刻度標(biāo)尺斗輪堆取料機(jī)定位系統(tǒng)

第1章 系統(tǒng)簡(jiǎn)介
1.1 目前采用的定位方式
目前堆取料機(jī)位置檢測(cè)大多采用的是人眼定位、光電編碼器裝置（光碼盤(pán)）、激光位移傳感器、行走限位開(kāi)關(guān)、RFID方式。光電編碼器裝置，整套裝置安裝在驅(qū)動(dòng)電機(jī)前部的一個(gè)金屬殼體內(nèi)，由盤(pán)狀齒輪與定位車(chē)齒條嚙合，通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)編碼器。盤(pán)狀齒輪的圓周與定位車(chē)驅(qū)動(dòng)小齒輪的圓周相同。編碼器由傳動(dòng)齒輪自下而上通過(guò)減速機(jī)、聯(lián)軸節(jié)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)定位車(chē)的位置檢測(cè)。這幾種檢測(cè)位置的方式均存在一定缺陷，具體表現(xiàn)如下：
1) 人眼定位受制于眼睛健康狀況和精神狀態(tài)，環(huán)境影響比較大，作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)；
2) 光電編碼器裝置在車(chē)輪打滑就會(huì)形成累計(jì)誤差, 相對(duì)定位的機(jī)械接觸工作方式；
3) 激光位移傳感器在不潔凈環(huán)境會(huì)失去作用，軌道沉降導(dǎo)致車(chē)輛走行抖動(dòng)會(huì)使反光板靶位不準(zhǔn)，亦會(huì)導(dǎo)致位置檢測(cè)不準(zhǔn)；
4) 行走限位開(kāi)關(guān)由于是點(diǎn)定位，對(duì)連續(xù)性位置檢測(cè)存在盲區(qū)；
5) RFID方式是無(wú)線點(diǎn)定位，存在漏讀現(xiàn)象, 延時(shí)較大；
故這幾種傳感器在檢測(cè)位置時(shí)多數(shù)為機(jī)械式、靈敏度低、壽命短、故障率高、可靠性低，操作繁鎖，而且存在溜放環(huán)節(jié)(即失控區(qū))，致使半自動(dòng)操作難以可靠穩(wěn)定運(yùn)行。由于堆取料機(jī)是較大的設(shè)備，其慣性較大，在啟動(dòng)和停止時(shí)也是硬性的，所以在工作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很大的撞擊和震動(dòng)，噪音污染嚴(yán)重，嚴(yán)重影響其安全性和有關(guān)零部件的壽命，易于損壞設(shè)備，由此設(shè)備精確位置控制顯得尤為重要。
1.2 本系統(tǒng)采用的定位技術(shù)
本系統(tǒng)采用在堆取料機(jī)上加裝刻度標(biāo)尺精確定位系統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)堆取料機(jī)的位置精確檢測(cè)。刻度標(biāo)尺檢測(cè)到的堆取料機(jī)位置精度高，信號(hào)穩(wěn)定可靠。在車(chē)輛狀態(tài)良好的情況下，采用全聯(lián)機(jī)自動(dòng)運(yùn)行方式，即只要滿足啟始條件，按下自動(dòng)啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)將全部自動(dòng)運(yùn)行，中央控制室操作人員只起監(jiān)控作用，當(dāng)發(fā)生機(jī)械故障或意外情況時(shí)，按自動(dòng)停止或急停按鈕，解除自動(dòng)程控操作。
第2章 刻度標(biāo)尺精確定位系統(tǒng)
2.1 刻度標(biāo)尺系統(tǒng)簡(jiǎn)單說(shuō)明
