一种安全可靠的铁路货运漏斗车地面自动卸载系统的制作方法

1.本发明涉及铁路货运车的卸载领域，特别涉及一种安全可靠的铁路货运漏斗车地面自动卸载系统。


背景技术：

2.现有的采用底开门卸载铁矿石、煤炭、硫磺、粮食等散装货物的底开门漏斗铁路货车以其已实现自动、高效、节能、安全可靠的卸载作业在国外广泛应用，其中，采用地面设施布置开门触碰台和关门触碰台与底开门铁路货车配合的免动力形式尤其运用广泛，目前，中国神华公司也在进行试运行并逐步推广，其基本控制原理为通过地面设施布置的开门触碰台移动到工作位，触碰漏斗车底门开闭机构上开门臂，使之发生一定角度转动，从而打开漏斗车底门，达到快速卸煤的功能，通过地面设施布置的关门触碰台移动到工作位，触碰漏斗车底门开闭机构上关门臂，使之发生一定角度的反向转动，使底开门关闭，底开门漏斗铁路货车卸载完毕，需将地面设施布置的开门触碰台和关门触碰台恢复到避让位（铁路货车限界外），以保证牵引机车和其它铁路货车正常运行，目前，国外使用底开门漏斗车与的地面设施布置的开门触碰台和关门触碰台结构多为摆动升降式结构，且开门触碰台和关门触碰台的触碰顶板与底开门漏斗车触碰臂滚轮受力为偏心力，运行过程会产生摆动，存在底门关闭不到位风险，其中电气控制方案采用rfid的读卡系统来识别货运车车厢情况，且使用较为成功，但是rfid带来的维护及管理较为繁琐，成本较高。
3.因此，提出一种安全可靠的铁路货运漏斗车地面自动卸载系统来解决上述问题很有必要。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种安全可靠的铁路货运漏斗车地面自动卸载系统，可以有效解决背景技术中的问题。
5.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种安全可靠的铁路货运漏斗车地面自动卸载系统，包括西门子plc一，所述西门子plc一电连接有继电器，所述继电器电连接有接触器，所述接触器电连接有开锁档块电机和关锁档块电机，所述西门子plc一电连接有接近开关，所述西门子plc一电连接有漏仓满仓传感器，所述西门子plc一电连接有dc电源a，所述西门子plc一电连接有测量光幕，所述西门子plc一电连接有对射超声波传感器，所述西门子plc一电连接有hmi，所述西门子plc一电连接有西门子plc二，所述西门子plc一电连接有无线传输装置，所述无线传输装置无线连接有司机警示台，所述无线传输装置无线连接有网络硬盘，所述网络硬盘电连接有工业交换机。
6.优选的，所述西门子plc一的输出端电性连接有两个继电器，两个所述继电器的输入端与西门子plc一的输入端电性连接，两个所述继电器的输出端与两个接触器的输入端电性连接，两个所述接触器的输出端分别与开锁档块电机和关锁档块电机的输入端电性连
接。
7.优选的，所述西门子plc一的输入端与测量光幕的输出端电性连接，所述西门子plc一的输入端与对射超声波的输出端电性连接，所述西门子plc一的输入端与hmi的输出端电性连接，所述西门子plc一的输入端与接近开关的输出端电性连接，所述西门子plc一的输入端与漏仓满仓传感器的输出端电性连接，所述西门子plc一的输出端与dc电源a的输入端电性连接，所述西门子plc一输出输入端与无线传输装置的输出输入点电性连接。
8.优选的，所述网络硬盘的输出输入端与工业交换机的输出输入端电性连接，所述工业交换机的输出输入端与摄像头的输出输入端电性连接，所述工业交换机的输出输入端与网络录像机的输出输入端电性连接，所述网络录像机的输出输入端与视屏显示器的输出输入端电性连接。
9.优选的，所述西门子plc一的输出端与输入端与西门子plc二的输出端与输入端电性连接，所述西门子plc二电连接有其他安全传感器，所述对射超声波传感器与西门子plc二电连接，所述接近开关与西门子plc二电连接。
10.优选的，所述西门子plc二的输入端与接近开关的输出端电性连接，所述西门子plc二的输入端与对射超声波传感器的输出端电性连接，所述西门子plc二的输入端与其他安全传感器的输出端电性连接，所述西门子plc二的输出端与dc电源b的输入端电性连接。
11.有益效果与现有技术相比，本发明提供了一种安全可靠的铁路货运漏斗车地面自动卸载系统，具备以下有益效果：1、该安全可靠的铁路货运漏斗车地面自动卸载系统，此采用双plc的冗余模式，一个西门子plc一和西门子plc二起到独立检测和控制的功能，能完整实现自动卸车的功能，一个辅机plc起到冗余传感器检测的功能，两个系统之间一直握手轮询告知系统的正常或故障情况，主机plc和辅机plc同时通过工业交换机独立传输远程通讯数据给中央控制台，一旦发生异常状态，中央控制台可以发出报警信息，暂停或处理故障。
