专利名称：小车进入工作区域内的检测方法
技术领域：
本发明涉及一种区域内小车的检测方法，特别是往返循环小车(或某一物体)进入或退出某一指定区域的检测方法，适合用于往返小车、电梯、机械手臂、铁路上运行的火车(特别是高铁列车)、封闭高速公路汽车等物体所在运行的区域等。
背景技术：
现在检测往返循环小车(或某一物体)进入某一指定区域或退出某一指定区域的方法有拉绳传感器定值检测、羊角行程开关检测(例如LX211-2类型)和接近开关加长挡铁检测。拉绳传感器是由码盘和线辘轳组成，码盘和线辘轳固定在墙上，线辘轳中的线绳固定在小车上，并根据码盘转的圈数和线辘轳的直径计算出线辘轳中的线被拉出的长度， 即小车运行的距离，并把距离数据传送给PLC，PLC根据设定的数据与传送给PLC的数据进行比较，检测出小车是否进入指定区域或退出指定区域。这种检测方式很准确；但造价比较高，体积比较大，重量相对比较重，检测距离不易过长，辘轳及拉绳容易造成机械损坏，拉绳容易刮碰造成误差，数据传输容易被干扰，由于受辘轳的限制拉绳一般不超过30米，它还属于间接测量小车位置，不稳定。羊角行程开关检测，它主要用来控制小车进入指定区域或退出指定区域发给PLC 的信号，行程开关是接触式有触点机械动作的开关，它重量沉、体积大笨拙，所以行程开关容易被撞坏，触点易老化，机械易损坏，故障率高。行程开关不适应由PLC控制大规模连续生产的设备。接近开关加长挡铁检测，它是由接近开关和小车上的加长挡铁组成，挡铁一般不超过2米，小车进入指定区域后，接近开关得到信号，并且在挡铁移动有限距离内一直触发接近开关，使接近开关发给PLC信号不丢失，检测小车进入指定区域或退出指定区域的信号；但这种检测方式还要求挡铁的稳定性，即小车运行的稳定性，小车在轨道上不能摆动幅度太大，否则小车会带动挡铁摆动过大，会使接近开关信号丢失；只有挡铁应与接近开关保持一定的距离，才能保证接近开关能够正常触发不丢信号。

发明内容
本发明的目的在于提供一种小车进入工作区域内的检测方法，通过一个区域接近开关及PLC编程技术检测小车是否进入工作区域，以提高PLC检测信号的稳定性，增强设备的可靠性，降低设备故障率，提高生产效率。本发明的目的是这样实现的，一种小车进入工作区域内的检测方法，主要由区域检测接近开关、小车运行方向检测器以及PLC或继电启保停电路组成；区域检测接近开关的输出点与小车运行方向检测器的输出点串联送给PLC触发器的输入端或继电启保停电路的启停开关，根据触发器或启保停电路的输入信号检测出小车所在的工作区域。根据工作需求，区域接近开关可以制作成各种检测方式、体积小、重量轻的检测器件(如光电开关，电磁感应开关，超声波传感器，条码检测器，磁卡等)，用以检测各种机械手所在的工作区域，此技术编程简单、接近开关安装方便极易被推广。本发明由于程序占用PLC的内存资源非常少，再加上接近开关检测信号的稳定性高，使设备运行得更加可靠。节约了大量的维护时间，保证设备的自动功能，降低劳动强度， 提高劳动生产率。


图1为本发明小车工作路线运行示意图；图2为本发明利用PLC信号输入点示意图；图3为本发明利用PLC中SR触发器的程序梯形图；图4为本发明利用PLC中RS触发器的程序梯形图；图5为本发明利用启保停电路的信号输入点示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步详细说明。一种小车进入工作区域内的检测方法，主要由区域检测接近开关、小车运行方向检测器以及PLC组成；区域检测接近开关的输出点与小车运行方向检测器的输出点串联送给PLC触发器的输入端，根据触发器的输入信号检测出小车所在的工作区域。不同品牌的PLC指令，对RS、SR两种触发器，两端R、S同时为1时，规定的输出不同。以PLC400为例，RS触发器输入两端同时为1时，触发器置位Q0.0置“1”;SR触发器输入两端同时为1时，触发器置位复位Q0. 0置“0”；。根据现场的实际情况选择触发器的类型。