钢铁冶金原料气膜大棚开门控制装置及方法

技术领域

本发明涉及冶金自动化技术领域，尤其涉及一种钢铁冶金原料气膜大棚开门控制装置及方法。

背景技术

现有钢铁冶金原料气膜大棚大门多为卷帘门，在大门上方卷起落下动作，其动作时间长，运输车辆视野受限，常发生车辆碰撞，且卷帘门材质脆弱，碰撞处理周期长影响车辆通行。

此外，由于现有气膜大棚大门为封闭的控制系统，大门开闭到位状态依靠司机判断，不能实现自动监控；且由于现有气膜大棚大门为封闭的控制系统，常规电气人员难以查看处理故障，必须依靠专业厂家。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种钢铁冶金原料气膜大棚开门控制装置及方法，该控制系统采用PLC控制，通用性强，改造后控制装置大大缩短了大门动作时间，提高了车辆通行效率。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种钢铁冶金原料气膜大棚开门控制装置，气膜大棚的入口门与出口门均采用左右双开的轨道滑轮大门，包括：

一大门PLC控制系统，

二个变频控制单元，分别设置于所述入口门与出口门一侧，与所述大门PLC控制系统连接，通过所述大门PLC控制系统控制所述变频控制单元工作；

四个变频电机，分别设置于所述入口门的左侧门与右侧门上、以及所述出口门的左侧门与右侧门上，

位于所述入口门的二个所述变频电机与位于所述入口门的一所述变频控制单元连接，通过位于所述入口门的所述变频控制单元驱动变频电机动作，控制所述入口门的开启或关闭；

位于所述出口门的二个所述变频电机与位于所述出口门的一所述变频控制单元连接，通过位于所述出口门的所述变频控制单元驱动变频电机动作，控制所述出口门的开启或关闭；

一入门检测开关，设置于所述入口门处，与所述大门PLC控制系统连接，用于自动监测来车信号，发送至所述大门PLC控制系统，以驱动所述入口门自动开启与关闭；

一出门检测开关，设置于所述出口门处，与所述大门PLC控制系统连接，用于自动监测车辆驶出信号，发送至所述大门PLC控制系统，以驱动所述出口门自动开启与关闭。

可选的，所述的钢铁冶金原料气膜大棚开门控制装置还包括：

多个通道车辆检测开关，与所述大门PLC控制系统连接；

至少一所述通道车辆检测开关设置于大棚内的车辆通道上，至少一所述通道车辆检测开关设置于大棚外的车辆通道上，用于检测大棚内、外的车辆通道上当前是否有车辆，并发送至所述大门PLC控制系统，所述PLC控制系统判断存在大棚内车辆在通道上未驶出的情况时，控制所述入口门无法开启。

可选的，所述的钢铁冶金原料气膜大棚开门控制装置还包括：

多个大门开关限位检测开关，与所述大门PLC控制系统连接；

一所述大门开关限位检测开关设置于所述入口门上方中间位置处，用于检测所述入口门的左侧门与右侧门闭合是否到位；二个所述大门开关限位检测开关设置于所述入口门上方左、右两端，用于检测所述入口门的左侧门与右侧门门开是否到位；

一大门开关限位检测开关设置于所述出口门上方中间位置处，用于检测所述出口门的左侧门与右侧门闭合是否到位；二个所述大门开关限位检测开关设置于所述出口门上方左、右两端，用于检测所述出口门的左侧门与右侧门门开是否到位。

可选的，所述的钢铁冶金原料气膜大棚开门控制装置还包括：

四个通行指示灯，与所述大门PLC控制系统连接；

二个通行指示灯分别设置于所述入口门的内、外侧，用于显示所述入口门的开启或关闭状态；

二个所述通行指示灯分别设置于所述出口门的内、外侧，用于显示所述出口门的开启或关闭状态。

可选的，所述的钢铁冶金原料气膜大棚开门控制装置还包括：

语音播放系统，与所述大门PLC控制系统、以及所述通行指示灯连接，用于依据所述通行指示灯的显示播报所述入口门或出口门的开启、关闭状态，和/或大棚内外通道车辆通行状态。

