專利名稱：翻車機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及一種翻車機(jī)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
翻車機(jī)是將有軌車輛翻轉(zhuǎn)或傾斜使之卸料的裝卸機(jī)械，使用于運輸量大的港口 和冶金、煤炭、熱電等工業(yè)部門。翻車機(jī)系統(tǒng)現(xiàn)場由定位車、推車機(jī)、翻車機(jī)等主體部 分組成。在現(xiàn)有的翻車機(jī)控制系統(tǒng)中，操作人員由工控機(jī)(IPC)輸出控制指令到可編程 邏輯控制器(PLC)模塊，經(jīng)PLC模塊處理后的控制信號通過設(shè)置在本地機(jī)架中的本地輸 入/輸出(I/O)模塊輸出到現(xiàn)場執(zhí)行單元，通過對現(xiàn)場執(zhí)行單元中的各個執(zhí)行部件和/或 采集部件進(jìn)行控制來實現(xiàn)翻車機(jī)的動作，同樣地，來自現(xiàn)場執(zhí)行單元的各種檢測信號也 通過所述I/O模塊傳遞回PLC模塊。現(xiàn)有技術(shù)中，本地I/O模塊是與IPC和PLC模塊一 起設(shè)置在電氣室中的，為了實現(xiàn)對現(xiàn)場執(zhí)行單元的信號采集和控制，需要在本地I/O模 塊與現(xiàn)場之間架設(shè)電纜。由于翻車機(jī)系統(tǒng)控制復(fù)雜，在現(xiàn)場執(zhí)行單元(例如定位車、推 車機(jī)、翻車機(jī)等)中設(shè)置有幾百個執(zhí)行部件(例如受控開關(guān)，包括接近開關(guān)、行程開關(guān)、 壓力開關(guān)、溫度開關(guān)等)和/或采集部件(例如傳感器)，在作業(yè)過程中需要將來自這些 執(zhí)行部件和/或采集部件的檢測信號傳回電氣室，而電氣室也有上百個輸出的控制信號 需要傳遞到這些執(zhí)行部件和/或采集部件，這樣就需要在本地I/O模塊的輸出端口與現(xiàn) 場執(zhí)行單元的各個執(zhí)行部件和/或采集部件之間連接大量長距離的電纜。特別是，定位 車、推車機(jī)、翻車機(jī)主體在作業(yè)過程中都會不斷運動，為了避免輕易折斷，上機(jī)電纜需 要使用高柔性懸掛電纜，且為了防止電磁干擾，這些電纜也需要全部采用屏蔽電纜，價 格十分昂貴。并且由于翻車機(jī)每作業(yè)一個循環(huán)都要折彎兩次，運行多年后，部分懸掛電 纜的內(nèi)部線芯折斷，故障頻繁，維護(hù)和更換都需要花費大量的人力物力，嚴(yán)重影響了生 產(chǎn)的順利進(jìn)行。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有的翻車機(jī)控制系統(tǒng)需要在本地I/O模塊與現(xiàn)場執(zhí) 行單元的執(zhí)行部件和/或采集部件之間連接大量長距離的電纜，價格昂貴，且維護(hù)和更 換費時費力，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的順利進(jìn)行的問題，提供一種節(jié)省費用，維護(hù)方便，穩(wěn)定 性高的翻車機(jī)控制系統(tǒng)。本實用新型提供的翻車機(jī)控制系統(tǒng)包括工控機(jī)、PLC模塊以及現(xiàn)場執(zhí)行單元， 所述工控機(jī)與所述PLC模塊連接，所述現(xiàn)場執(zhí)行單元包括多個執(zhí)行部件和/或采集部 件，所述現(xiàn)場執(zhí)行單元還包括至少一個遠(yuǎn)程I/O模塊，所述至少一個遠(yuǎn)程I/O模塊與所述 多個執(zhí)行部件和/或采集部件連接并一起集成在所述現(xiàn)場執(zhí)行單元中，并且一個所述遠(yuǎn) 程I/O模塊連接一個以上執(zhí)行部件和/或采集部件，所述PLC模塊通過遠(yuǎn)程I/O鏈路與 所述至少一個遠(yuǎn)程I/O模塊連接。[0006]采用本實用新型提供的翻車機(jī)控制系統(tǒng)，由于遠(yuǎn)程I/O模塊與多個執(zhí)行部件和/ 或采集部件一起集成在現(xiàn)場執(zhí)行單元中，使得遠(yuǎn)程I/O模塊與執(zhí)行部件和/或采集部件之 間距離大大縮短，節(jié)省了用于連接在本地I/O模塊與現(xiàn)場執(zhí)行單元的執(zhí)行部件和/或采集 部件之間的大量長距離的電纜，連接簡單，維護(hù)方便，穩(wěn)定性高。

