板坯庫(kù)天車(chē)作業(yè)指導(dǎo)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

1、板坯庫(kù)天車(chē)作業(yè)指導(dǎo)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用關(guān)于板坯庫(kù)天車(chē)作業(yè)指導(dǎo)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，是我們特意 為大家整理的，希望對(duì)大家有所幫助。天車(chē)（又稱(chēng)橋式起重機(jī)）是搬運(yùn)大型物資不可缺少的設(shè)備，在冶金、建筑、化工、汽車(chē)、港口物流等行業(yè)應(yīng)用廣泛，主要用 于物料的起重、運(yùn)輸、裝卸、安裝等作業(yè)。天車(chē)作業(yè)機(jī)械化程度 高,起重負(fù)荷量大，勞動(dòng)強(qiáng)度低，而且可以在惡劣的條件下工作。 下載論文網(wǎng)/2/view-548304.htm傳統(tǒng)的人工指揮天車(chē)作業(yè)的方式通常具有以下缺點(diǎn)：天車(chē)吊 運(yùn)作業(yè)時(shí)需要地面人員指揮，人身安全不易得到保障；定位精度 較低，操作出錯(cuò)率較高；庫(kù)區(qū)查找物料困難；生產(chǎn)管理的數(shù)據(jù)不 能與庫(kù)區(qū)物料信息數(shù)據(jù)同步。所以，傳統(tǒng)

2、的人工指揮天車(chē)作業(yè)不 僅存在安全隱患，而且會(huì)降低物料搬運(yùn)的效率。本文研究的天車(chē)作業(yè)指導(dǎo)系統(tǒng)，建立在企業(yè)生產(chǎn)管理執(zhí)行系 統(tǒng)的基礎(chǔ)上， 實(shí)現(xiàn)了地面無(wú)需天車(chē)作業(yè)指揮人員以及物料信息的 實(shí)時(shí)跟蹤，特別適合于作業(yè)環(huán)境惡劣、出入庫(kù)作業(yè)頻繁、物流作業(yè)實(shí)時(shí)管理的大型倉(cāng)庫(kù)。下面以某板坯庫(kù)為例進(jìn)行介紹。板坯庫(kù)概況板坯庫(kù)作為鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的屮間環(huán)節(jié)，既是煉鋼工序的 成品庫(kù)，又是后續(xù)熱軋工序的原料庫(kù)，因此，板坯庫(kù)的物流管理 狀況對(duì)于協(xié)調(diào)煉鋼能力和軋鋼能力、保持整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的均衡, 起著至關(guān)重要的緩沖作用。板坯庫(kù)工作環(huán)境惡劣，室內(nèi)溫度高達(dá)50C以上，日出入庫(kù)物料多達(dá)3萬(wàn)噸，品種規(guī)格繁多，因此需要 實(shí)時(shí)掌握板坯庫(kù)的物流

3、狀況，保證各工序正常生產(chǎn)。某板坯庫(kù)的平面布局如圖1所示，板坯庫(kù)長(zhǎng)130米，寬120米，分為4跨，每個(gè)跨劃分為兩列，每列劃分為28個(gè)垛位，每 個(gè)垛位上最多可以放置12塊板坯。庫(kù)內(nèi)配置有4臺(tái)天車(chē)，每跨 一臺(tái)。庫(kù)區(qū)內(nèi)橫亙兩條板坯運(yùn)輸車(chē)?yán)サ?，下面的輪道為入?kù)鶴道, 接收來(lái)自煉鋼生產(chǎn)工序的連鑄坯。上面的輕道為岀庫(kù)轆道，與入 爐轆道相連，向熱軋工序提供合格連鑄坯。板坯庫(kù)存在三種主要物流作業(yè)，即入庫(kù)作業(yè)、出庫(kù)作業(yè)和倒 垛作業(yè)。板坯入庫(kù)作業(yè)：板坯庫(kù)管理人員根據(jù)入庫(kù)板坯信息和板坯庫(kù) 庫(kù)存情況，選擇入庫(kù)板坯存放垛位；運(yùn)輸輪道將入庫(kù)板坯運(yùn)輸?shù)?目標(biāo)跨；天車(chē)將入庫(kù)板坯從入庫(kù)運(yùn)輸輪道吊放到目標(biāo)垛位。板坯出庫(kù)作業(yè)：板坯庫(kù)