12.2、该安全可靠的铁路货运漏斗车地面自动卸载系统，此系统的电气控制方案采用rfid的读卡系统来识别货运车车厢情况，每辆车需安装2件，安装成本较高，采用新设计方案可大大减少成本，因货运车辆需长期在户外运行，容易造成损坏和遗失，维护及管理较为繁琐，采用新设计方案只需维护卸货场设备，维护及管理较为方便。
附图说明
13.图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的电气原理图。
具体实施方式
14.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
15.如图1-2所示，一种安全可靠的铁路货运漏斗车地面自动卸载系统，包括西门子plc一，西门子plc一电连接有继电器，继电器电连接有接触器，接触器电连接有开锁档块电机和关锁档块电机，西门子plc一电连接有接近开关，西门子plc一电连接有漏仓满仓传感
器，西门子plc一电连接有dc电源a，西门子plc一电连接有测量光幕，西门子plc一电连接有对射超声波传感器，西门子plc一电连接有hmi，西门子plc一电连接有西门子plc二，西门子plc一电连接有无线传输装置，无线传输装置无线连接有司机警示台，无线传输装置无线连接有网络硬盘，网络硬盘电连接有工业交换机，西门子plc一的输出端电性连接有两个继电器，两个继电器的输入端与西门子plc一的输入端电性连接，两个继电器的输出端与两个接触器的输入端电性连接，两个接触器的输出端分别与开锁档块电机和关锁档块电机的输入端电性连接，西门子plc一的输入端与测量光幕的输出端电性连接，西门子plc一的输入端与对射超声波的输出端电性连接，西门子plc一的输入端与hmi的输出端电性连接，西门子plc一的输入端与接近开关的输出端电性连接，西门子plc一的输入端与漏仓满仓传感器的输出端电性连接，西门子plc一的输出端与dc电源a的输入端电性连接，西门子plc一输出输入端与无线传输装置的输出输入点电性连接，网络硬盘的输出输入端与工业交换机的输出输入端电性连接，工业交换机的输出输入端与摄像头的输出输入端电性连接，工业交换机的输出输入端与网络录像机的输出输入端电性连接，网络录像机的输出输入端与视屏显示器的输出输入端电性连接，西门子plc一的输出端与输入端与西门子plc二的输出端与输入端电性连接，西门子plc二电连接有其他安全传感器，对射超声波传感器与西门子plc二电连接，接近开关与西门子plc二电连接，西门子plc二的输入端与接近开关的输出端电性连接，西门子plc二的输入端与对射超声波传感器的输出端电性连接，西门子plc二的输入端与其他安全传感器的输出端电性连接，西门子plc二的输出端与dc电源b的输入端电性连接。
16.需要说明的是，本发明为一种安全可靠的铁路货运漏斗车地面自动卸载系统，通过对射超声波传感器检测在该区域范围内有无车厢，特别是检测货车车厢之间空挡，同时采用测量光幕测量货车车厢之间的空挡，在牵引机车与货车车厢之间的间距与货车车厢之间的间距不一样，从而识别牵引机车和货车，该系统采用双冗余的检测方案，在某一检测点，一对对射超声波传感器检测到车厢通过的有无状态，一对测量光幕检测车厢之间的空挡，另一对对射超声波传感器冗余检测车厢通过的有无状态，输入给另一个控制器，安装在地面的两对对射超声波传感器和一对测量光幕作为一组检测单元，其中间距为13700mm，该检测单元主要起到安全检测的作用，通过测量货车之间的空挡距离确认货车或机车，获取这些信息后，控制系统就能安全控制后续开门触碰台和关门触碰台的工作，卸载列车为机车在前牵引货车从左向右运行，因机车与货车长度不同，检测单元1无法同时获取数据，系统会控制开门触碰台在避让位，机车正常通过，待检测单元1检测到货车数据，控制系统控制工作开门触碰台平移到工作位，进行该列货车卸载作业，同时，检测单元1和检测单元3会判定操作人员启动的卸载控制按钮方向是否正确，如出现异常，会报警，通知机车停车，卸载列车为机车在后推动货车从左向右运行，待检测单元1检测到货车数据，控制系统控制工作开门触碰台平移到工作位，进行列货车卸载作业，待机车在后进入卸货漏仓时，因机车与货车长度不同，检测单元1无法同时获取数据，系统会控制开门触碰台回到避让位，机车正常通过，货车进入检测单元1检测位置，系统会控制操作台和安放在机车上司机警示盒发出声光报警，且交通信号灯部件的绿灯熄灭，红灯点亮，通知牵引机车停车，待货物堆高下落到正常状态，2个电容接近传感器会反馈到控制系统，系统会控制操作台和安放在机车上的无线接受器点亮绿灯，且交通信号灯部件的红灯熄灭，绿灯点亮，通知牵引机车可正常运
