斗轮堆取料机自动化作业系统的研究

发布时间：2020-03-26 22:02

【摘要】：斗轮堆取料机是一种新型的高效、连续装、卸机械,主要用于散货码头、钢铁厂、大型火力发电厂和矿山等的铁矿石、煤炭、砂子等的装、卸作业。目前国内大多数使用单位仍然采用人工手动操作进行堆、取料作业。本论文研究的堆取料机自动化作业系统,主要是应用扫描仪对散货料场进行三维成像,运用自动化系统代替人工操作,可降低人工操作的误差并提高斗轮机运行的效率和控制精度,并最终实现单机设备的自动化操作。自动化作业系统还可为企业减少人工成本,提高控制系统自动化水平等意义。论文介绍了自动化控制系统在斗轮堆取料机应用前景及未来展望,介绍了实现斗轮堆取料机单机自动化控制的必要性;详细研究了斗轮堆取料机自动化构成及关键硬件和软件实现;实现了自动化系统在斗轮堆取料机的应用。自动化作业系统的关键技术是对料场的三维成像,以及成像后的数据处理,并将数据信息与自动化控制程序相匹配。通过PLC对电机进行变频调速闭环控制,三维成像是使用二维扫描仪与大车行走相匹配形成三维成像数据。为保证定位数据的精度,系统加装了定位系统及惯导系统。本文重点研究了三维成像工作原理,对扫描后的原始点云数据的处理,高精度点云数据如何为自动化控制提供数据依据,离散型点云矩阵的建模方式。论文研究了斗轮堆取料机自动化作业的控制方法,深度分析了堆取料机的自动化作业工艺流程,控制模型,研究了高精度、高效率自动控制取料的原理。论文还分析了斗轮堆取料机的流程控制,通过编码器的闭环控制、激光防撞、三维扫描、三级防撞保护等方法实现预警、停机防撞保护,使斗轮机具有智能防撞的功能,有效的杜绝了过载及撞车等意外发生。论文还研究了斗轮堆取料机控制系统的通讯方式以及与主控系统进行网络通讯的方式,中控设备通过网络控制对应的堆取料机,采用Profibus总线、TCP/IP等多种通讯方式进行数据交换。通过对堆取料机自动化作业系统的研究表明,与传统人工手动操作作业相比,系统具有更高的作业效率和系统安全性,系统具有良好的应用前景。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH24

【参考文献】

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本文编号：2602018