专利名称：炭块堆垛天车的控制系统及控制方法
技术领域：
本发明涉及一种炭块堆垛天车，尤其涉及一种炭块堆垛天车的控制系统及控制方法。
背景技术：
随着铝工业发展迅速，大型预焙阳极的需要量也日益增大，大型电解铝厂的阳极仓库为满足生产发展的需要也迅速提高炭块堆垛天车生产率，目前已经由一次夹持11个炭块发展到一次夹持If 22个炭块，而且要求天车运行速度快且安全可靠，这就需要天车的操作人员高度集中精力避免误操作，从目前的使用情况看误操作是难免的，怎样快速安全的控制设备是目前急需要解决的问题。
发明内容
本发明就是为了解决上述问题而提供的一种炭块堆垛天车的控制系统及控制方法，其目的是使炭块堆垛天车的动作连锁，增加了自动控制的范围，减轻操作人员的劳动强度，提高工作效率， 使操作和系统更加安全。为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的:炭块堆垛天车的控制系统，结构为:一号开关和七号开关，用于给PLC控制器发送夹具组运行位置信号，使PLC控制器控制夹具组的运行速度或使夹具停止；三号开关和四号开关，用于给PLC控制器发送夹具卷筒运行位置信号，使PLC控制器控制夹具电机通电或断电或起重电机通电或断电；九号开关，用于给PLC控制器发送夹具组在最上部位置信号，使PLC控制器控制起重电机断电；PLC控制器，用于接收各开关输入的信号，并发出控制指令给各个执行元件，其中执行元件为夹具电机、起重电机和行走电机，各开关的输出端与PLC控制器的输入端连接，PLC控制器的输出端与执行元件连接。所述的执行元件还包括电葫芦。所述的一号开关、三号开关、四号开关、七号开关和九号开关为感应式接近开关、光电开光或机械式行程开关的一种或组合。所述的一号开关安装在夹具横梁上。所述的三号开关和四号开关安装在夹具框架上。所述的七号开关安装在主梁的上侧。所述的九号开关安装在主梁的下侧。炭块堆垛天车的控制系统它还包括2-6个五号开关，用于给PLC控制器发送天车运行在厂房两端的位置信号，使PLC控制器控制行走电机断电。所述的五号开关的数量为2-6个，并安装在端梁的两端。所述的五号开关为感应式接近开关、光电开光或机械式行程开关。炭块堆垛天车的控制系统，它还包括六号开关和十一号开关，用于给PLC控制器发送电葫芦位于两端的位置信号，PLC控制器控制电葫芦断电。
所述的六号开关和十一号开关安装在主梁的下侧电葫芦的运行轨道上。所述的六号开关和十一号开关为感应式接近开关、光电开光或机械式行程开关中的任意一种。炭块堆垛天车的控制系统，还包括八号开关，用于给PLC控制器发送夹具组下降或上升速度过快即起重电机超过设定的转速信号。所述的八号开关安装在起重电机的尾端输出轴上。所述的八号开关安装在起重电机的内部。所述的八号开关为超速开关。炭块堆垛天车的控制系统，还包括十号开关，用于给PLC控制器发送九号开关失灵、起重电机仍然运行、并超过了设定的转数信号。所述的十号开关安装在卷筒上。所述的十号开关为感应式接近开关、光电开光或机械式行程开关中。所述的十号开关是自动循环的行程或程序的控制开关。炭块堆垛天车的控制控制方法，包括下述步骤:一号开关和七号开关检测夹具组运行位置信号，并将检测到的信号发送给PLC控制器，PLC控制器接收此信号并发出控制指令控制夹具组的运行速度或使夹具停止；三号开关和四号开关检测旋转挂钩的运行位置信号，并将检测到的信号发送给PLC控制器，PLC控制器接收此信号后发出控制指令控制起重电机通电；九号开关检测夹具组在 最上部位置的信号，并将检测到的信号发送给PLC控制器，PLC控制器接收此信号后发出控制指令使起重电机断电。