吊裝運輸智能控制系統
料場堆取料無人操作系統方案介紹
目前，我國的散貨（礦石、煤等）料場主要采取斗輪式取料機進行取料作業，尤其是在大型散貨碼頭，原料的大量需求造就了巨型的堆場，這就要求有一定數量的取料設備來進行生產，同時需配備相應數量的操作司機來駕駛這些設備。因此，如何提高取料效率、改善作業環境、降低勞動強度，降低人工成本、減少人工干預造成的效率降低就成了所有大型散貨碼頭面臨的共同課題。
散貨取料裝船流程的效率高低，是直接制約港口裝船疏港效率的主要環節，智能化取料研究與應用，就是針對取料機現有的作業模式和取料工藝進行研究，通過對取料機PLC程序及上位機軟件進行合理優化和二次開發，并借助先進的設備和技術手段str以實現取料機機智能化提高的同時，提高作業效率，并兼顧人力成本的節省。
- 改善勞動環境和降低勞動強度
- 減少人為因素的影響和人力投入，達到智能化無人運行
- 提高堆、取料機的自動化作業程度并穩定生產運行
- 提高料廠整體智能化作業管理水平，操作工藝的智能化提高
- 保持行業技術先進性
對與單機全自動系統而言，全自動化的硬件控制設備都在堆取料機中，主要包括PLC、激光料堆掃描，實時大機行走定位，俯仰角測量，旋臂角度測量各類輔助裝置等；
料堆掃描裝置完成料堆原始三維數據及預處理，通過處理后的數據形成實時的模型；根據對取料機控制策略，完成斗輪堆取料機自動作業；堆取料機異常狀態檢測，防止碰撞、過載等異常情況的發生；控制中心設置人工干預裝置如手柄操作盤等，當堆取料機工作出現異常時，可以進行人工干預，主要包括停機，暫停堆取料、大車后退、大臂旋轉等操作；單機PLC作為控制中心，需根據主控PLC傳送過來的堆取料任務的范圍，實現堆取料的邏輯控制及其操作的實現。系統功能框架圖和單機控制圖如下：
- 單機控制圖
- 系統功能框架圖
- 1三維數據采集模塊。負責堆取料機的實時位置信息的采集、激光掃描裝置的實時數據的采集，并將采集來的數據進行初步處理，形成料堆表面的三維點云數據。
- 2三維數據計算模塊。負責接三維采集模塊形成的點云數據，根據點云數據重構料堆的三維模型數據庫等。
- 3三維數據接口模塊。負責三維數據計算模塊與計算機主控程序間的通信。
- 4計算機主控模塊。負責自動堆取料全過程中的控制，包括根據作業任務生產控制指令，堆取料過程中的控制與修正，取料切入點的計算，大車寸動，取料效率的提高等。
- 5主控PLC數據通信模塊。負責PLC控制系統的定時，事件觸發，請求等數據通信。
- 6激光掃描儀控制模塊。負責驅動激光掃描儀的轉動，遠程配置等。
- 7堆取料機的PLC控制模塊。負責接收作業任務，并根據作業任務自動完成堆取料作業，包括堆取料機的自動對位，堆取料過程中的大車寸動，取料過程中的切入點的控制，恒流量控制，軟、硬件防碰撞控制，人工遠程干預的實現等。
- 8人機操作界面軟件。直觀可視的操作界面，包含了針對作業大機的各項參數顯示欄以及可控制和修改實際作業流程的具體按鍵。操作員可以通過畫面上的實時數據顯示和操作按鍵，在中控室里進行遠程監測和控制現場的堆料作業，也是實現自動化取料的人機交互系統。
- 9防碰撞模型軟件。用于在中控室3D實時顯現單機的工作狀態信息，包括單機的在堆場的位置信息，懸臂的方位信息，懸臂的俯仰角度信息；其中單機之間有碰撞危險時發出警報； 還可以設定保護值，當單機之間距離接近保護值，給主控PLC發出停機信號.
天車庫房信息管理系統基于刻度標尺定位設備
天車刻度標尺定位系統即行車智能化控制系統產品是基于 MES 系統，集無線電技術，網絡通信技術，自動化控制技術于一身的行車智能化控制系統，采用無線數傳系統，高精度定位系統，能對鑄造起重機、冶金起重機（夾鉗起重機、電磁起重機、淬火起重機）、普通橋式起重機、門式起重機的吊鉤三維位置進行實時檢測，監控行車工作狀態，在線跟蹤記錄庫中的物流狀態，實現對各單元生產用行車的自動調度、庫場管理和行車工作信息的實時匯總，保證生產過程中物流的順暢。
天車定位系統完全滿足于板坯庫區等庫區設計要求，實現了與現場的庫區管理系統無縫對接，實現了庫區板坯的實時跟蹤和數據同步。該方案通過天車刻度標尺的定位技術和工業無線通訊系統，解決了現場庫區的天車位置跟蹤和作業命令的傳輸，能完美的配合庫區的入庫、倒庫、出庫等作業功能，并對作業過程和作業結果實時的與庫區管理系統進行通訊，扭轉了天車在以往的工作流程中信息孤島的局面，將最后的信息盲點納入到了鋼廠整體的管控中。
- 行車大小車走行位置檢測;
- 結合吊具高度檢測，實現行車三維數據采集管理;
- 根據實時位置，記錄行車的搬運過程;
- 可遠程監控、在線跟蹤、記錄庫中的物流狀態;
- 結合ERP、MES系統，實現行車位置跟蹤系統(CLTS)，提高四庫（鋼卷庫、板坯庫、成品庫、原料庫）的信息化管理。
- 采用新型的無線AP基站，更好的解決了無線信號覆蓋弱問題，減少前期項目安裝施工難度，便于后期維護，不用爬高跟換外置天線等；
- 行車地址數據解析部分，采用先進的數字解碼技術，使得儀表的解析速度更快，功耗小，體積輕便，大小車儀表可以互換，從而減少后期備品備件的存儲量，從而減少廠家資金占用；
- 備品備件的跟換采用直接替換方式，不用設置任何參數；降低了對維護人員的技術要求；