4、管理人員根據(jù)出庫(kù)板坯放置信息和出 庫(kù)計(jì)劃（軋制計(jì)劃），向有關(guān)天車(chē)下達(dá)板坯出庫(kù)指令；天車(chē)根據(jù)出 庫(kù)指令將出庫(kù)板坯從目標(biāo)垛位吊放到出庫(kù)運(yùn)輸輪道上。在出庫(kù)作 業(yè)過(guò)程中，四跨的天車(chē)必須相互配合，防止板坯出庫(kù)順序產(chǎn)生錯(cuò) 誤。板坯倒垛作業(yè)：由于存在板坯出庫(kù)順序與板坯放置順序不一 致的情況，或者要出庫(kù)的板坯上面還有其他未出庫(kù)的板坯（障礙 板坯），因此存在倒垛作業(yè)，即將障礙板坯從一個(gè)垛位吊放到同 跨的另一個(gè)垛位上。在進(jìn)行板坯倒垛作業(yè)時(shí)，板坯庫(kù)管理人員根 據(jù)出庫(kù)板坯放置信息和出庫(kù)計(jì)劃，選擇板坯倒垛的目標(biāo)垛位；然 后天車(chē)將板坯從原垛位吊放到目標(biāo)垛位。天車(chē)作業(yè)指導(dǎo)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)天車(chē)作業(yè)指導(dǎo)系統(tǒng)的實(shí)施要求天車(chē)具備定位設(shè)備

5、和通信設(shè) 備。目前比較常用的天車(chē)定位設(shè)備有激光定位設(shè)備和格雷母線定 位設(shè)備，通信設(shè)備有廣譜無(wú)線電波通信和紅外線激光數(shù)據(jù)傳送系 統(tǒng)。圖2為使用激光定位和廣譜無(wú)線電波通信方式的天車(chē)作業(yè)指 導(dǎo)系統(tǒng)。在此系統(tǒng)屮，主機(jī)為生產(chǎn)管理執(zhí)行系統(tǒng)（MES）的終端，與熱 軋廠的以太網(wǎng)相連，進(jìn)行板坯庫(kù)的物流作業(yè)管理。天車(chē)工作站是 一個(gè)工業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（IPC）,安裝在天車(chē)操作艙內(nèi)，天車(chē)作業(yè)指導(dǎo) 系統(tǒng)就安裝在該工作站。IPC有若干個(gè)RS232接口，通過(guò)連接箱 與定位裝置連接。 定位裝置為激光定位設(shè)備， 可以實(shí)現(xiàn)天車(chē)x方 向和Y方向的定位。廣譜無(wú)線電通信系統(tǒng)的基站安裝在板坯庫(kù)區(qū) 一側(cè)，連入熱軋廠的以太網(wǎng)中，向板坯庫(kù)區(qū)發(fā)射半

6、球形信號(hào)，可 以覆蓋整個(gè)庫(kù)區(qū)，將主機(jī)的天車(chē)作業(yè)指令傳輸?shù)较嚓P(guān)的天車(chē)工作 站。天車(chē)作業(yè)指導(dǎo)系統(tǒng)包括庫(kù)區(qū)數(shù)字化模塊、作業(yè)指導(dǎo)模塊、查 詢(xún)模塊、通信管理模塊和系統(tǒng)管理模塊。將物理庫(kù)區(qū)轉(zhuǎn)化為邏輯庫(kù)區(qū)，對(duì)垛位和庫(kù)內(nèi)運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行坐 標(biāo)化管理。主要功能包括：垛位數(shù)字化管理（增加、修改、刪除） 和運(yùn)輸設(shè)備數(shù)字化管理（增加、修改、刪除）。對(duì)天車(chē)的入庫(kù)、出庫(kù)和倒垛作業(yè)進(jìn)行指導(dǎo)，并在天車(chē)操作人 員發(fā)生錯(cuò)誤操作時(shí)進(jìn)行報(bào)警。如果將天車(chē)的運(yùn)行控制器（PLC）與該 模塊相連，可以實(shí)現(xiàn)天車(chē)作業(yè)自動(dòng)化。主要功能包括：作業(yè)指令 顯示、作業(yè)指導(dǎo)（入庫(kù)、出庫(kù)、倒垛）和作業(yè)實(shí)績(jī)反饋。主要功能包括：作業(yè)指令查詢(xún)、作業(yè)實(shí)績(jī)查詢(xún)和有關(guān)統(tǒng)計(jì)查