行，以此类推，完成整列车的停车卸载，此系统采用双plc的冗余模式，一个主机plc起到独立检测和控制的功能，能完整实现自动卸车的功能，一个辅机plc起到冗余传感器检测的功能，两个系统之间一直握手轮询告知系统的正常或故障情况，主机plc和辅机plc同时通过工业交换机独立传输远程通讯数据给中央控制台，一旦发生异常状态，中央控制台可以发出报警信息，暂停或处理故障。
17.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种安全可靠的铁路货运漏斗车地面自动卸载系统，包括西门子plc一，其特征在于：所述西门子plc一电连接有继电器，所述继电器电连接有接触器，所述接触器电连接有开锁档块电机和关锁档块电机，所述西门子plc一电连接有接近开关，所述西门子plc一电连接有漏仓满仓传感器，所述西门子plc一电连接有dc电源a，所述西门子plc一电连接有测量光幕，所述西门子plc一电连接有对射超声波传感器，所述西门子plc一电连接有hmi，所述西门子plc一电连接有西门子plc二，所述西门子plc一电连接有无线传输装置，所述无线传输装置无线连接有司机警示台，所述无线传输装置无线连接有网络硬盘，所述网络硬盘电连接有工业交换机。2.根据权利要求1所述的一种安全可靠的铁路货运漏斗车地面自动卸载系统，其特征在于：所述西门子plc一的输出端电性连接有两个继电器，两个所述继电器的输入端与西门子plc一的输入端电性连接，两个所述继电器的输出端与两个接触器的输入端电性连接，两个所述接触器的输出端分别与开锁档块电机和关锁档块电机的输入端电性连接。3.根据权利要求1所述的一种安全可靠的铁路货运漏斗车地面自动卸载系统，其特征在于：所述西门子plc一的输入端与测量光幕的输出端电性连接，所述西门子plc一的输入端与对射超声波的输出端电性连接，所述西门子plc一的输入端与hmi的输出端电性连接，所述西门子plc一的输入端与接近开关的输出端电性连接，所述西门子plc一的输入端与漏仓满仓传感器的输出端电性连接，所述西门子plc一的输出端与dc电源a的输入端电性连接，所述西门子plc一输出输入端与无线传输装置的输出输入点电性连接。4.根据权利要求1所述的一种安全可靠的铁路货运漏斗车地面自动卸载系统，其特征在于：所述网络硬盘的输出输入端与工业交换机的输出输入端电性连接，所述工业交换机的输出输入端与摄像头的输出输入端电性连接，所述工业交换机的输出输入端与网络录像机的输出输入端电性连接，所述网络录像机的输出输入端与视屏显示器的输出输入端电性连接。5.根据权利要求1所述的一种安全可靠的铁路货运漏斗车地面自动卸载系统，其特征在于：所述西门子plc一的输出端与输入端与西门子plc二的输出端与输入端电性连接，所述西门子plc二电连接有其他安全传感器，所述对射超声波传感器与西门子plc二电连接，所述接近开关与西门子plc二电连接。6.根据权利要求5所述的一种安全可靠的铁路货运漏斗车地面自动卸载系统，其特征在于：所述西门子plc二的输入端与接近开关的输出端电性连接，所述西门子plc二的输入端与对射超声波传感器的输出端电性连接，所述西门子plc二的输入端与其他安全传感器的输出端电性连接，所述西门子plc二的输出端与dc电源b的输入端电性连接。

技术总结
本发明公开了一种安全可靠的铁路货运漏斗车地面自动卸载系统，包括西门子PLC一，所述西门子PLC一电连接有继电器，接触器电连接有开锁档块电机和关锁档块电机，西门子PLC一电连接有接近开关，西门子PLC一电连接有DC电源A，西门子PLC一电连接有测量光幕，西门子PLC一电连接有对射超声波传感器，西门子PLC一电连接有西门子PLC二，无线传输装置无线连接有网络硬盘，网络硬盘电连接有工业交换机。本发明所述的一种安全可靠的铁路货运漏斗车地面自动卸载系统，两个系统之间一直握手轮询告知系统的正常或故障情况，主机PLC和辅机PLC同时通过工业交换机独立传输远程通讯数据给中央控制台，一旦发生异常状态，中央控制台可以发出报警信息，暂停或处理故障。暂停或处理故障。暂停或处理故障。


技术研发人员：刘洲 刘海 朱奕 蔡日辉
受保护的技术使用者：株洲星联铁道车辆机电装备有限责任公司
技术研发日：2022.10.20
技术公布日：2023/3/14