可选的，所述的钢铁冶金原料气膜大棚开门控制装置还包括：

气膜大棚PLC控制系统，与所述大门PLC控制系统网络连接，用于在检测到气膜大棚气压异常时，网络通讯至所述大门PLC控制系统，控制联锁关闭所述入口门与出口门。

本发明另一方面还提供了一种钢铁冶金原料气膜大棚开门控制方法，利用上述的钢铁冶金原料气膜大棚开门控制装置控制大棚的入口门与出口门，至少包括：

触发入门检测开关，在监测到有来车信号的情况下，驱动所述入口门自动开启，入口门开启到位后自动停止；

在监测到车辆完全驶入大棚内通道后，驱动入口门自动关闭到位；

在监测到入口门关闭信号时，驱动出口门自动开启到位，

触发出门检测开关，在监测到车辆驶出信号后，驱动所述出口门自动关闭到位。

可选的，所述的钢铁冶金原料气膜大棚开门控制方法还包括：

检测大棚内通道当前是否有车辆，在检测到有车辆在通道内未驶出的情况下，控制所述入口门无法开启。

可选的，所述钢铁冶金原料气膜大棚开门控制装置还包括：

四个通行指示灯，与大门PLC控制系统连接；

二个通行指示灯分别设置于所述入口门的内、外侧，用于显示所述入口门的开启或关闭状态；

二个所述通行指示灯分别设置于所述出口门的内、外侧，用于显示所述出口门的开启或关闭状态；以及

语音播放系统，与所述大门PLC控制系统、以及所述通行指示灯连接，用于依据所述通行指示灯的显示播报所述入口门或出口门的开启、关闭状态，和/或大棚内外通道车辆通行状态；

所述方法还包括：

在检测到大棚内通道当前有车辆的情况下，控制入口门外侧的通行指示灯显示为红色，指示车辆等待，和/或，所述语音播放系统播放通道有车，指示车辆等待；

在检测到所述入口门开启未到位的情况下，控制入口门外侧的通行指示灯显示为红色，指示车辆等待，和/或，所述语音播放系统播放入口门正在开启，指示车辆等待；

在检测到所述入口门已开启到位的情况下，控制入口门外侧的通行指示灯显示为绿色，指示车辆通行，和/或，所述语音播放系统播放入口门已开启，指示车辆通行；

在检测到所述入口门关闭未到位的情况下，控制入口门内侧的通行指示灯显示为红色，指示车辆等待，和/或，所述语音播放系统播放入口门正在关闭，指示车辆等待；

在检测到所述出口门开启未到位的情况下，控制出口门内侧的通行指示灯显示为红色，指示车辆等待，和/或，所述语音播放系统播放出口门正在开启，指示车辆等待；

在检测到所述出口门已开启到位的情况下，控制出口门内侧的通行指示灯显示为绿色，指示车辆通行，和/或，所述语音播放系统播放出口门已开启，指示车辆通行。

可选的，在检测到气膜大棚气压异常时，控制联锁关闭所述入口门与出口门。

由以上方案可知，本发明的优点在于：

本发明提供的钢铁冶金原料气膜大棚开门控制装置，通过设置大门PLC控制系统、气膜大棚的入口门与出口门均配置有变频电机进行驱动，且在入口门处设置有入门检测开关，出口门设置有出口检测开关，大门控制系统采用PLC控制，通用性强，打破原来封闭伺服控制系统，实现对气膜大棚的入口门与出口门进行全自动控制，改造后控制装置大大缩短了大门动作时间，提高了车辆通行效率。控制系统可靠性强，大大减少司机驾驶碰撞故障，提升大门通行效率降低故障率。

附图说明

图1为钢铁冶金原料气膜大棚开门控制装置的结构示意图；

图2为气膜大棚内外的车辆通道示意图；

图3为大门开关限位检测开关的配置示意图；

图4为钢铁冶金原料气膜大棚开门控制方法的流程示意图；

其中，

1-入口门；

2-出口门；

31-大门PLC控制系统；

32-变频控制单元；

33-变频电机；

341-入门检测开关；

342-出门检测开关；

35-通道车辆检测开关；

36-大门开关限位检测开关；

37-通行指示灯；

38-语音播放系统；

39-气膜大棚PLC控制系统。

具体实施方式

为让本发明的上述特征和效果能阐述的更明确易懂，下文特举实施例，并配合说明书附图作详细说明如下。

本发明针对现有气膜大棚的入口门与出口门进行改进，均采用钢制左右双开的轨道滑轮大门，钢制大门坚固可靠，抗撞击能力强，解决了卷帘门碰撞故障处理时间长问题。同时，提供了一种钢铁冶金原料气膜大棚开门控制装置，能够实时监测大门的开合到位状态，以及车辆的通行状态，实现对气膜大棚的入口门与出口门进行全自动控制。具体如下：