如图1、2、3所示，一种小车进入工作区域内的检测方法，主要由区域检测接近开关、小车运行方向检测器以及PLC组成；区域检测接近开关的输出点与小车运行方向检测器检测出的进入区域方向的输出点串联送给SR触发器的S端，区域检测接近开关的输出点与小车运行方向检测器检测出的退出区域方向的输出点串联送给SR触发器的R端。小车工作过程小车左向运行(左行接触器10.0闭合“1”)，当左向运行到区域接近开关(10.4闭合“1”)时，PLC发出小车进入工作区域信号(SR触发器有输出Q0.0置 “1”)。可通过联锁禁止其他设备进入此区域。小车工作区域范围是区域接近开关左向至无限远(也可以通过极限开关加以限制，即小车工作区域范围是左极限到接近开关)。当小车右向运行(右行接触器10. 1闭合“1”)到区域接近开关(10. 4闭合“1”)时，PLC发出小车不在工作区域信号(SR触发器没有输出Q0. 0置“0”)。小车不在工作区域范围是区域接近开关右向至无限远。如图1、2、4所示一种小车进入工作区域内的检测方法，主要由区域检测接近开关、小车运行方向检测器以及PLC组成；区域检测接近开关的输出点与小车运行方向检测器检测出的进入区域方向的输出点串联送给RS触发器的S端，区域检测接近开关的输出点与小车运行方向检测器检测出的退出区域方向的输出点串联送给RS触发器的R端。小车工作过程；小车左向运行(左行接触器10. 0闭合“1”)，当左向运行到区域接近开关(10. 4闭合“1”)时，PLC发出小车进入工作区域信号(RS触发器有输出Q0. 0置“1”)。可通过联锁禁止其他设备进入此区域。小车工作区域范围是区域接近开关左向至无限远(也可以通过极限开关加以限制，即小车工作区域范围是左极限到接近开关)。当小车右向运行(右行接触器10. 1闭合“1”)到区域接近开关(10. 4闭合“1”)时，PLC发出小车不在工作区域信号(RS触发器没有输出Q0. 0置“0”)。小车不在工作区域范围是区域接近开关右向至无限远。如图1、5所示一种小车进入工作区域内的检测方法，主要由区域检测接近开关、 小车运行方向检测器以及继电启保停电路组成；区域检测接近开关的输出点与小车运行方向检测器检测出的进入区域方向的输出点串联送给继电启保停电路的启动开关位置上；区域检测接近开关的输出点与小车运行方向检测器检测出的退出区域方向的输出点串联并取反后送给继电启保停电路的停止开关位置上。

小车工作过程；小车左向运行(左行接触器10. 0闭合“1”)，当左向运行到区域接近开关(10.4闭合“1”)时，通过启保停的起动回路，发出小车进入工作区域信号(Q0.0有输出)。可通过联锁禁止其他设备进入此区域。小车工作区域范围是区域接近开关左向至无限远(也可以通过极限开关加以限制，即小车工作区域范围是左极限到接近开关)。当小车右向运行(右行接触器10. 1闭合“1”)，右向运行到区域接近开关(10. 4闭合“1”)时， 接触器Q0. 1得电，通过接触器Q0. 1带动常闭接点，再起动启保停的停止回路，发出小车不在工作区域信号(Q0. 0没有输出)。小车不在工作区域范围是区域接近开关右向至无限远。本发明不需要长挡铁，能挡住接近开关发出信号即可；进入指定区域的长度无限制；它直接检测小车是否进入指定区域；接近开关是电子无触点开关，故障率及低，所以用接近开关检测物体可以提高检测信号的稳定性。根据工作需求，接近开关可以用各种检测方式、体积小、重量轻的检测器件(如光电开关，电磁感应开关，超声波传感器，条码检测器，磁卡等)，降低误触发，用以检测各种机械手所在的工作区域；此技术编程简单、占用 PLC的内存资源非常少，接近开关安装方便极易被推广。运用区域接近开关的不同检测形式提高它的优越性；如运用超声波传感器可以检测十几米以外的物体，只要能检测到物体，它就能检测出此物体是否进入指定区域或退出指定区域；它可以避免直接接触有毒、高温等对人和检测设备危害。用条码器代替区域接近开关检测，还可以记录数以万计的运行车辆进入工作区域，或退出工作区域。