專利名稱：一種鋼廠成品自動(dòng)裝船控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于鋼廠產(chǎn)成品裝船機(jī)自動(dòng)裝船控制設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前鋼鐵產(chǎn)成品(鋼板、鋼卷等)的運(yùn)輸主要還是水運(yùn)(船只)和陸運(yùn)(火車)。 而水運(yùn)碼頭上都有將鋼鐵產(chǎn)品裝運(yùn)到船只上的設(shè)備——裝船機(jī)，本實(shí)用新型主要是針對(duì)裝船機(jī)的一種改進(jìn)。目前裝船機(jī)的裝船過程還是基本靠裝船機(jī)駕駛?cè)藛T來操縱將產(chǎn)成品裝運(yùn)到船只上。在裝船過程中，由于操作原因，在吊具即將落地時(shí)，駕駛?cè)藛T對(duì)速度通常難以掌控，很難將速度有效控制在適當(dāng)?shù)乃俣龋俣冗^快容易造成生產(chǎn)事故，同時(shí)容易對(duì)設(shè)備尤其是永磁吊具造成振動(dòng)沖擊，導(dǎo)致設(shè)備損壞，過慢又將影響效率，會(huì)延誤裝船時(shí)間。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種用于鋼廠產(chǎn)成品裝船機(jī)自動(dòng)裝船控制設(shè)備。地面控制室通過無線通訊將運(yùn)行指令傳輸?shù)叫洞瑱C(jī)的無線通訊設(shè)備上，然后該無線設(shè)備將指令傳遞到PLC，PLC根據(jù)指令將控制控制卸船機(jī)的運(yùn)行，并根據(jù)定位系統(tǒng)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)修正卸船機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了精確定位、無人駕駛、全自動(dòng)運(yùn)行等功能。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該實(shí)用新型包括控制起升位置檢測設(shè)備、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、起重機(jī)與地面之間的無線通訊設(shè)備、倉位識(shí)別系統(tǒng)、大車驅(qū)動(dòng)設(shè)備、小車驅(qū)動(dòng)設(shè)備、起升驅(qū)動(dòng)設(shè)備、吊具控制設(shè)備連接到智能控制系統(tǒng)(PLC)；地面控制站通過起重機(jī)與地面之間的無線通訊設(shè)備發(fā)送控制指令；大車位置檢測設(shè)備安裝于大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)上，小車位置檢測設(shè)備安裝于小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)上；倉位識(shí)別系統(tǒng)安裝于小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)下方；起升位置檢測設(shè)備安裝于起升鋼絲繩卷筒軸上；吊具下方安裝有起升定位開關(guān)。本實(shí)用新型的有效效果是該控制設(shè)備能夠有效提高裝船的速度，增加了安全性， 減少了設(shè)備故障率。

圖1是本實(shí)用新型的電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實(shí)用新型的通訊網(wǎng)絡(luò)圖。圖3是本實(shí)用新型的大車定位示意圖。圖4是本實(shí)用新型的小車定位示意圖。圖5是本實(shí)用新型的起升定位示意圖。圖6是本實(shí)用新型的一個(gè)工作循環(huán)曲線圖。
具體實(shí)施方式
2/3頁以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示是該實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。地面無線設(shè)備與地面控制站相連，地面控制站通過地面無線設(shè)備以無線方式連接到機(jī)上無線設(shè)備。機(jī)上無線設(shè)備將地面無線設(shè)備傳遞的數(shù)據(jù)傳送到PLC。起升位置檢測設(shè)備、起升定位開關(guān)、小車位置檢測設(shè)備、大位置檢測設(shè)備、機(jī)上無線通訊設(shè)備、圖像識(shí)別系統(tǒng)等都連接到PLC，然后自動(dòng)化PLC將這些設(shè)備傳遞的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算再對(duì)大車驅(qū)動(dòng)設(shè)備、小車驅(qū)動(dòng)設(shè)備、起升驅(qū)動(dòng)設(shè)備、吊具控制設(shè)備進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行。