本发明实施例提供了一种钢铁冶金原料气膜大棚开门控制装置，具体的，如图1中所示，图1示出了该钢铁冶金原料气膜大棚开门控制装置的结构示意图。

一种钢铁冶金原料气膜大棚开门控制装置，气膜大棚的入口门1与出口门2均采用左右双开的轨道滑轮大门，该控制装置包括：

一大门PLC控制系统31，

二个变频控制单元32，分别设置于所述入口门1与出口门2一侧，与所述大门PLC控制系统31连接，通过所述大门PLC控制系统31控制所述变频控制单元32工作；

四个变频电机33，分别设置于所述入口门1的左侧门11与右侧门12上、以及所述出口门2的左侧门21与右侧门22上，

位于所述入口门1的二个所述变频电机33与位于所述入口门1的一所述变频控制单元32连接，通过该变频控制单元32驱动相应的变频电机33动作，控制所述入口门1的开启或关闭；

位于所述出口门2的二个所述变频电机33与位于所述出口门2的一所述变频控制单元32连接，通过该变频控制单元32驱动相应的变频电机33动作，控制出口门2的开启或关闭；

一入门检测开关341，设置于所述入口门1处，与所述大门PLC控制系统31连接，用于自动监测来车信号，发送至所述大门PLC控制系统31，以驱动所述入口门1自动开启与关闭；

一出门检测开关342，设置于所述出口门2处，与所述大门PLC控制系统31连接，用于自动监测车辆驶出信号，发送至所述大门PLC控制系统31，以驱动所述出口门自动开启与关闭。

本实施例中，通过设置大门PLC控制系统、气膜大棚的入口门与出口门均配置有变频电机进行驱动，且在入口门处设置有入门检测开关，出口门设置有出口检测开关，大门控制系统采用PLC控制，通用性强，打破原来封闭伺服控制系统。通过触发入门检测开关，在监测到有来车信号的情况下，驱动入口门自动开启；触发出门检测开关，在监测到车辆驶出信号后，驱动所述出口门自动关闭到位，实现对气膜大棚的入口门与出口门进行全自动控制，改造后控制装置大大缩短了大门动作时间，提高了车辆通行效率。

此外，进一步的参考图1、图2中所示，图2显示了大棚内外的车辆通道示意图。该钢铁冶金原料气膜大棚开门控制装置还进一步设置有多个通道车辆检测开关35，与大门PLC控制系统31连接；其中，至少一所述通道车辆检测开关35设置于大棚内的车辆通道上，至少一所述通道车辆检测开关设置于大棚外的车辆通道上，用于检测大棚内、外的车辆通道上当前是否有车辆，并发送至所述大门PLC控制系统31，所述PLC控制系统判断存在大棚内车辆在通道上未驶出的情况时，控制所述入口门1无法开启，以保证通道外车辆不允许驶入，保证安全。

此外，进一步参考图1、图3中所示，图3显示了大门开关限位检测开关的配置示意图。为实时监测大门开关状态，以保证大门完全开启或关闭到位，钢铁冶金原料气膜大棚开门控制装置进一步还设置有多个大门开关限位检测开关36，与所述大门PLC控制系统31连接；其中，一所述大门开关限位检测开关36设置于所述入口门1上方中间位置处，用于检测所述入口门1的左侧门与右侧门闭合是否到位；二个所述大门开关限位检测开关36设置于所述入口门上方左、右两端，用于检测所述入口门1的左侧门与右侧门门开是否到位。同时，一大门开关限位检测开关36设置于所述出口门2上方中间位置处，用于检测所述出口门2的左侧门与右侧门闭合是否到位；二个所述大门开关限位检测开关36设置于所述出口门2上方左、右两端，用于检测所述出口门2的左侧门与右侧门门开是否到位。本实施例中，通过设置大门开关限位检测开关，能够自动检测大门开启或关闭的到位状态，不需要依据人工判断，防止未到位状态下车辆行驶，大大减少司机驾驶碰撞故障，降低故障率，保证了车辆通行安全。同时，进一步提供了车辆通行效率。

此外，进一步参考图1中所示，本实施例的钢铁冶金原料气膜大棚开门控制装置还进一步配置了多个通行指示灯37、以及语音播放系统38，通行指示灯37与语音播放系统38配合，通行指示灯可以依据颜色变化提示车辆司机是否准许通行；语音播放系统与通行指示灯配合，可以依据所述通行指示灯的显示播报所述入口门或出口门的开启、关闭状态，和/或大棚内外通道车辆通行状态，播放对应语音提示车辆司机，保证通行安全。具体的，多个通行指示灯37、以及语音播放系统38同时与大门PLC控制系统31连接；其中，二个通行指示灯37分别设置于所述入口门1的内、外侧，用于显示所述入口门的开启或关闭状态；二个所述通行指示灯37分别设置于所述出口门2的内、外侧，用于显示所述出口门2的开启或关闭状态。本实施例中，配置了多个通行指示灯37、以及语音播放系统38，进行语音提示和通行指示灯提示，提示车辆司机，故障时间和故障率大大降低。