圖1為本實用新型提供的翻車機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型提供的翻車機(jī)控制系統(tǒng)的優(yōu)選實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型提供的翻車機(jī)控制系統(tǒng)做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。如圖1所示，本實用新型提供的翻車機(jī)控制系統(tǒng)包括工控機(jī)(Industrial Personal Computer,以下簡稱IPC) 1、可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller，以下簡 稱PLC)模塊2以及現(xiàn)場執(zhí)行單元9，所述IPC 1與所述PLC模塊2連接，所述現(xiàn)場執(zhí)行 單元9包括多個執(zhí)行部件和/或采集部件(未圖示)，所述現(xiàn)場執(zhí)行單元9還包括至少一 個遠(yuǎn)程輸入/輸出(Input/Output，以下簡稱I/O)模塊3，所述至少一個遠(yuǎn)程I/O模塊3 與所述多個執(zhí)行部件和/或采集部件連接并一起集成在所述現(xiàn)場執(zhí)行單元9中，并且一個 所述遠(yuǎn)程I/O模塊3連接一個以上執(zhí)行部件和/或采集部件，所述PLC模塊2通過遠(yuǎn)程 I/O鏈路4與所述至少一個遠(yuǎn)程I/O模塊3連接。IPC 1是指作為工業(yè)控制器在工業(yè)環(huán)境中運行的PC機(jī)，用于錄入與輸出各種 工業(yè)控制指令；PLC模塊2是工業(yè)控制中常用的控制信號處理裝置，采用可編程的存儲 器，在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并 通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案，如圖1所示，所述IPCl可以通過DH+鏈路與所述 PLC模塊2連接。所述DH+ (Data Highway Plus)鏈路是一種工業(yè)局域網(wǎng)技術(shù)，用于為控 制設(shè)備提供遠(yuǎn)程編程和對等通訊能力，操作人員可以通過IPC 1對連接在DH+鏈路上的 PLC控制器進(jìn)行編程。I/O模塊是用于實現(xiàn)CPU與外部設(shè)備、存儲器的連接和數(shù)據(jù)交換的接口設(shè)備， 通過CPU輸入的不同的命令和參數(shù)，可以通過I/O模塊傳遞到外部設(shè)備，實現(xiàn)外部設(shè)備 的相應(yīng)操作，來自外部設(shè)備的檢測信號也可以通過I/O模塊傳遞到CPU進(jìn)行處理。在此 需要說明的是，本文中的“本地I/O模塊”指的是與IPC和PLC模塊一起設(shè)置在電氣室 中的I/O模塊，本文中的“遠(yuǎn)程I/O模塊”指的是與現(xiàn)場的執(zhí)行部件和/或采集部件一 起集成在現(xiàn)場執(zhí)行單元中的I/O模塊。所述執(zhí)行部件是指設(shè)置在定位車、推車機(jī)、翻車機(jī)等上的用于通過控制指令執(zhí) 行定位車、推車機(jī)、翻車機(jī)等的動作的部件，例如受控開關(guān)。所述采集部件是指設(shè)置在 定位車、推車機(jī)、翻車機(jī)等上的用于通過控制指令采集定位車、推車機(jī)、翻車機(jī)等的檢 測信號的部件，例如傳感器。在翻車機(jī)控制系統(tǒng)中，IPC 1與PLC模塊2通過DH+鏈路連接，用于控制翻車 機(jī)動作的各種控制指令通過IPC 1的CPU輸入到PLC模塊2，PLC模塊2對輸入的控制指令進(jìn)行運算和處理，并將控制信號通過I/O模塊傳遞到現(xiàn)場執(zhí)行單元9，以實現(xiàn)對現(xiàn)場 執(zhí)行單元9中的多個執(zhí)行部件和/或采集部件的控制。根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案，所述現(xiàn)場執(zhí)行單元9包括至少一個遠(yuǎn)程I/O模塊 3，所述至少一個遠(yuǎn)程I/O模塊3與所述多個執(zhí)行部件和/或采集部件連接并一起集成在 所述現(xiàn)場執(zhí)行單元9中，并且一個所述遠(yuǎn)程I/O模塊3連接一個以上執(zhí)行部件和/或采 集部件。根據(jù)本實用新型的一種實施方式，可以在定位車、推車機(jī)、翻車機(jī)等翻車機(jī)系 統(tǒng)的主體部分上分別設(shè)置電氣接線箱，并將定位車、推車機(jī)、翻車機(jī)等的各自的遠(yuǎn)程I/ O模塊分別安裝在各自的電氣接線箱內(nèi)，以實現(xiàn)與各個主體部分的執(zhí)行部件和/或采集 部件集成。根據(jù)本實用新型的另一種實施方式，可以在翻車機(jī)上設(shè)置一個總的電氣接線 箱，將遠(yuǎn)程I/O模塊安裝在該電氣接線箱內(nèi)，通過該遠(yuǎn)程I/O模塊與現(xiàn)場執(zhí)行單元9中的 各個執(zhí)行部件和/或采集部件連接來實現(xiàn)信號傳遞。遠(yuǎn)程I/O模塊3與多個執(zhí)行部件和 /或采集部件在現(xiàn)場執(zhí)行單元9中的集成節(jié)省了兩者之間用于連接的大量長距離的電纜， 便于安裝和維護(hù)。