焦炉机车自动定位系统的设计与实现

摘要

焦炉机车是炼焦生产的主体设备，炼焦生产过程中要求推焦车、拦焦车、熄焦车、装煤车及除尘车五大焦炉机车相互配合协同作业，才能确保炼焦安全和高效的生产。因此，提高焦炉机车的自动化水平，具有十分重要的意义。
　　在深入研究分析国内外现有的焦炉机车作业过程自动化系统的基础上，设计与实现了一种成本低、原理简单、稳定性好的焦炉机车自动定位系统。采用基于码牌识别的焦炉机车地址检测技术，利用红外光电传感器对射技术定点读取码牌编码时赋予的绝对地址，修正绝对值编码器输出的偏移地址，得到精确的焦炉机车实际地址;采用GE MDS SD9-MS无线数传电台建立中控室与五大焦炉机车之间可靠的无线通信网路，实现五大焦炉机车在中控室工业计算机的集中控制管理;采用基于无级调速的焦炉机车自动走行与自动定位技术，机车PLC根据工业计算机下达生产计划的目标地址与焦炉机车实际地址差值的大小，通过变频调速装置，控制焦炉机车的走行速度和走行方向，实现焦炉机车自动走行与自动精确定位于目标地址。
　　结果表明，焦炉机车自动定位系统实现了1mm的地址检测分辨率、无线通信网路可靠稳定，具有较低的误码率、自动定位精度达到±10mm，完全满足炼焦生产的工艺要求，具有较高的经济应用价值。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．3 课题研究目的及来源

1．4 主要研究内容

1．5 文章结构

1．6 小结

第二章 焦炉机车自动定位系统的总体结构

2．1 炼焦生产中五大焦炉机车的作用

2．2 炼焦生产的基本流程

2．3 焦炉机车自动定位系统总体结构设计

2．3．1 焦炉机车自动定位系统定义

2．3．2 焦炉机车自动定位系统总体结构分层设计

2．4 小结

第三章 基于码牌识别的焦炉机车地址检测的设计与实现

3．1 基于码牌识别的焦炉机车地址检测原理

3．1．1 码牌编码原理

3．1．2 对射式光电传感器原理

3．1．3 U型阅读器读取码牌编码原理

3．1．4 绝对值编码器原理

3．1．5 机车地址检测原理

3．2 基于码牌识别的焦炉机车地址检测器的硬件设计

3．2．1 机车地址检测器的硬件结构

3．2．2 机车地址检测器的硬件电路设计

3．3 基于码牌识别的焦炉机车地址检测器的软件设计

3．3．1 机车地址检测器的软件结构

3．3．2 机车地址检测器的软件设计思想

3．3．3 机车地址检测器的软件设计流程图

3．4 基于码牌识别的焦炉机车地址检测的实际测试

3．5 小结

第四章 无线通信网络组网的设计与实现

4．1 无线通信网路组网拓扑结构

4．2 无线数传电台的选型

4．3 无线通信网络组网的软件设计

4．3．1 GE MDS SD9-MS无线数传电台的配置

4．3．2 无线通信网络组网协议

4．3．3 改进纵向冗余校验

4．3．4 无线通信网络组网的软件流程图

4．4 小结

第五章 焦炉机车自动走行与自动定位的设计与实现

5．1 焦炉机车走行原理

5．1．1 交流变频调速原理

5．1．2 手动档位控制的焦炉机车走行原理

5．2 焦炉机车自动走行与自动定位的设计

5．2．1 模拟手动档位控制的焦炉机车自动走行与自动定位原理

5．2．2 基于无级调速的焦炉机车自动走行与自动定位的设计

5．2．3 基于无级调速的焦炉机车自动走行与自动定位的仿真测试

5．3 焦炉机车自动定位误差的修正处理

5．3．1 焦炉机车生产作业中影响定位精度的因素分析

5．3．2 刹车提前量λ值的设置

5．3．3 刹车提前量λ值的自适应修正

5．4 焦炉机车自动走行与自动定位的软件流程图

5．5 焦炉机车自动走行与自动定位的安全措施

5．6 小结

第六章 总结与展望

6．1 工作总结

6．2 工作展望

参考文献

攻读工程硕士学位期间参与的科研项目及研究成果

致谢

附录

声明