进一步的，由于气膜大棚为内部风机充气结构，内部气压高于大气压，大门开启是容易导致大棚内部气压泄露降低，导致气膜塌陷，造成事故。因此，为实时监测大棚内部气压，保证在大棚内部气压泄露降低时，迅速关闭大门。本实施例中，参考图1中所示，进一步将大门PLC控制系统网络31与气膜大棚PLC控制系统39网络连接，用于在检测到气膜大棚气压异常时，需要稳定棚内压力，大门PLC控制系统网络31与气膜大棚PLC控制系统39联动，气膜大棚PLC控制系统39发送异常信号至大门PLC控制系统31，大门PLC控制系统31进入闭门状态，控制联锁关闭所述入口门与出口门，大门不允许开启，禁止车辆通行。

此外，基于上述的钢铁冶金原料气膜大棚开门控制装置，本发明进一步提供了相应的钢铁冶金原料气膜大棚开门控制方法，如图4中所示，图4示出了该控制方法的流程示意图。

一种钢铁冶金原料气膜大棚开门控制方法，其采用上述图1-图3中所示的钢铁冶金原料气膜大棚开门控制装置结构，控制大棚的入口门与出口门，该控制方法至少包括：

S1、触发入门检测开关，在监测到有来车信号的情况下，驱动所述入口门自动开启，入口门开启到位后自动停止。

S2、在监测到车辆完全驶入大棚内通道后，驱动入口门自动关闭到位。

本实施例中，通过自动监测来车信号，能够驱动入口门自动开启，到位后入口门自动停止，车辆完全驶入通道后，驱动入口门自动关闭到位，实现入门自动控制。

此外，进一步的，在监测到有来车信号的情况下，为防止大棚内通道内有车辆为驶出，进一步检测大棚内通道当前是否有车辆，在检测到有车辆在通道内未驶出的情况下，控制所述入口门无法开启，以保证车辆行驶安全。

S3、在监测到入口门关闭信号时，驱动出口门自动开启到位；

S4、触发出门检测开关，在监测到车辆驶出信号后，驱动所述出口门自动关闭到位。

本实施例中，入口门控制与出口门控制配合，在检测到入口门关闭信号后，控制出口门自动开启到位，在待检测到车辆驶出信号后，出口门自动关闭到位，实现了入口门与出口门的自动连锁控制，大门动作时间大大缩短，缩短提高了车辆通行效率。

此外，进一步的，在检测到大棚内通道当前有车辆的情况下，控制入口门外侧的通行指示灯显示为红色，指示车辆等待，和/或，所述语音播放系统播放通道有车，指示车辆等待；

在检测到所述入口门开启未到位的情况下，控制入口门外侧的通行指示灯显示为红色，指示车辆等待，和/或，所述语音播放系统播放入口门正在开启，指示车辆等待；

在检测到所述入口门已开启到位的情况下，控制入口门外侧的通行指示灯显示为绿色，指示车辆通行，和/或，所述语音播放系统播放入口门已开启，指示车辆通行；

在检测到所述入口门关闭未到位的情况下，控制入口门内侧的通行指示灯显示为红色，指示车辆等待，和/或，所述语音播放系统播放入口门正在关闭，指示车辆等待；

在检测到所述出口门开启未到位的情况下，控制出口门内侧的通行指示灯显示为红色，指示车辆等待，和/或，所述语音播放系统播放出口门正在开启，指示车辆等待；

在检测到所述出口门已开启到位的情况下，控制出口门内侧的通行指示灯显示为绿色，指示车辆通行，和/或，所述语音播放系统播放出口门已开启，指示车辆通行。

本实施例中，通过上述语音提示和通行指示灯提示，以降低故障时间和故障率，保证通行安全。

此外，进一步的，在检测到气膜大棚气压异常时，控制联锁关闭所述入口门与出口门，以稳定棚内压力，降低故障率。

因此，本发明实施例提供的钢铁冶金原料气膜大棚开门控制方法，通过触发入门检测开关，在监测到有来车信号的情况下，驱动入口门自动开启，入口门开启到位后自动停止；然后，在监测到车辆完全驶入大棚内通道后，驱动入口门自动关闭到位；在监测到入口门关闭信号时，驱动出口门自动开启到位，进而触发出门检测开关，在监测到车辆驶出信号后，驱动所述出口门自动关闭到位。其通过入口门控制与出口门控制配合，在检测到入口门关闭信号后，控制出口门自动开启到位，在待检测到车辆驶出信号后，出口门自动关闭到位，实现了入口门与出口门的自动连锁控制，大门动作时间大大缩短，缩短提高了车辆通行效率。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以施加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。