2.通訊網(wǎng)絡(luò)如圖2所示是該實(shí)用新型的通信網(wǎng)絡(luò)圖，上半部分為機(jī)上通訊網(wǎng)路，下半部分是地面通訊網(wǎng)絡(luò)。地面控制站與卸船機(jī)之間以無線設(shè)備為媒介通過無線通訊方式交換數(shù)據(jù)。 為了保證無線通訊可靠性，需要設(shè)置數(shù)據(jù)編碼規(guī)則和通訊故障判斷機(jī)制。為了保證雙方都能準(zhǔn)確接收數(shù)據(jù)，在通訊時(shí)要將數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和增加檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，為了判斷無線通訊是否暢通，還要在定時(shí)發(fā)送心跳數(shù)據(jù)，只有雙方都在一定間隔時(shí)間內(nèi)接收到了心跳數(shù)據(jù)包，才允許系統(tǒng)正常運(yùn)行，否則，系統(tǒng)將進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，停止一切正在進(jìn)行動(dòng)作。機(jī)上無線設(shè)備和自動(dòng)化PLC以以太網(wǎng)形式通訊，PLC與大車驅(qū)動(dòng)設(shè)備、小車驅(qū)動(dòng)設(shè)備、起升驅(qū)動(dòng)設(shè)備以ftOfibus 方式通訊。地面無線設(shè)備與地面PLC以以太網(wǎng)形式通訊，地面PLC與地面HMI設(shè)備以 Profibus方式通訊。3.自動(dòng)化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行，地面指揮人員根據(jù)船只?？康奈恢?，需要將卸船機(jī)的工作位置、物料堆垛高度、船艙地面下方深度、物料數(shù)量、運(yùn)行指令編碼通過無線方式發(fā)送到卸船機(jī)上。4.大車定位如圖3所示是大車定位示意圖。大車位置檢測設(shè)備安裝在大車行走機(jī)構(gòu)上，在大車行走時(shí)實(shí)時(shí)檢測的具體位置。在接收到地面的運(yùn)行指令后，PLC將大車運(yùn)行指令和運(yùn)行方向、速度等信息傳送到大車驅(qū)動(dòng)設(shè)備，控制大車向工作位置運(yùn)行，運(yùn)行過程中大車位置檢測設(shè)備將大車的實(shí)時(shí)位置信息傳遞到PLC，PLC根據(jù)該位置信息判斷大車是否要到達(dá)工作位置，在即將到達(dá)工作位置之間一段距離，將發(fā)送指令使大車減速行駛以便精確定位，在到達(dá)工作位置時(shí)大車停止，將發(fā)送指令使大車停止，進(jìn)入就緒狀態(tài)。在大車運(yùn)行過程中，PLC也將大車實(shí)時(shí)位置信息進(jìn)行編碼通過無線設(shè)備發(fā)送到地面控制站，所以地面控制站也可以隨時(shí)監(jiān)控大車的運(yùn)行位置，如果出現(xiàn)異常，地面控制站也可以隨時(shí)發(fā)出異常停止指令，控制卸船機(jī)停止運(yùn)行。5.小車定位如圖4所示是小車定位示意圖。小車位置檢測設(shè)備安裝在小車行走機(jī)構(gòu)上，在小車行走時(shí)實(shí)時(shí)檢測的具體位置。小車需要定位的位置為兩處，一是岸邊物料堆放位置，另一個(gè)是船只倉儲(chǔ)位置。岸邊物料堆放位置可以通過固定位置存放，方便小車定位，不需要重新識(shí)別。倉儲(chǔ)位置需要借助圖像識(shí)別系統(tǒng)來進(jìn)行定位。具體過程如下。小車在大車進(jìn)入就緒狀態(tài)之后，PLC將控制小車以低速向前行駛，在該過程中，PLC 將啟動(dòng)倉位識(shí)別系統(tǒng)，倉位識(shí)別系統(tǒng)原理是依據(jù)一系列激光測距數(shù)據(jù)判斷出倉儲(chǔ)位置，PLC據(jù)此判斷是否到達(dá)船只存儲(chǔ)倉位上方，如果到達(dá)倉位上方則將該位置定位為小車的前極限，即起升開始下降放貨位置。然后據(jù)此快速回到岸邊物料堆放位置，進(jìn)入就緒狀態(tài)。6.起升定位如圖5所示是起升定位示意圖。起升位置檢測設(shè)備安裝在機(jī)器房內(nèi)的起升鋼絲繩卷筒上。起升吊具下方安裝的起升定位開關(guān)也將參與起升定位。在小車進(jìn)入就緒狀態(tài)后 PLC將控制起升機(jī)構(gòu)下降，依據(jù)地面控制站的物料堆垛信息，在到達(dá)堆垛上方一定位置時(shí)進(jìn)行減速，然后以低速向堆垛靠近，在吊具下方的起升定位開關(guān)動(dòng)作之后，起升停止，該位置將作為準(zhǔn)確的起升位置基準(zhǔn)計(jì)算位置，然后起升上升到上極限位置，然后進(jìn)入就緒狀態(tài)。7.自動(dòng)化過程如圖6所示是一個(gè)工作循環(huán)的示意圖。