摘要：本文主要研究了斗轮堆取料机自动控制系统的结构和原理，研究设计出斗轮堆取料机系统的原理组成及自动或半自动控制方法的实现，研究设计了关键控制系统的设计原理和模型，本实用新型适用于斗轮式、滑动式等装载机的生产。适用于设备，可编程控制器，智能传输装置，总线，传感器，激光扫描仪，等等。实现了斗轮装载机的实时监控与综合控制；在软件方面，利用可编程控制器来实现对软件的控制。包括斗轮堆取料机的手动、联动和半自动控制程序，可以提高斗轮堆取料机的工作效率，降低人工成本，实现自检，通过系统控制实现数据查询等功能。
关键词：斗轮堆取料机；PLC;远程控制
铝条板吊顶斗式装载机是水泥厂、冶炼厂、火力发电厂、焦化厂、港口等工业企业输送各类碳素原料、矿石和碎石的重要机械装备。它是一种现代化、高效、连续的大型散装采矿工业设备。本文提出对斗轮堆取料机的电气自动化进行进一步设计和改造，以开发其生产潜力，降低故障率，这对企业实现新的高产量和成功的第二家企业来说是非常实用的。
1.斗轮堆取料机的研究与应用
19世纪30年代，德国开始研究斗轮挖掘机，当时德国是世界上设计和研究斗轮挖土机最古老的国家。斗轮装载机的前身是斗轮挖掘机，其参数设计和结构设计以斗轮挖掘机为基础。斗轮挖掘机的发展历史如图1所示。铃木秀一
图 1 斗轮堆取料机发展历程
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1916年，第一台斗轮挖掘机在德国煤矿投入实际开采。1919年，斗轮挖掘机首次安装了履带式机器，通过履带式机器运输，这提高了采矿效率，也代表着斗轮挖掘机可以在工业中正式大规模使用的时代。经过20世纪30年代的研究，柴油发动机被电动机取代，可以使用几种独立的驱动器。1925年推出了第一台用于煤层条带开采的斗轮堆取料机，斗容量为0.075 m³，其工作形式为煤矿或砂矿。1931年，英国ATG公司开发并引进了三种不同容量的铲斗旋转转轮设备。1937年，柏林电气公司在Golepa矿成功引进了一种大型斗轮堆垛机，
也是第一个使用六轨道斗轮回收装置的公司。
1950年之前，斗轮堆取料机的吊臂设计为伸缩吊臂结构，与捷克共和国生产的大多数KU系列斗轮堆垛机一样。在此期间，世界上已知最长的吊杆具有31米的望远镜容量，由前苏联制造。伸缩臂结构复杂，生产成本高，刚性差，这就是一体化伸缩臂成为斗轮堆垛臂的主要动力源的原因。20世纪60年代，一种半形状的斗轮被开发并广泛使用，它结合了格式铲斗和无格式铲斗的优点。20世纪70年代，随着液压技术的快速发展，大多数斗轮堆取料机都采用了液压技术来提高设备的效率。在斗轮堆取料机的快速发展过程中，斗轮堆取料机的规格不断增加，生产能力不断提高，最大日功率超过20万立方米。此前，国外已经对颈轮的堆叠和回收进行了研究，并在其设计、制造和安装中使用了先进技术。目前，国外知名公司有三菱重工、斯维达拉等。
自1966年以来，我国斗轮堆取料机的设计已经落后于国外30-40年。在此期间，斗轮堆取料机主要是小型设备，是为满足国内一些造船厂、矿山和其他仓库的需求而开发的。随着20世纪八九十年代的更新开放，行业的快速发展将斗轮回收装置推向了繁荣阶段。现阶段，宝钢、广东沙角电厂、华能电厂等国内大型企业已采用国外堆料回收机。同时，国内
公司正积极与国外合作制造斗轮可堆取料机，如哈尔滨重型机械厂、宝钢集团等公司。在合作期间，这些合作项目为中国积累了许多经验，到20世纪90年代末，中国已经能够独立开发大型和特大型斗轮堆取料机。进入21世纪以来，随着科学技术的发展和创新，以及国家的大力支持和投资，中国在斗轮堆取料机的设计、研发方面取得了质的飞跃。我国在门式斗轮堆取料机的设计上处于世界领先地位，在该类设备上拥有完全自主权。中国的许多重点建设项目都使用中国自主设计开发的斗轮堆取料机，如黄骅港煤炭码头、秦皇岛港煤炭五期、曹妃甸港等国家重点建设项目。中国对斗轮堆取料机的研究接近世界先进水平，得到了大多数客户的认可。
在中国科学家的努力下，斗轮堆取料机的研究取得了丰富的成果，在国际市场上占有一定的份额。为了深化我国斗轮可堆取料机的研究，我国积极与国外先进的生产公司合作，但一些高水平的关键技术尚未完全掌握。与国外产品相比，我国斗轮堆取料机存在噪音大、振动大、材料消耗大、能耗高等缺点。因此，对斗轮堆取料机进行结构分析和优化研究，对于解决现有设备存在的问题非常重要，为我国大型设备优化研究提供了一定的框架。
近视回归镜
2.斗轮堆取料机自动化控制系统的原理及改造目标
2.1自控装置的工作原理
本发明涉及一种用于斗轮式堆垛机的自动控制装置，其工作原理为：使用者在中控室内按下作业指令键，由中控台对作业指令进行扫描、处理。在堆垛机堆叠或检索数据转换为命令数据后，激光扫描技术识别出料场的分散坐标区域。大小等数据传输到中央控制系统，可编程控制器针对不同的功能，采取相应的控制方式。
主要有两种情况：一种是自动堆叠；一种是自动重新入院。首先，需要确定堆叠器回收装置本身的位置数据，控制初始位置，在堆叠器回收设备自动对准后进行三维检测，通过对3D数据的滤波处理，得到了自动回收设备的定位数据。然后，斗轮堆取料机按照自动回收流程启动，同时确保回收流程的连续性，提高自动回收的效率。在自动堆叠过程中，还需要考虑堆叠恢复装置的固定点的坐标位置，并控制斗轮堆取料机之间的自动对准。完成条件后，中央控制系统将发送精确的指令来控制机器设备，可通过 PLC对斗轮机参数进行实时监控，从而达到自动堆垛的目的。在自动堆放时，应特别留意不良气候，防止强风、多尘，并应将堆放方向与堆放方向成一定的斜率，以便便于对堆放物进行辨识与控制。主控室内的触摸屏显示屏，可对各种工况、参数、曲线、故障警告等进行实时显示，并可产生
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有关的数据和图表。通信端口可用于与处理器通信，以实现人机对话连接。您还可以看到每个堆栈的使用状态、仓库扫描数据处理、图像计数以及仓库堆栈的其他三维检测。
2.2系统目标
该系统的主要目标是斗轮堆取料机可以在不使用现场人员的情况下执行自动堆垛和回收功能。斗轮堆取料机在运行过程中，可以保证物料回收能力，提高料场的利用率。只要中控台分配任务，斗轮堆取料机就会根据任务数据和料场情况对相关数据进行优化计算，并自动发送到PLC系统，无需操作员。中央控制系统自动扫描和监控，通过监控视频可以看到现场运行状态，起到实时监控模式的作用。在特殊情况下，可以手动操作现场操作。这将实现操作流程的智能化改进；远程监控和远程访问；智能无人操作。减少人工操作，降低成本，改善工作环境，提高仓库、造船厂等大宗作业的自动化和信息化水平。
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