7、 詢(xún)。天車(chē)作業(yè)指導(dǎo)系統(tǒng)與相關(guān)的系統(tǒng)采用TCP / IP通信協(xié)議。為 保障天車(chē)工作站與主機(jī)的正常通信，需要設(shè)置正確的天車(chē)工作站IP地址和端口號(hào)等。天車(chē)工作站提供串口與激光定位裝置相連, 需要調(diào)整計(jì)算機(jī)的串口參數(shù)來(lái)接受激光定位裝置傳送的數(shù)據(jù)。包括一些系統(tǒng)參數(shù)的修改、不同權(quán)限的設(shè)置、文件備份、日 志查詢(xún)等附屬功能。結(jié)合板坯庫(kù)的主要物流作業(yè)，設(shè)計(jì)出天車(chē)作業(yè)指導(dǎo)的主要流 程，參見(jiàn)圖3。在此以1號(hào)跨內(nèi)的天車(chē)作業(yè)為例， 介紹天車(chē)作業(yè)指導(dǎo)系統(tǒng)的 應(yīng)用情況。天車(chē)作業(yè)指導(dǎo)系統(tǒng)的界面為指令顯示區(qū)域、位置顯示 區(qū)域、通信狀態(tài)區(qū)域以及按鈕區(qū)。通過(guò)點(diǎn)擊上方的按鈕可以將指 令顯示區(qū)切換為顯示入庫(kù)指令、出庫(kù)指令或倒垛指令。為

8、了配合 天車(chē)從轆道上吊取板坯或放下板坯，天車(chē)司機(jī)可以通過(guò)點(diǎn)擊“輻 道封鎖/解鎖按鈕來(lái)向主機(jī)做相應(yīng)請(qǐng)求。此外，天車(chē)司機(jī)還可 以點(diǎn)擊軋制計(jì)劃按鈕來(lái)查看主機(jī)發(fā)過(guò)來(lái)的軋制計(jì)劃(出庫(kù)計(jì)劃)。 如果天車(chē)司機(jī)點(diǎn)擊無(wú)指令按鈕時(shí)，那么他將不能選擇任何指令, 但仍可以自行移動(dòng)天車(chē)進(jìn)行作業(yè)，以便天車(chē)進(jìn)行臨時(shí)的無(wú)指令作 業(yè)。設(shè)置按鈕可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。最后的庫(kù)位圖按鈕可以 將系統(tǒng)加載的庫(kù)位文件以圖形的形式表達(dá)岀來(lái)，供天車(chē)司機(jī)參考。下面以天車(chē)司機(jī)執(zhí)行主機(jī)發(fā)送的一條搬運(yùn)指令為例進(jìn)行說(shuō) 明。此時(shí)天車(chē)的坐標(biāo)為(18.56, 22.36),天車(chē)司機(jī)選擇指令顯示區(qū) 域內(nèi)一條可執(zhí)行的指令后，點(diǎn)擊“執(zhí)行按鈕(隨后標(biāo)題變?yōu)椤叭?消),前往2C3位置(1950, -520)(cm)吊取N1231號(hào)部件,這時(shí) 位置顯示區(qū)域的某個(gè)箭頭變綠來(lái)指示天車(chē)應(yīng)該前進(jìn)的方向；到達(dá)2C3位置后，點(diǎn)擊吊起（隨后標(biāo)題變?yōu)榉畔拢?，天?chē)下鉤吊取N1231號(hào)板坯，然后又前往201垛位。到達(dá)201號(hào)垛位后點(diǎn)擊放 下按鈕，將部件放下，這樣天車(chē)就完成了一條搬運(yùn)指令的執(zhí)行。天車(chē)作業(yè)指導(dǎo)系統(tǒng)每執(zhí)行一個(gè)動(dòng)作（吊起/放下/取消等）， 都將動(dòng)作結(jié)果以電文的形式反饋給主機(jī)，這樣管理執(zhí)行系統(tǒng)內(nèi)的 板坯位置數(shù)據(jù)等能夠與實(shí)際物流保持-致。鋼鐵企業(yè)板坯庫(kù)在應(yīng)用天車(chē)作業(yè)指導(dǎo)系統(tǒng)后，無(wú)需地