本发明适合用于往返小车、电梯、机械手臂、铁路上运行的火车(特别是高铁列车)、封闭高速公路汽车等物体所在运行的区域。往返小车，检测小车进入某一指定区域或退出某一指定区域。电梯在每层安装一个接近开关，可以用于检测到电梯现在所在楼层实际区域，比码盘检测的直接，不受其他条件和因素的影响；如果遇到危险情况，还可设置缓慢到达实际区域附近的楼层出口。也可以在每层电梯出口处安装条码，在电梯小车上安装条码检测器， 检测电梯小车所到达的楼层实际区域。机械手臂上安装钮扣大的接近开关可检测到机械手的实际工作区域，用以控制手臂的用力大小和工作空间。还可以用多个接近开关更加精确检测机械手所在的实际区域， 用以精确控制手臂的用力大小和工作空间。铁路上的火车，在火车上和车厢上都有唯一的商标条码编号，如果在检测商标条码编号的同时并发出所进入的区域，就可以随时查找到要查找的任何一个火车或车厢所在的区域；以便调配。如果每一个中转站都安装有条码区域检测装置，那么查找任何一辆车厢所到达的区域便一清二楚。封闭高速公路汽车，从车进入入口开始起，如果每隔一段距离能检测到商标条码编号同时并发出所进入的区域，就可全程监控汽车所在的运行区域，防止汽车在区域内往返跑车逃避收费。可作为方向检测器的举例说明1、控制小车运行方向的正反转接触器的工作状态，判断出物体的运动方向。2、控制液压缸运行方向的电磁阀信号，判断出物体的运动方向。3、根据物体运动经过检测点时物体由远而近产生的振动波的强弱，判断出物体的运动方向(方向检测器安装在区域接近开关附近)。4、用两个开关检测运动的物体，根据检测开关发出信号的先后顺序，判断出物体的运动方向(方向检测器安装在区域接近开关附近)。本发明的特点在于引进了方向检测器，使编程简单，继电设备易于维护；再运用区域接近开关的灵活多变，适用范围广泛。
权利要求
1.一种小车进入工作区域内的检测方法，其特征在于主要由区域检测接近开关、小车运行方向检测器以及PLC或继电启保停电路组成；区域检测接近开关的输出点与小车运行方向检测器的输出点串联送给PLC触发器的输入端或继电启保停电路的启停开关，根据触发器或启保停电路的输入信号检测出小车所在的工作区域。
2.根据权利要求1所述的小车进入工作区域内的检测方法，其特征在于所述的触发器为SR触发器，区域检测接近开关的输出点与小车运行方向检测器检测出的进入区域方向的输出点串联送给SR触发器的S端，区域检测接近开关的输出点与小车运行方向检测器检测出的退出区域方向的输出点串联送给SR触发器的R端。
3.根据权利要求1所述的小车进入工作区域内的检测方法，其特征在于所述的触发器为RS触发器，区域检测接近开关的输出点与小车运行方向检测器检测出的进入区域方向的输出点串联送给RS触发器的S端，区域检测接近开关的输出点与小车运行方向检测器检测出的退出区域方向的输出点串联送给RS触发器的R端。
4.根据权利要求1所述的小车进入工作区域内的检测方法，其特征在于所述的继电启保停电路接线方式，是区域检测接近开关的输出点与小车运行方向检测器检测出的进入区域方向的输出点串联送给继电启保停电路的启动开关位置上；区域检测接近开关的输出点与小车运行方向检测器检测出的退出区域方向的输出点串联并取反后送给继电启保停电路的停止开关位置上。
全文摘要
本发明公开一种小车进入工作区域内的检测方法，主要由区域检测接近开关、小车运行方向检测器以及PLC或继电启保停电路组成；区域检测接近开关的输出点与小车运行方向检测器的输出点串联送给PLC触发器的输入端或继电启保停电路的启停开关，根据触发器或启保停电路的输入信号检测出小车所在的工作区域。本发明引进了方向检测器，使编程简单，继电设备易于维护，再运用区域接近开关的灵活多变，适用范围广泛。本发明节约了大量的维护时间，保证设备的自动功能，降低劳动强度，提高劳动生产率。
文档编号G01P13/02GK102411158SQ201010291539
公开日2012年4月11日 申请日期2010年9月21日 优先权日2010年9月21日
发明者周成伟 申请人:鞍钢股份有限公司