炭块堆垛天车的控制控制方法，还包括下述步骤:五号开关检测到天车运行到车间厂房的端部时将此信号发送给PLC控制器，PLC控制器接收此信号后发出控制指令使行走电机断电。炭块堆垛天车的控制控制方法，还包括下述步骤:十号开关检测到九号开关失灵、起重电机仍然运行、并超过了设定的转数信号后将此信号发送给PLC控制器，PLC控制器接收此信号后发出控制指令使起重电机断电，夹具组静止。炭块堆垛天车的控制控制方法，还包括下述步骤:六号开关和十一号开关检测到电葫芦位于两端的位置信号后将此信号发送给PLC控制器，PLC控制器接收此信号后发出控制指令给电葫芦，使电葫芦断电。炭块堆垛天车的控制控制方法，还包括下述步骤:八号开关检测到夹具组下降或上升速度过快即起重电机超过设定的转速信号后将此信号发送给PLC控制器，PLC控制器接收此信号后发出控制指令给起重电机，使起重电机减速。炭块堆垛天车的控制控制方法，还包括下述步骤:所述的九号开关或十号开关不给PLC控制器发送信号，行走电机处于“锁住”状态。炭块堆垛天车的控制控制方法，还包括下述步骤:所述的九号开关或十号开关不给PLC控制器发送信号和四号开关不给PLC控制器发送信号电葫芦处于“锁住”状态。本发明的优点和效果:
使炭块堆垛天车的动作连锁，增加了自动控制的范围，减轻操作人员的劳动强度，提高了工作效率，使操作和系统更加安全。本发明避免了不规范操作引起的设备和人身事故，另外从安全性考虑又增加了二级保护措施。
图1是夹具装置的控制系统结构示意图。图2是炭块堆垛天车的控制系统结构示意图。1、一号开关；2、行走电机；3、夹具框架；4、夹具卷筒；5、三号开关；6、四号开关；
7、夹具电机；8、夹具钢丝绳；9、夹具触头；10、夹具横梁；11、五号开关；12、电葫芦；13、六号开关；14、七号开关；16、八号开关；17、起重电机；18、九号开关；20、十号开关；21、^
号开关。
具体实施例方式下面对本发明的实施例结合附图加以详细描述，但本发明的保护范围不受实施例所限。如图1和2所示，炭块堆垛天车的控制系统，其结构如下:一号开关I和七号开关14，用于给PLC控制器发送夹具组运行位置信号，使PLC控制器控制夹具组的运行速度或使夹具停止，一号开关I安装在夹具横梁10上，七号开关14安装在主梁的上侧；三号开关5和四号开关6，用于给PLC控制器发送夹具卷筒4运行位置信号，使PLC控制器控制夹具电机7通电或断电，三号开关5和四号开关6安装在夹具框架3上；九号开关18，用于给PLC控制器发送夹具组在最上部位置信号，使PLC控制器控制起重电机17断电，九号开关18安装在主梁的下侧；PLC控制器，用于接收各开关输入的信号，并发出控制执行给各个执行元件，其中执行元件为夹具电机7、起重电机17、电葫芦12和行走电机2，各开关的输出端与PLC控制器的输入端连接，PLC控制器的输出端与执行元件连接。上述的炭块堆垛天车的控制系统还包括2-6个五号开关11，用于给PLC控制器发送天车运行到厂房两端的位置信号，使PLC控制器控制行走电机2断电，五号开关11安装在端梁的两端。上述的炭块堆垛天车的控制系统还包括六号开关13和十一号开关21，用于给PLC控制器发送电葫芦12位于两端的位置信号，PLC控制器控制电葫芦12断电，六号开关13和十一号开关21安装在主梁的下侧电葫芦12的运行轨道上。