根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案，所述PLC模塊2通過遠(yuǎn)程I/O鏈路4與所述至少 一個遠(yuǎn)程I/O模塊3連接，所述遠(yuǎn)程I/O鏈路4為任意可以將來自PLC模塊2的控制電 信號傳遞到遠(yuǎn)程I/O模塊3的輸入端或?qū)碜訧/O模塊3輸出端的電信號傳遞到PLC模 塊2的信號傳輸介質(zhì)，例如可以為PVC雙絞線電纜。由于PVC電纜可以同時傳送多個 電信號，優(yōu)選情況下，所述遠(yuǎn)程輸入/輸出鏈路4為一條，可以將傳輸?shù)矫總€遠(yuǎn)程I/O模 塊3的控制電信號進(jìn)行整合以通過一條PVC電纜進(jìn)行傳輸。由于PVC電纜的逐步老化容易引起電纜內(nèi)部斷線等故障，查找這類故障費時費 力，并且PVC電纜受到電磁干擾會引起電信號的損耗。為了避免電磁干擾，降低電信號 在傳播過程中的損耗，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時便于檢修，優(yōu)選情況下，如圖2所示， 所述遠(yuǎn)程I/O鏈路4為光纜，所述控制系統(tǒng)還包括安裝在遠(yuǎn)程I/O鏈路4兩端的光纖中繼
器5 ο光纜是以光纖為傳輸元件以實現(xiàn)光信號傳輸?shù)耐ㄐ啪€路，光纖能夠以較高的傳 輸速率同時傳輸多個信號，中繼段距離長、體積小，重量輕，不受電磁場和電磁輻射的 影響，是目前常用的信號傳輸線路。根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案，遠(yuǎn)程I/O鏈路4的兩 端分別安裝有光纖中繼器5，光纖中繼器5為用于將電信號轉(zhuǎn)換為光信號或?qū)⒐庑盘栟D(zhuǎn)換 為電信號的模式轉(zhuǎn)換裝置，來自PLC模塊2的多個控制電信號通過光纖中繼器5轉(zhuǎn)換為光 信號后，在光纜中整合在一起通過光纖傳播，并在到達(dá)遠(yuǎn)程I/O模塊3時通過光纖中繼器 5再還原為控制電信號分別傳遞到各個執(zhí)行部件和/或采集部件，以實現(xiàn)對現(xiàn)場執(zhí)行單元 9中的多個執(zhí)行部件和/或采集部件的控制。采用光纜作為PLC模塊2與遠(yuǎn)程I/O模塊 3之間的遠(yuǎn)程I/O鏈路4，避免了普通PVC電纜在傳輸過程中容易受到電磁干擾的問題， 降低了信號損耗，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。優(yōu)選情況下，所述遠(yuǎn)程輸入/輸出鏈路4為一條，由于從電氣室的PLC模塊2傳 遞到現(xiàn)場執(zhí)行單元9的所有控制信號都通過一根光纖傳輸，維護(hù)保養(yǎng)十分方便，即使光 纖出現(xiàn)斷裂故障，由于PLC模塊2的通信不能正常進(jìn)行從而發(fā)出報警并停機(jī)，修復(fù)也十 分容易。在翻車機(jī)控制系統(tǒng)中，電氣室與現(xiàn)場執(zhí)行單元9之間連接有電源電纜，用于向現(xiàn)場設(shè)備以及遠(yuǎn)程I/O模塊3的工作提供電能。當(dāng)電源電纜出現(xiàn)故障，或者有干擾侵入， 例如電壓過低、過高、突變、斷電、浪涌、脈沖干擾等情況出現(xiàn)時，有可能造成遠(yuǎn)程I/ O模塊3的硬件故障或運行錯誤，出現(xiàn)不可預(yù)料的情況。為了避免現(xiàn)場的遠(yuǎn)程I/O模塊 3突然停電出現(xiàn)不可預(yù)料的情況，優(yōu)選情況下，如圖2所示，本實用新型提供的翻車機(jī)控 制系統(tǒng)中還包括與所述至少一個遠(yuǎn)程I/O模塊3連接的不間斷電源6。不間斷電源(Uninterruptible Power System，UPS)是連接在電源與電力設(shè)備之 間、用于向電力設(shè)備提供不間斷的電力供應(yīng)的裝置。UPS具有儲能裝置，當(dāng)市電(220V 交流)輸入正常時，UPS將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給電力設(shè)備使用，同時向儲能裝置充電；當(dāng) 市電中斷時，UPS立即將儲能裝置的電能通過逆變轉(zhuǎn)換的方法向電力設(shè)備繼續(xù)供應(yīng)，使 電力設(shè)備維持正常工作，保護(hù)電力設(shè)備不受損壞，同時在市電斷電情況下及時報警，以 便及時維修。根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案，將UPS與遠(yuǎn)程I/O模塊3連接，在電源電纜供電 過程中，UPS能夠?qū)㈦娫捶€(wěn)壓抑制，保證遠(yuǎn)程I/O模塊3的正常工作；當(dāng)電源電纜出現(xiàn) 故障時，UPS能夠繼續(xù)向遠(yuǎn)程I/O模塊3供電，避免了因遠(yuǎn)程I/O模塊3突然停電而出 現(xiàn)不可預(yù)料的情況，并及時向PLC模塊2報警，以便工作人員及時維修。