[實用新型]一種激光定位檢測裝置

有效

• 申請號: 201320283276.6
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN203376476U
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 王科;李全玲;王家琦;辛小臣;李歡;秦聰霞
• 申請（專利權）人: 北京中冶設備研究設計總院有限公司
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G05B19/05
• 代理公司: 北京中安信知識產權代理事務所(普通合伙) 11248
• 代理人: 周淑昌

技術領域：

本實用新型涉及儀器與儀表檢測技術領域，特別是涉及實現數據轉換處理的激光定位檢測裝置。?

背景技術：

在現有技術中，隨著計算機技術、通信技術和人工智能技術的快速發展，激光定位檢測裝置在冶金行業及其他相關行業得到了越來越廣泛的應用。激光定位檢測裝置主要由激光器、PLC控制器和輸入輸出卡件組成，可實現橫移臺車系統的數據采集、定位和集中控制功能。目前，橫移臺車的定位系統大都采用日本進口的無線誘導位置感應裝置，它主要由扁平信號編碼電纜、地上局、車上局三部分組成。扁平信號編碼電纜是該系統的核心部分，該電纜采用二進制地址編碼原理做成，外部供電的車上局發出無線高頻信號，扁平電纜和相互靠近的感應天線通過無線電技術進行通信，同時檢測出感應天線的位置，然后將檢測到的信號發送至地上局，經地上局做相應的數據轉換后，將位置信號傳送給PLC，由PLC控制臺車的位置定位。但生產這種裝置的廠家現已不生產則無法購置相應備件，一旦設備出現故障，將出現無物可換的情況，如必須購買，全套設備需要人民幣150萬以上。考慮到現場工作環境、設備運行要求及改造成本方面的因素，我們考慮采用非接觸式激光定位監測裝置來解決橫移臺車的位置定位問題，其價格便宜，全套裝置大約為30萬人民幣，且完全可以達到無線誘導位置感應裝置的控制效果。但是目前，還沒有一種這樣的裝置。?

發明內容：

本實用新型的目的就是提供一種可替代無線誘導位置感應、可實現冶金車輛系統中現場橫移臺車與控制層PLC之間位置檢測和通信接口轉換的激光定位檢測裝置。?

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種激光定位檢測裝置，包括激光測距儀、電源箱、反光板；激光測距儀包括PROFIBUS-DP接口；電源箱包括將220V交流電壓變換成24V直流電壓的穩壓電源；為激光束的反射提供必要條件反光板裝在隨臺車移動的柱子上；其特征在于：還包括數據處理控制器、高速數字輸出模板、PLC控制器；數據處理控制器包括接收激光器測量的距離值并對距離值做相應的數據處理及轉換的DP接口；高速數字輸出模塊包括為8421通訊提供的硬件接口；電纜適配器將電源箱的穩壓電源與PLC控制器和激光測距儀連接。?

本實用新型的有益效果：與現有的無線誘導感應裝置相比，其優點是：價格便宜，維護簡單，核心部件激光測距儀使用壽命長，故障少；測量精度為0.5cm,比無線誘導感應裝置1cm的測量精度提高了一倍；DP和8421通訊均為數字量信號，抗干擾能力強；可擴展性強，適用于任何具有數字量輸入的控制器；激光器為冗余裝置，可靠性強。?

附圖說明：

圖1是本實用新型實例一種激光定位檢測裝置的硬件組成示意圖；?

圖2是本實用新型實例一種激光定位檢測裝置的現場位置示意圖；?

圖3是本實用新型實例一種激光定位檢測裝置中的PLC控制器數據處理及轉換流程圖。?

附圖中：1.激光測距儀；2.電源箱；3.數據處理控制器；4.反光板；5.高速數字輸出模板；6.PLC控制器?

具體實施方式：

下面結合附圖對本實用新型的實例做進一步詳細說明，如圖1～圖3所示的一種激光定位檢測裝置，主要有硬件和軟件兩部分組成：硬件部分：包括激光測距儀1：激光測距儀1包括提供PROFIBUS-DP接口，為系統數據通訊提供所需接口；電源箱2：包括SITOP24V穩壓電源，將220V電壓變換成24V直流電壓為激光器提供所需電源；數據處理控制器3包括DP接口，接收激光器測量的距離值，并對距離值做相應的數據處理及轉換；反光板4：為激光束的反射提供必需條件；高速數字輸出模塊5：為8421通訊提供硬件接口；PLC控制器6：控制橫移臺車走行及精確定位。本實用新型的工作原理是：用電纜適配器將電源箱、PLC控制器和激光器連接起來，電源箱2為激光器提供直流24V供電電壓，激光器1通電后發出激光束經反光板4反射，反光板4裝在隨臺車移動的柱子上，由反射原理可知激光器1距離反光板4的距離經數據轉換后即為橫移臺車的位置，通過PROFIBUS-DP通訊將激光器1測量的距離值傳送給數據處理控制器3，在控制器中做相應的數據處理和轉換，最后由高速數字輸出模板5以8421碼形式傳送給PLC控制器6，控制橫移臺車的走行及精確定位。激光定位監測裝置處于儀表自動化系統的底層，由于其集成了PLC控制器，可以將現場測量的數據進行相應的處理和轉換，以適應不同的接口，可擴展性強，完全屬于智能儀表的范濤。軟件部分：本實用新型是集成PLC控制器的激光定位檢測裝置，通過安裝GSD文件便可在STEP7項目中作相應的組態，將激光器作為DP網的子站并通過映像地址讀存數據。首先對PLC控制器的硬件進行組態：PLC的站地址?為2，兩臺激光器的DP站地址分別為3和4，其映像地址分別為#PID256和260。圖3為PLC控制器數據處理及轉換流程圖：由于激光器的測量精度為mm，臺車的控制精度為cm，我們為了減少數字量輸出點的個數，節約資源，將激光器的測量數據在程序中轉換成cm，臺車的零位與激光器之間的距離稱為偏移量即OFFSET，激光器測量的距離值減去OFFSET才是臺車的實際位置，激光器跑偏（即偏離反光板）后的值為負值，通過比較程序，即可判斷跑偏，最后把其中準確的距離值高低反位后送出，由PLC控制器控制橫移臺車的走行及精確控制。?