在起升進(jìn)入就緒狀態(tài)之后，PLC進(jìn)入全自動(dòng)狀態(tài)。這時(shí)如果地面控制站發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，PLC將控制卸船機(jī)的各個(gè)機(jī)構(gòu)完成將物料從岸邊搬運(yùn)到船艙的過程。其基本流程如下。1)起升下降到堆垛上方停止。2)吊具吸合，將物料吸到吊具上。3)起升上升4)根據(jù)起升位置測量設(shè)備位置檢測起升高度。5)在到達(dá)物料安全搬運(yùn)高度時(shí)，起升停止。6)小車向前運(yùn)行7)小車到達(dá)船艙倉儲(chǔ)位置時(shí)小車停止8)起升下降9)在到達(dá)船艙深度一定位置時(shí)起升減速10)在吊具下方定位開關(guān)動(dòng)作時(shí)，起升停止11)將該位置存入PLC作為下次起升定位的計(jì)算參考值。12)吊具上方，將物料放置的船艙中。13)起升上升，重新計(jì)算物料搬運(yùn)安全高度。14)到達(dá)物料搬運(yùn)安全高度時(shí)，起升停止。15)小車向后16)小車到達(dá)岸邊堆垛位置時(shí)，小車停止17)起升下降。18)起升到達(dá)堆垛上方一定位置時(shí)，起升減速19)在吊具下方起升定位開關(guān)動(dòng)作時(shí)，起升停止。20) 一個(gè)循環(huán)結(jié)束，搬運(yùn)物料計(jì)數(shù)加1，重復(fù)上述所有動(dòng)作，繼續(xù)將物料搬運(yùn)到船艙倉儲(chǔ)位置。21)在搬運(yùn)物料數(shù)量等于控制站給出的物料數(shù)量時(shí)，小車將返回等待位置，起升不在下降，自動(dòng)化PLC將進(jìn)入待命狀態(tài)，并向地面控制站發(fā)出工作結(jié)束信號(hào)。
權(quán)利要求1. 一種鋼廠成品自動(dòng)裝船控制設(shè)備，其特征在于該實(shí)用新型包括控制起升位置檢測設(shè)備、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、起重機(jī)與地面之間的無線通訊設(shè)備、倉位識(shí)別系統(tǒng)、大車驅(qū)動(dòng)設(shè)備、小車驅(qū)動(dòng)設(shè)備、起升驅(qū)動(dòng)設(shè)備、吊具控制設(shè)備連接到智能控制系統(tǒng)；地面控制站通過起重機(jī)與地面之間的無線通訊設(shè)備發(fā)送控制指令；大車位置檢測設(shè)備安裝于大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)上，小車位置檢測設(shè)備安裝于小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)上；倉位識(shí)別系統(tǒng)安裝于小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)下方；起升位置檢測設(shè)備安裝于起升鋼絲繩卷筒軸上；吊具下方安裝有起升定位開關(guān)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鋼廠成品自動(dòng)裝船控制設(shè)備，其特征是該實(shí)用新型包括控制起升位置檢測設(shè)備、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、起重機(jī)與地面之間的無線通訊設(shè)備、倉位識(shí)別系統(tǒng)、大車驅(qū)動(dòng)設(shè)備、小車驅(qū)動(dòng)設(shè)備、起升驅(qū)動(dòng)設(shè)備、吊具控制設(shè)備連接到智能控制系統(tǒng)(PLC)；地面控制站通過起重機(jī)與地面之間的無線通訊設(shè)備發(fā)送控制指令；大車位置檢測設(shè)備安裝于大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)上，小車位置檢測設(shè)備安裝于小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)上；倉位識(shí)別系統(tǒng)安裝于小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)下方；起升位置檢測設(shè)備安裝于起升鋼絲繩卷筒軸上；吊具下方安裝有起升定位開關(guān)。本實(shí)用新型的有效效果是該控制設(shè)備能夠有效提高裝船的速度，增加了安全性，減少了設(shè)備故障率。
文檔編號(hào)B65G67/60GK202156793SQ201120249150
公開日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2011年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月14日
發(fā)明者周德峰 申請(qǐng)人:大連寶信起重技術(shù)有限公司