采用本實用新型提供的翻車機(jī)控制系統(tǒng)，節(jié)省了用于在本地I/O模塊與現(xiàn)場執(zhí) 行單元的執(zhí)行部件和/或采集部件之間連接的大量長距離的電纜，降低了費用，維護(hù)方 便，穩(wěn)定性高。雖然本實用新型已通過上述實施例所公開，然而上述實施例并非用以限定本實 用新型，任何本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范 圍內(nèi)，應(yīng)當(dāng)可作各種更動與修改。因此本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以所附權(quán)利要求書所 界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種翻車機(jī)控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括工控機(jī)(1)、可編程邏輯控制器模塊(2)以 及現(xiàn)場執(zhí)行單元(9)，所述工控機(jī)(1)與所述可編程邏輯控制器模塊(2)連接，所述現(xiàn)場 執(zhí)行單元(9)包括多個執(zhí)行部件和/或采集部件，其特征在于，所述現(xiàn)場執(zhí)行單元(9)還 包括至少一個遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊(3)，所述至少一個遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊(3)與所述多 個執(zhí)行部件和/或采集部件連接并一起集成在所述現(xiàn)場執(zhí)行單元中，并且一個所述遠(yuǎn)程 輸入/輸出模塊(3)連接一個以上執(zhí)行部件和/或采集部件，所述可編程邏輯控制器模塊 ⑵通過遠(yuǎn)程輸入/輸出鏈路⑷與所述至少一個遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊⑶連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)程輸入/輸出鏈路(4)為 PVC雙絞線電纜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)程輸入/輸出鏈路(4)為光 纜，所述控制系統(tǒng)還包括安裝在所述遠(yuǎn)程輸入/輸出鏈路(4)兩端的光纖中繼器(5)。
4 .根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項權(quán)利要求所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng) 還包括與所述至少一個遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊(3)連接的不間斷電源(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項權(quán)利要求所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)程輸入 /輸出鏈路(4)為一條。
專利摘要本實用新型提供的翻車機(jī)控制系統(tǒng)包括工控機(jī)(1)、可編程邏輯控制器模塊(2)以及現(xiàn)場執(zhí)行單元(9)，工控機(jī)(1)與所述可編程邏輯控制器模塊(2)連接，現(xiàn)場執(zhí)行單元(9)包括多個執(zhí)行部件和/或采集部件，現(xiàn)場執(zhí)行單元(9)還包括至少一個遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊(3)，所述至少一個遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊(3)與所述多個執(zhí)行部件和/或采集部件連接并一起集成在所述現(xiàn)場執(zhí)行單元中，并且一個所述遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊(3)連接一個以上執(zhí)行部件和/或采集部件，所述可編程邏輯控制器模塊(2)通過遠(yuǎn)程輸入/輸出鏈路(4)與所述至少一個遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊(3)連接。本實用新型提供的翻車機(jī)控制系統(tǒng)節(jié)省了費用，維護(hù)方便，穩(wěn)定性高。
文檔編號B65G67/48GK201793257SQ20102026243
公開日2011年4月13日 申請日期2010年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月12日
發(fā)明者李靖宇, 董傳博, 韓亞慈 申請人:中國神華能源股份有限公司, 神華黃驊港務(wù)有限責(zé)任公司