刻度標(biāo)尺精確定位系統(tǒng)包括一臺(tái)地面電氣柜（含刻度生成儀等）、一臺(tái)車(chē)載電氣柜（含刻度分析儀等）、刻度標(biāo)尺以及游尺指針等。其中刻度標(biāo)尺是由扁平狀的PVC合成材質(zhì)外殼材料和內(nèi)部按照格雷碼規(guī)律編制的芯線構(gòu)成，類(lèi)似一把有刻度的標(biāo)尺，一般安裝在沿移動(dòng)機(jī)車(chē)運(yùn)行軌道單側(cè)邊，或者沿運(yùn)行軌跡鋪設(shè)在地面上，亦或安裝在軌道旁的柵欄立柱上均可，需要檢測(cè)多長(zhǎng)的位移就鋪設(shè)多長(zhǎng)的刻度標(biāo)尺；游尺指針安裝在機(jī)車(chē)上，用于識(shí)別本機(jī)車(chē)所在的位置。游尺指針相對(duì)刻度標(biāo)尺平行非接觸移動(dòng)，游尺指針指向的刻度即是當(dāng)前位置值，可以在車(chē)上或地上得到位移量，無(wú)需初始參考點(diǎn)，定位精度5毫米，分辨率2毫米。
2.2 刻度標(biāo)尺系統(tǒng)原理
刻度標(biāo)尺精確定位系統(tǒng)包括一臺(tái)地面電氣柜（含刻度分析儀等）、一臺(tái)車(chē)載電氣柜（含刻度生成儀等）、刻度標(biāo)尺以及游尺指針等。其中刻度標(biāo)尺是由扁平狀的PVC合成材質(zhì)外殼材料和內(nèi)部按照格雷碼規(guī)律編制的芯線構(gòu)成，類(lèi)似一把有刻度的標(biāo)尺，一般安裝在沿移動(dòng)機(jī)車(chē)運(yùn)行軌道單側(cè)邊，或者沿運(yùn)行軌跡鋪設(shè)在地面上，亦或安裝在軌道旁的柵欄立柱上均可，需要檢測(cè)多長(zhǎng)的位移就鋪設(shè)多長(zhǎng)的刻度標(biāo)尺；游尺指針安裝在機(jī)車(chē)上，用于識(shí)別本機(jī)車(chē)所在的位置。游尺指針相對(duì)刻度標(biāo)尺平行非接觸移動(dòng)，游尺指針指向的刻度即是當(dāng)前位置值，可以在車(chē)上或地上得到位移量，無(wú)需初始參考點(diǎn)，定位精度5毫米，分辨率2毫米；可以斷續(xù)或連續(xù)檢測(cè)，尤其適用于軌道不平整的大車(chē)或環(huán)形運(yùn)動(dòng)機(jī)械位移檢測(cè)。防水、防油、防塵、耐酸堿，適用于冶金、礦山、水利、港口碼頭堆場(chǎng)、倉(cāng)儲(chǔ)、化工等條件比較惡劣的環(huán)境。
2.3 刻度標(biāo)尺技術(shù)指標(biāo)
 ? 移動(dòng)搬運(yùn)設(shè)備地址測(cè)量精度：≤5mm，分辨率：2毫米，測(cè)量范圍：任意定制；
? 工作環(huán)境溫度：系統(tǒng)工作溫度：-25℃～+70℃，
                 刻度標(biāo)尺工作溫度：-40℃～+85℃，
? 非接觸間隙：200mm±50mm，左右偏擺容差：±80mm；
? 刷新速度：40HZ；
? 輸入電源：220VAC±10%； 耗電：地面電氣柜<50w  車(chē)載電氣柜<50w。
? 刻度標(biāo)尺是PVC合成材質(zhì)，具有良好的粘結(jié)性、防水性、抗老化性，能適應(yīng)熱漲冷縮、振動(dòng)等原因而發(fā)生的變形。
? 系統(tǒng)采用并行檢測(cè)方式，可提高檢測(cè)速度，中控室可實(shí)時(shí)采集檢測(cè)數(shù)據(jù)。
? 系統(tǒng)采用全數(shù)字檢測(cè)技術(shù)，具有較高的靈敏度，頻率分辨力高， 較強(qiáng)的抗干擾能力。
? 設(shè)備具有自檢功能，可自動(dòng)診斷自身工作狀態(tài)，可智能（觸屏顯示功能）提供維護(hù)參考信息，可實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場(chǎng)信噪比，及信號(hào)強(qiáng)度等信息。
