[發(fā)明專利]礦用皮帶運(yùn)輸機(jī)巡檢機(jī)器人控制系統(tǒng)和控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510023774.0
• 申請(qǐng)日: 2015-01-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104670842B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許開(kāi)成;陸文濤;張樹(shù)生;馬靜雅;婁國(guó)煥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中信重工開(kāi)誠(chéng)智能裝備有限公司
• 主分類號(hào): B65G43/00
• 分類號(hào): B65G43/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種礦用皮帶運(yùn)輸機(jī)巡檢機(jī)器人控制系統(tǒng)和控制方法。

背景技術(shù)

在煤炭生產(chǎn)過(guò)程中，皮帶運(yùn)輸機(jī)作為重要的煤炭運(yùn)輸設(shè)備，應(yīng)用十分廣泛，然而在皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，容易發(fā)生托輥損壞、皮帶斷裂、縱撕、跑偏等事故，造成設(shè)備甚至人員的重大損失。由于皮帶運(yùn)輸機(jī)的工作環(huán)境惡劣、照明差，不利于巡檢人員巡視和及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。因此，利用礦用皮帶運(yùn)輸機(jī)巡檢機(jī)器人，代替巡檢人員完成對(duì)皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)非常必要，如何利用皮帶運(yùn)輸機(jī)巡檢機(jī)器人對(duì)皮帶運(yùn)輸機(jī)工作中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行采集及監(jiān)控，是本發(fā)明專利研究和解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為礦用皮帶運(yùn)輸機(jī)巡檢機(jī)器人提供一種控制系統(tǒng)和控制方法，利用皮帶運(yùn)輸機(jī)巡檢機(jī)器人裝置，實(shí)時(shí)采集皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行中的各種數(shù)據(jù)信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)皮帶運(yùn)輸機(jī)工作過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)報(bào)警處理，為皮帶運(yùn)輸機(jī)安全生產(chǎn)提供保障。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種礦用皮帶運(yùn)輸機(jī)巡檢機(jī)器人控制系統(tǒng)和控制方法，其特征在于：該控制系統(tǒng)由PLC控制箱和皮帶運(yùn)輸機(jī)巡檢機(jī)器人裝置構(gòu)成，PLC控制箱包括：西門子S7-200CN系列PLC、軸編碼器、PC顯示器、防爆開(kāi)關(guān)、停車開(kāi)關(guān)、過(guò)卷限位開(kāi)關(guān)；皮帶運(yùn)輸機(jī)巡檢機(jī)器人裝置包括：機(jī)器人本體、音頻傳感器、煙霧傳感器、紅外溫度傳感器一、紅外溫度傳感器二、攝像機(jī)一、攝像機(jī)二、攝像機(jī)三。

音頻傳感器、煙霧傳感器、紅外溫度傳感器以及攝像機(jī)安裝在機(jī)器人本體上，負(fù)責(zé)采集皮帶機(jī)工作環(huán)境中的聲音、煙霧、溫度以及視頻圖像信號(hào)，其輸出的數(shù)據(jù)信息被編碼壓縮后，通過(guò)無(wú)線通訊的方式傳送到PLC控制箱；軸編碼器、防爆開(kāi)關(guān)、停車開(kāi)關(guān)和過(guò)卷限位開(kāi)關(guān)的信號(hào)通過(guò)輸入/輸出接口與PLC相連，PLC與PC顯示器通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)方式相連。

所述PLC控制箱通過(guò)系統(tǒng)控制軟件實(shí)現(xiàn)皮帶運(yùn)輸機(jī)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)的控制功能，系統(tǒng)控制軟件采用模塊化程序設(shè)計(jì)且包括：音視頻控制程序模塊、機(jī)器人本體牽引系統(tǒng)控制程序模塊、皮帶機(jī)運(yùn)行控制程序模塊和中斷程序模塊。