上述的炭块堆垛天车的控制系统还包括八号开关16，用于给PLC控制器发送夹具组上升或下降速度过快即起重电机17超过设定的转速信号，八号开关16安装在起重电机17的尾端输出轴上或安装在起重电机的内部，八号开关16为超速开关。上述的炭块堆垛天车的控制系统还包括十号开关20，用于给PLC控制器发送九号开关18失灵、起重电机17仍然运行、并超过了设定的转数信号，十号开关20安装在卷筒上，十号开关20可以是自动循环的行程或程序的控制开关。上述的一号开关1、三号开关5、四号开关6、五号开关11、六号开关13、七号开关14、九号开关18、十号开关20和^ 号开关21可以选择感应式接近开关、光电开光或机械式行程开关中的任意。炭块堆垛天车的控制方法，具体如下:
原始位置:夹具组在上部，夹具张开，夹具钢丝绳8处于张紧状态。夹取炭块: 行走电机2运行，运行到炭块的位置处停止，如果运行到车间厂房的端部，则五号开关将此信号发送给PLC控制器，PLC控制器接收此信号后发出控制指令使行走电机2断电，如果五号开关11失灵，则端梁的缓冲装置撞在车间厂房的端部，以缓冲其撞击力；
起重电机17通电，夹具组快速下降，待夹具触头9刚接触炭块时，一号开关将检测到的此信号发送给PLC控制器，PLC控制器接收此信号并发出控制指令控制夹具组减速下降，待夹具下降到位时，七号开关14检测到此夹具组运行位置信号，并将检测到的信号发送给PLC控制器，PLC控制器接收此信号并发出控制指令使起重电机17断电，夹具组静止；
夹具电机4通电，夹具卷筒4旋转，夹具钢丝绳8处于松弛状态，三号开关5检测到夹具卷筒4的位置信号，并将检测到的信号发送给PLC控制器，PLC控制器接收此信号后发出控制指令使夹具电机4断电。延时几秒，PLC控制器接收此信号后发出控制指令控制起重电机17通电，夹具组上升；待夹具组上升到一定高度，九号开关18检测夹具组在最上部位置的信号，并将检测到的信号发送给PLC控制器，PLC控制器接收此信号后发出控制指令使起重电机17断电，夹具组静止，如果九号开关18失灵，即起重电机17仍然运行，但超过设定的转数，则十号开关20检测到此信号，并将检测的信号发送给PLC控制器，PLC控制器接收此信号后发出控制指令控制起重电机17断电，夹具组静止；
放炭块:行走电机2运行，运行到位后停止，起重电机17通电，夹具组下降，夹具组下降到位后，起重电机17断电，夹具组静止。如果夹具组上升或下降速度过快即起重电机17超过设定的转速，则八号开关16检测到此信号，并将检测的信号发送给PLC控制器，PLC控制器接收此信号后发出控制指令控制起重电机17减速；
待夹具下降到位时，七号开关14检测到此夹具组运行位置信号，并将检测到的信号发送给PLC控制器，PLC控制器接收此信号并发出控制指令使起重电机17断电，夹具组静止；夹具电机4通电，四号开关6测到夹具卷筒4运行位置信号，并将检测到的信号发送给PLC控制器，PLC控制器接收此信号后发出控制指令控制发指令，起重电机17通电，夹具组上升，返回原始位置。电葫芦12工作，如运行到最左端或最右端(操作上不允许这样)，则六号开关13或十一号开关21检测到此信号，并将检测的信号发送给PLC控制器，PLC控制器接收此信号后发出控制指令控制电葫芦12 “锁住”。安全连锁: 如果九号开关18或十号开关20不发指令，行走电机2处于“锁住”状态。如果九号开关18或十号开关20不发指令和四号开关6不发指令，电葫芦12处于“锁住”状态。
权利要求
