王程 陳亞東

1.遼寧鐵法能源有限責(zé)任公司 遼寧省鐵嶺市 112799 2.鐵法煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 遼寧省鐵嶺市 112700

隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，物流運(yùn)輸行業(yè)也越來與智能化和自動化，在煤炭運(yùn)輸領(lǐng)域，煤炭智能運(yùn)輸車是現(xiàn)代煤炭技術(shù)發(fā)展的核心之一。各煤炭企業(yè)都需要成熟可靠的煤炭智能運(yùn)輸車。本文提出了一種通用的煤炭智能運(yùn)輸車系統(tǒng)方案。煤炭智能運(yùn)輸車的以可編程邏輯控制器為核心，通過模擬量輸入模塊采集數(shù)據(jù)給PLC，完成對所需模擬信號的采集，控制煤炭運(yùn)輸車行走的作業(yè)，系統(tǒng)由三元鋰電池供電，具有綠色，節(jié)能，方便，穩(wěn)定等特點(diǎn)。

1 智能運(yùn)輸車的控制系統(tǒng)方案

煤炭智能運(yùn)輸車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1 所示。主要包括可編程邏輯控制器（PLC），數(shù)據(jù)采集傳感器，控制對象以及人機(jī)界面HMI 等組成。其中模數(shù)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊采集輸入的模擬信號并轉(zhuǎn)換成和運(yùn)行電機(jī)的速度控制模塊的輸出。位置編碼器用于實(shí)用反饋當(dāng)前轉(zhuǎn)向角度數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)與電池狀態(tài)數(shù)據(jù)通過RS-485 通信方式與PLC 交換數(shù)據(jù)。

圖1 系統(tǒng)框圖

2 煤炭智能運(yùn)輸車的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 控制程序的模塊化設(shè)計(jì)

煤炭運(yùn)輸車的軟件程序按功能劃分為：通信、模擬量初始化、轉(zhuǎn)換程序、制動程序、前進(jìn)程序、變向程序、緊急故障報(bào)警程序等。通過分功能編寫模塊化設(shè)計(jì)，并進(jìn)行分步調(diào)試，所有分步功能實(shí)現(xiàn)以后，進(jìn)行專題聯(lián)調(diào)聯(lián)試。

2.2 I/O 端口分配

I/O 端口分配如圖2 所示：

圖2 I/O端口分配分配

2.3 可編程控制程序

①通信程序

圖3 為讀取編碼器數(shù)據(jù)梯形圖。S0 為讀取角度數(shù)狀態(tài)。D3O7 存放發(fā)送的指令數(shù)據(jù)00 03 00 04 00 01 84 4A。SEND為發(fā)送指令。圖4 為電池狀態(tài)數(shù)據(jù)讀取梯形圖。

圖3 讀取編碼器數(shù)據(jù)梯形圖

圖4 讀取電池狀態(tài)數(shù)據(jù)梯形圖

②模擬量復(fù)位程序及運(yùn)算控制程序

模擬量復(fù)位程序及運(yùn)算控制程序如圖5 所示。模擬量AD 輸入通道1 接制動油路變送器，模擬量AD 輸入通道2 接角度傳感器，相應(yīng)數(shù)據(jù)存放于D30。

圖5 模擬量復(fù)位程序及運(yùn)算控制程序

③電機(jī)運(yùn)行程序

電機(jī)運(yùn)行程序分為向前和向后兩部分程序。Y3 控制電機(jī)方向，用來判讀向前還是向后，Y2 控制電機(jī)行走。圖6 所示為向前的PLC 程序。圖7 為智能煤炭車后退動作的控制程序。

圖6 前進(jìn)控制程序

圖7 后退控制程序

3 煤炭智能運(yùn)輸車軟件調(diào)試

當(dāng)煤炭智能運(yùn)輸車的硬件調(diào)試完成后，進(jìn)行軟件分步調(diào)試。分步調(diào)試全部完成后，進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試。根據(jù)初定的控制要求檢查是否實(shí)現(xiàn)功能，根據(jù)現(xiàn)象進(jìn)行程序修改，直到控制要求正常。

4 結(jié)語

煤炭智能運(yùn)輸車控制系統(tǒng)通過安裝調(diào)試，實(shí)現(xiàn)控制功能?？韶?fù)載1.8 噸的情況下，完成向前、向后、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、制動等工作環(huán)節(jié)，保證系統(tǒng)工作正常。