其特征在于它還包括2-6個五號開關(11 )，用于給PLC控制器發(fā)送天車運行在廠房兩端的位置信號，使PLC控制器控制行走電機(2)斷電。
9.根據(jù)權利要求8所述的炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的五號開關(11)的數(shù)量為2-6個，并安裝在端梁的兩端。
10.根據(jù)權利要求8或9所述的炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的五號開關(11)為感應式接近開關、光電開光或機械式行程開關。
11.根據(jù)權利要求I所述的炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)，其特征在于它還包括六號開關(13)和十一號開關(21)，用于給PLC控制器發(fā)送電葫蘆(12)位于兩端的位置信號，PLC控制器控制電葫蘆(12)斷電。
12.根據(jù)權利要求11所述的炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的六號開關(13)和十一號開關(21)安裝在主梁的下側電葫蘆(12)的運行軌道上。
13.根據(jù)權利要求11或12所述的炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的六號開關(13)和十一號開關(21)為感應式接近開關、光電開光或機械式行程開關中的任意一種。
14.根據(jù)權利要求I所述的炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)，其特征在于它還包括八號開關(16)，用于給PLC控制器發(fā)送夾具組下降或上升速度過快即起重電機(17)超過設定的轉速信號。
15.根據(jù)權利要求14所述的炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的八號開關(16)安裝在起重電機(17)的尾端輸出軸上。
16.根據(jù)權利要求14所述的炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的八號開關安裝在起重電機的內(nèi)部。
17.根據(jù)權利要求14、15或16所述的炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的八號開關(16)為超速開關。
18.根據(jù)權利要求I所述的炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)，其特征在于它還包括十號開關(20)，用于給PLC控制器發(fā)送九號開關(18)失靈、起重電機(17)仍然運行、并超過了設定的轉數(shù)信號。
19.根據(jù)權利要求18所述的炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的十號開關(20)安裝在卷筒上。
20.根據(jù)權利要求18或19所述的炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的十號開關(20)為感應式接近開關、光電開光或機械式行程開關中。
21.根據(jù)權利要求18或19所述的炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的十號開關(20)是自動循環(huán)的行程或程序的控制開關。
22.炭塊堆垛天車的控制控制方法，其特征在于包括下述步驟 一號開關(I)和七號開關(14)檢測夾具組運行位置信號，并將檢測到的信號發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器接收此信號并發(fā)出控制指令控制夾具組的運行速度或使夾具停止；三號開關(5)和四號開關(6)檢測旋轉掛鉤(8)的運行位置信號，并將檢測到的信號發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器接收此信號后發(fā)出控制指令控制起重電機(17)通電；九號開關(18)檢測夾具組在最上部位置的信號，并將檢測到的信號發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器接收此信號后發(fā)出控制指令使起重電機(17)斷電。
23.根據(jù)權利要求22所述的炭塊堆垛天車的控制控制方法，其特征在于還包括下述步驟五號開關(11)檢測到天車運行到車間廠房的端部時將此信號發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器接收此信號后發(fā)出控制指令使行走電機(2)斷電。
24.根據(jù)權利要求22所述的炭塊堆垛天車的控制控制方法，其特征在它還包括下述步驟十號開關(20)檢測到九號開關(18)失靈、起重電機(17)仍然運行、并超過了設定的轉數(shù)信號后將此信號發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器接收此信號后發(fā)出控制指令使起重電機(17)斷電,夾具組靜止。
25.根據(jù)權利要求22所述的炭塊堆垛天車的控制控制方法，其特征在它還包括下述步驟六號開關(13)和十一號開關(21)檢測到電葫蘆(12)位于兩端的位置信號后將此信號發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器接收此信號后發(fā)出控制指令給電葫蘆(12)，使電葫蘆(12)斷電。
26.根據(jù)權利要求22所述的炭塊堆垛天車的控制控制方法，其特征在它還包括下述步驟八號開關(16)檢測到夾具組下降或上升速度過快即起重電機(17)超過設定的轉速信號后將此信號發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器接收此信號后發(fā)出控制指令給起重電機(17)，使起重電機(17)減速。
27.根據(jù)權利要求22所述的炭塊堆垛天車的控制控制方法，其特征在它還包括下述步驟所述的九號開關或十號開關不給PLC控制器發(fā)送信號，行走電機處于“鎖住”狀態(tài)。
28.根據(jù)權利要求22所述的炭塊堆垛天車的控制控制方法，其特征在它還包括下述步驟所述的九號開關或十號開關不給PLC控制器發(fā)送信號和四號開關不給PLC控制器發(fā)送信號電葫蘆處于“鎖住”狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種炭塊堆垛天車的控制系統(tǒng)及控制方法。結構為一號開關和七號開關，用于給PLC控制器發(fā)送夾具組運行位置信號，使PLC控制器控制夾具組的運行速度或使夾具停止；三號開關和四號開關；九號開關，用于給PLC控制器發(fā)送夾具組在最上部位置信號，使PLC控制器控制起重電機斷電；PLC控制器，用于接收各開關輸入的信號，并發(fā)出控制指令給各個執(zhí)行元件，其中執(zhí)行元件為夾具電機、起重電機和行走電機，各開關的輸出端與PLC控制器的輸入端連接，PLC控制器的輸出端與執(zhí)行元件連接。使炭塊堆垛天車的動作連鎖，增加了自動控制的范圍，減輕操作人員的勞動強度，提高了工作效率，使操作和系統(tǒng)更加安全。
文檔編號B66C13/48GK103253599SQ20121003268
公開日2013年8月21日 申請日期2012年2月15日 優(yōu)先權日2012年2月15日
發(fā)明者齊忠昱, 方明勛, 王林華, 王書寶, 崔銀河, 孫毅 申請人:沈陽鋁鎂設計研究院有限公司