1.炭块堆垛天车的控制系统，其特征在于结构为 一号开关(I)和七号开关(14)，用于给PLC控制器发送夹具组运行位置信号，使PLC控制器控制夹具组的运行速度或使夹具停止； 三号开关(5)和四号开关(6)，用于给PLC控制器发送夹具卷筒(4)运行位置信号，使PLC控制器控制夹具电机(7)通电或断电或起重电机(17)通电或断电； 九号开关(18 )，用于给PLC控制器发送夹具组在最上部位置信号，使PLC控制器控制起重电机(17)断电； PLC控制器，用于接收各开关输入的信号，并发出控制指令给各个执行元件，其中执行元件为夹具电机(7)、起重电机(17)和行走电机(2)，各开关的输出端与PLC控制器的输入端连接，PLC控制器的输出端与执行元件连接。
2.根据权利要求I所述的炭块堆垛天车的控制系统，其特征在于所述的执行元件还包括电葫芦(12)。
3.根据权利要求I所述的炭块堆垛天车的控制系统，其特征在于所述的一号开关(I)、三号开关(5)、四号开关(6)、七号开关(14)和九号开关(18)为感应式接近开关、光电开光或机械式行程开关的一种或组合。
4.根据权利要求I所述的炭块堆垛天车的控制系统，其特征在于所述的一号开关(I)安装在夹具横梁(10)上。
5.根据权利要求I所述的炭块堆垛天车的控制系统，其特征在于所述的三号开关(5)和四号开关(6)安装在夹具框架(3)上。
6.根据权利要求I所述的炭块堆垛天车的控制系统，其特征在于所述的七号开关(14)安装在主梁的上侧。
7.根据权利要求I所述的炭块堆垛天车的控制系统，其特征在于所述的九号开关(18)安装在主梁的下侧。
8.根据权利要求I所述的炭块堆垛天车的控制系统，其特征在于它还包括2-6个五号开关(11 )，用于给PLC控制器发送天车运行在厂房两端的位置信号，使PLC控制器控制行走电机(2)断电。
9.根据权利要求8所述的炭块堆垛天车的控制系统，其特征在于所述的五号开关(11)的数量为2-6个，并安装在端梁的两端。
10.根据权利要求8或9所述的炭块堆垛天车的控制系统，其特征在于所述的五号开关(11)为感应式接近开关、光电开光或机械式行程开关。
11.根据权利要求I所述的炭块堆垛天车的控制系统，其特征在于它还包括六号开关(13)和十一号开关(21)，用于给PLC控制器发送电葫芦(12)位于两端的位置信号，PLC控制器控制电葫芦(12)断电。
12.根据权利要求11所述的炭块堆垛天车的控制系统，其特征在于所述的六号开关(13)和十一号开关(21)安装在主梁的下侧电葫芦(12)的运行轨道上。
13.根据权利要求11或12所述的炭块堆垛天车的控制系统，其特征在于所述的六号开关(13)和十一号开关(21)为感应式接近开关、光电开光或机械式行程开关中的任意一种。
14.根据权利要求I所述的炭块堆垛天车的控制系统，其特征在于它还包括八号开关(16)，用于给PLC控制器发送夹具组下降或上升速度过快即起重电机(17)超过设定的转速信号。
15.根据权利要求14所述的炭块堆垛天车的控制系统，其特征在于所述的八号开关(16)安装在起重电机(17)的尾端输出轴上。
16.根据权利要求14所述的炭块堆垛天车的控制系统，其特征在于所述的八号开关安装在起重电机的内部。
17.根据权利要求14、15或16所述的炭块堆垛天车的控制系统，其特征在于所述的八号开关(16)为超速开关。
18.根据权利要求I所述的炭块堆垛天车的控制系统，其特征在于它还包括十号开关(20)，用于给PLC控制器发送九号开关(18)失灵、起重电机(17)仍然运行、并超过了设定的转数信号。
19.根据权利要求18所述的炭块堆垛天车的控制系统，其特征在于所述的十号开关(20)安装在卷筒上。