? 在不更換或增加設(shè)備的情況下可在車(chē)上或地上得到地址數(shù)據(jù)（車(chē)上或地上方式檢測(cè)設(shè)備相同），方便控制方式和減少備件量。
2.4 刻度標(biāo)尺功能特點(diǎn)
系統(tǒng)中的刻度生成儀（兼函數(shù)信號(hào)發(fā)生）按一定的周期發(fā)出地址載波信號(hào)，經(jīng)游尺指針發(fā)射至刻度標(biāo)尺，地面站的刻度分析儀接收到信號(hào)后，解碼還原出機(jī)車(chē)所處刻度標(biāo)尺處的絕對(duì)地址，經(jīng)控制器處理后由RS232或者RS485輸出。
 無(wú)磨損的非接觸式位置檢測(cè)，使用壽命長(zhǎng)；
 可以斷續(xù)或連續(xù)檢測(cè)，測(cè)距長(zhǎng)達(dá)2公里，位移檢測(cè)長(zhǎng)度可以根據(jù)需要定制；
 耐污染能力超強(qiáng)，可用在水下、防蒸汽、耐酸堿；
 安裝簡(jiǎn)單更換方便（無(wú)需改變現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境），免維護(hù)；
 高穩(wěn)定性、高可靠性、多種信號(hào)輸出方式選擇；
 具有反向極性保護(hù)功能、防雷擊、防射頻干擾、防靜電；
 無(wú)需參考點(diǎn)的位移量絕對(duì)型輸出，不怕掉電；
 位置的取樣時(shí)間和測(cè)量長(zhǎng)度沒(méi)有關(guān)系；
 可以用在環(huán)形運(yùn)動(dòng)機(jī)械位置檢測(cè)。
 刻度標(biāo)尺可以埋在水泥地面內(nèi)，方便安裝和防護(hù)，不影響作業(yè)環(huán)境。
2.5 刻度標(biāo)尺單套設(shè)備結(jié)構(gòu)圖（一維車(chē)上檢測(cè)）
1) 車(chē)載子系統(tǒng)：由游尺指針、車(chē)載電氣柜（內(nèi)含刻度分析儀、開(kāi)關(guān)電源等）。
2) 地面子系統(tǒng)：由地面電氣柜組成（內(nèi)含刻度生成儀、開(kāi)關(guān)電源、網(wǎng)關(guān)、標(biāo)尺引線轉(zhuǎn)換器等）。
3) 刻度標(biāo)尺子系統(tǒng)：由專(zhuān)用刻度標(biāo)尺、CN箱、EN箱、普通電纜以及各種用于刻度標(biāo)尺安裝、固定、防護(hù)機(jī)構(gòu)組成。
 

第5章 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能特點(diǎn)
 堆取料機(jī)走行位置、裝卸位置精確檢測(cè)；
 可實(shí)現(xiàn)堆取料機(jī)自動(dòng)走行，自動(dòng)堆取料；
 實(shí)現(xiàn)位置聯(lián)鎖，可以防止兩端掉道或碰撞事故；
 與堆取料機(jī)小皮帶聯(lián)鎖控制，防止混料、錯(cuò)料、堵料事故；
 可進(jìn)行鱗狀堆積預(yù)混勻作業(yè)，以提高原料成分的均勻度、減少粒度偏析；
 實(shí)現(xiàn)堆取料機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能；
 結(jié)合皮帶秤數(shù)據(jù)對(duì)堆場(chǎng)堆存量數(shù)字化管理；
 嚴(yán)格控制堆料形狀和取料規(guī)律，可以大大提高料場(chǎng)的存儲(chǔ)容量，提高料場(chǎng)的利用率；
 變起點(diǎn)定終點(diǎn)工藝可將料堆截面堆成長(zhǎng)方形，減少端部料的產(chǎn)生和浪費(fèi)，也同時(shí)減少鏟車(chē)進(jìn)場(chǎng)的作業(yè)量。