所述音視頻控制程序模塊包括錄像、靜音、圖像切換、PC關(guān)機(jī)/重啟、攝像機(jī)前轉(zhuǎn)和后轉(zhuǎn)功能。錄像功能控制機(jī)器人本體采集現(xiàn)場(chǎng)的圖像和聲音并存儲(chǔ)到硬盤指定路徑文件；靜音功能控制機(jī)器人本體采集的現(xiàn)場(chǎng)聲音的播放；圖像切換功能控制三路視頻圖像的顯示；PC關(guān)機(jī)/重啟功能控制顯示界面系統(tǒng)的關(guān)機(jī)和重啟；攝像機(jī)前、后轉(zhuǎn)功能控制機(jī)器人本體的第三路攝像機(jī)的視頻采集角度。

所述機(jī)器人本體牽引系統(tǒng)控制程序模塊用來(lái)控制牽引系統(tǒng)帶動(dòng)機(jī)器人本體運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)沿線的往復(fù)巡檢，采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。

所述皮帶機(jī)運(yùn)行控制程序模塊完成控制皮帶機(jī)的運(yùn)行，當(dāng)采集現(xiàn)場(chǎng)的溫度或者煙霧數(shù)據(jù)超限報(bào)警時(shí)，緊急控制皮帶機(jī)停車，也可手動(dòng)控制皮帶機(jī)急停。

所述中斷程序模塊通過(guò)采集軸編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)方向，實(shí)時(shí)獲取機(jī)器人本體的實(shí)際運(yùn)行方向。

本發(fā)明還提供一種礦用皮帶運(yùn)輸機(jī)巡檢機(jī)器人控制系統(tǒng)的控制方法，具體步驟如下：

步驟一：首先初始化各寄存器，進(jìn)行中斷參數(shù)設(shè)置，設(shè)置時(shí)基中斷并使能，關(guān)聯(lián)中斷程序，初始化高速計(jì)數(shù)器和以太網(wǎng)模塊；

步驟二：進(jìn)行輸入信號(hào)的采集，將采集到的各輸入信號(hào)讀取到過(guò)程映像輸入寄存器中；

步驟三：根據(jù)輸入信號(hào)的不同轉(zhuǎn)入相應(yīng)功能的程序模塊。

步驟四：執(zhí)行完各部分功能程序模塊后，刷新過(guò)程映像輸出寄存器，輸出結(jié)果；

步驟五：判斷PLC是否停止運(yùn)行，如果PLC停止運(yùn)行，則程序退出；否則，返回到步驟二進(jìn)行輸入信號(hào)的采集，并循環(huán)執(zhí)行以上步驟。

在程序循環(huán)執(zhí)行的任意點(diǎn)，當(dāng)定時(shí)時(shí)間到，則觸發(fā)中斷，執(zhí)行關(guān)聯(lián)中斷程序，通過(guò)采集軸編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)方向，實(shí)時(shí)獲取機(jī)器人本體的實(shí)際運(yùn)行方向。

步驟三中所述的功能程序模塊包括：音視頻控制程序模塊、機(jī)器人本體牽引系統(tǒng)控制程序模塊、皮帶機(jī)運(yùn)行控制程序模塊。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案產(chǎn)生的有益效果是：礦用皮帶機(jī)巡檢機(jī)器人控制系統(tǒng)配置了多路傳感器，對(duì)各路傳感器輸入信號(hào)進(jìn)行分析判斷，進(jìn)而給出相應(yīng)的開(kāi)車、停車控制和報(bào)警信號(hào)，保證機(jī)器人本體牽引系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。當(dāng)機(jī)器人本體采集的煙霧濃度、溫度超過(guò)程序中設(shè)定的煙霧和溫度保護(hù)時(shí)，系統(tǒng)輸出皮帶機(jī)控制保護(hù)信號(hào)，緊急停車，防止事故進(jìn)一步擴(kuò)大，保證皮帶機(jī)的安全運(yùn)行。

附圖說(shuō)明

圖1是礦用皮帶運(yùn)輸機(jī)巡檢機(jī)器人控制系統(tǒng)組成示意圖。

圖2是礦用皮帶運(yùn)輸機(jī)巡檢機(jī)器人控制程序流程圖。

具體實(shí)施方式