20.根据权利要求18或19所述的炭块堆垛天车的控制系统，其特征在于所述的十号开关(20)为感应式接近开关、光电开光或机械式行程开关中。
21.根据权利要求18或19所述的炭块堆垛天车的控制系统，其特征在于所述的十号开关(20)是自动循环的行程或程序的控制开关。
22.炭块堆垛天车的控制控制方法，其特征在于包括下述步骤 一号开关(I)和七号开关(14)检测夹具组运行位置信号，并将检测到的信号发送给PLC控制器，PLC控制器接收此信号并发出控制指令控制夹具组的运行速度或使夹具停止；三号开关(5)和四号开关(6)检测旋转挂钩(8)的运行位置信号，并将检测到的信号发送给PLC控制器，PLC控制器接收此信号后发出控制指令控制起重电机(17)通电；九号开关(18)检测夹具组在最上部位置的信号，并将检测到的信号发送给PLC控制器，PLC控制器接收此信号后发出控制指令使起重电机(17)断电。
23.根据权利要求22所述的炭块堆垛天车的控制控制方法，其特征在于还包括下述步骤五号开关(11)检测到天车运行到车间厂房的端部时将此信号发送给PLC控制器，PLC控制器接收此信号后发出控制指令使行走电机(2)断电。
24.根据权利要求22所述的炭块堆垛天车的控制控制方法，其特征在它还包括下述步骤十号开关(20)检测到九号开关(18)失灵、起重电机(17)仍然运行、并超过了设定的转数信号后将此信号发送给PLC控制器，PLC控制器接收此信号后发出控制指令使起重电机(17)断电,夹具组静止。
25.根据权利要求22所述的炭块堆垛天车的控制控制方法，其特征在它还包括下述步骤六号开关(13)和十一号开关(21)检测到电葫芦(12)位于两端的位置信号后将此信号发送给PLC控制器，PLC控制器接收此信号后发出控制指令给电葫芦(12)，使电葫芦(12)断电。
26.根据权利要求22所述的炭块堆垛天车的控制控制方法，其特征在它还包括下述步骤八号开关(16)检测到夹具组下降或上升速度过快即起重电机(17)超过设定的转速信号后将此信号发送给PLC控制器，PLC控制器接收此信号后发出控制指令给起重电机(17)，使起重电机(17)减速。
27.根据权利要求22所述的炭块堆垛天车的控制控制方法，其特征在它还包括下述步骤所述的九号开关或十号开关不给PLC控制器发送信号，行走电机处于“锁住”状态。
28.根据权利要求22所述的炭块堆垛天车的控制控制方法，其特征在它还包括下述步骤所述的九号开关或十号开关不给PLC控制器发送信号和四号开关不给PLC控制器发送信号电葫芦处于“锁住”状态。
全文摘要
本发明涉及一种炭块堆垛天车的控制系统及控制方法。结构为一号开关和七号开关，用于给PLC控制器发送夹具组运行位置信号，使PLC控制器控制夹具组的运行速度或使夹具停止；三号开关和四号开关；九号开关，用于给PLC控制器发送夹具组在最上部位置信号，使PLC控制器控制起重电机断电；PLC控制器，用于接收各开关输入的信号，并发出控制指令给各个执行元件，其中执行元件为夹具电机、起重电机和行走电机，各开关的输出端与PLC控制器的输入端连接，PLC控制器的输出端与执行元件连接。使炭块堆垛天车的动作连锁，增加了自动控制的范围，减轻操作人员的劳动强度，提高了工作效率，使操作和系统更加安全。
文档编号B66C13/48GK103253599SQ20121003268
公开日2013年8月21日 申请日期2012年2月15日 优先权日2012年2月15日
发明者齐忠昱, 方明勋, 王林华, 王书宝, 崔银河, 孙毅 申请人:沈阳铝镁设计研究院有限公司