煤矿智能定量装载系统的研究与应用

煤矿智能定量装载系统的研究与应用

1智能工装系统kj10智能装配系统是一种适用于不同装配环境的高标准、高配置、高自动化、覆盖范围广、适应性强、交换性强的智能工业车辆系统。适用于不同环境下的矿工对不同汽车的装载。KJ10型智能装车系统有较强的适用性和可扩展性,可以形成不同的控制规模,小到一个落煤仓,大到整个集装站的生产过程控制,其逻辑控制方式可以通过软件编程来实现,使复杂的控制逻辑及数据处理变得简单易行。系统中的常用部件由简单快捷的直插式接插件相连,使系统在恶劣的使用环境中也能快速准确的安装和更换。2kj10智能车辆系统结构的组成和主要功能2.1主要放煤设备定量装车系统组成如图1所示,由四大部分组成:楼下磅室上位工控机,包括主机、显示器、票据打印机等;楼上放煤控制台,包括PLC控制器、触摸屏、视频监视器、行车引导装置等;矿方放煤设备,包括卸料闸门电液控制、地磅等;传感器,包括称重传感器、红外线定位传感器、摄像头等。2.2主要功能2.2.1pp网络模型KJ10型智能装车系统有两种重要通讯:PPI网络通信和以太网通信。S7-226CPU上集成的通信口支持RS-485网络上的PPI通信,采用总线型网络,通信速率为9.6kb,PPI网络通信用于下位机主控制器与多功能面板之间的连接,主要完成下位机与上位机实时数据的传递和对下位机控制器控制系统的实时控制。S7-226CPU加装CP243-1模块,采用10Mb/s工业以太网,通过OPCServer软件连接基于OPC的PC应用程序,以太网通讯用于下位机主控制器与上位机工控机之间的连接,主要完成对下位机数据实时采集、处理和存储。2.2.2多功能面板代码KJ10型智能装车系统主要有三部分程序组成:下位机主控器程序、多功能控制面板程序、上位机主控机程序。下位机主控制器应用德国西门子专业编程软件STEP7MicroWINSP6进行编译,通过编程计算机与CPU通信,系统模块设置,程序编写变量符号等过程完成了对下位机主控制器的程序编译。多功能控制面板代码由德国西门子专业编程软件WinCC_flexible编译完成,通过建立项目,配置通信连接,建立变量,制作画面,配置报警,配置用户管理,配置面板按键等过程完成了对多功能控制面板的程序编译。上位机主控制程序由德国西门子winccv6编译完成,通过建立项目,组态项目,项目管理器,组态变量,创建过程画面,过程值归档,消息系统,OPC技术和数据库技术等完成了对上位机的程序编译。2.2.3非智能部件初始化上电后,控制器首先对非智能部件进行查询,以确保其数量、状态。控制器检测出红外开关及安全回路的具体状态,对非智能部件检查完成后,开始对智能部件进行初始化。根据用户程序对智能部件进行的设置,以确定每一输入口、输出口状态。另外,智能部件的配接顺序必须与程序设定相同。智能控制器连接所有的传感器及其它被控设备,通过地磅传感器采集数据,有下位机控制器进行处理,然后传送到多功能面板及上位机主控计算机,在上位机对数据进行进一步整合处理。3kj10智能装配系统的工作流量KJ10型智能装车系统工作流程图如图2所示。KJ10型智能定量装车系统的主要由以下流程完成。3.1红外定位装置通过行车引导装置,采用交通信号灯和语音提示两种方式,引导车辆进入装车位置。采用红外线定位装置,确保汽车完全脱离地面停在电子秤上。当行车引导完成后放煤司机请求楼下操作人员准许放煤,此时楼下操作者将接受请求放煤语音及LED提示,如果楼下操作者发现车辆信息有误,不进行准许装车确认,通过程序实现对装车过程的自动锁死。3.2规范让车运输相关信息录入汽车装车准备就绪后,磅室操作人员采集装煤车辆的固有信息进行采集,如司机姓名、货运公司、收货单位、煤质、联系方式等相关信息进行录入,然后对本次装车重量、煤价等相关数据进行设定,待信息输入无误后准许装车,通过摄像头可进行车牌读入。装车信息确认并相关信息录入完毕后,准许此次装车,程序将自动解锁进行放煤操作。3.3任意切换显示放煤司机通过监控系统对放煤实时画面进行监控。监控系统的显示界面能实现一个监视器的多画面和单一画面任意切换显示。放煤司机通过监控系统和触摸屏显示系统完成装载过程,当装车重量达到设定重量时系统自动完成本次装车,如果未达到设定重量,但本次车辆已达到饱和装车状态,放煤司机有权提前结束本次装车过程,本次装车完成后系统将放煤装置自动锁死,不能继续进行放煤操作。3.4运输信息打印当此次装车完成后系统将对此次装车的所有数据进行自动保存。当磅室操作人员收到语音及LED提示信号后,将对此次装车相关信息进行打印,打印信息包括皮重、净重、煤费、车牌等相关信息。装车完成后由行车引导装置进行语音和信号灯引导车辆驶离装每场。3.5报表查询模块该系统设计了两个完全独立的数据库系统,以保证数据记录的准确和可靠性,能在任意系统下对相关数据进行显示、保存、处理、查询、设置、导出和打印。系统正常运行时所有系统数据库及相关信息都将自动运行。系统设计了可以选择一班到四班制,换班时间任意设置。设计了报表导出功能,可以把当前选择的报表数据,按照选择好的时间筛选出来,导入到EXCEL中,执行完此命令后,当前目录下生成一个名为“报表名和报表生成时间命名”的文件,以便用户作为办公通用的文件进行存档或分析。报表查询可以实现每日详细数据的日查询、月查询和年查询。日报表:可以根据用户设定的查询时间,查询出相应的数据记录情况,也就意味着查询时间是自由的,可以查询任意时间段的,而且都是详细记录情况,查询结果可以精确到秒。月报表:显示查询的起始日期—结束日期,每一天数据的累加值(根据查询条件,把几班或某一班产量,进行累加)查询多少天,就显示多少行数据,最后依然实现了最大值,最小值,平均值,查询日期内的总累加值(即月报表)。年报表:显示查询起始日期—结束日期,每个月的数据累加值,查询多少个月份的,就显示几行数据(即年报表)。4利用代管理技