CN101121469A - 一种散货自动化场地堆取料系统及其堆取料方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种散货自动化场地堆取料系统，该系统与堆取料机连接，其特征在于它包括本地主控制器，与本地主控制器连接的多传动单元，本地主控制器与扫描单元连接，本地主控制器与行走编码器连接，本地主控制器与回转编码器连接，本地主控制器与俯仰编码器连接，本地主控制器与其它控制单元连接。本地主控制器还与中央控制单元连接。中央控制单元包括与多个本地主控制连接的远程主控制器，远程主控制器与远程服务器连接，远程主控制器与远程控制台连接，远程服务器与多个远程终端连接，远程服务器还与多个本地工作站连接。本发明的优点在于它能实现全自动化场地堆取料功能，达到提高作业效率和保障安全性能的目的。

Description

一种散货自动化场地堆取料系统及其堆取料方法
技术领域：
本发明涉及港口设备，特别涉及一种散货自动化场地堆取料系统及其堆取料方法。
背景技术：
目前，港口散货码头的场地堆取料作业均采用人工操作方式，其各个环节和机构运动全部由司机来操作控制，效率和质量很大程度受到人为因素的影响。随着港口逐步自动化、数字化、智能化的发展趋势，散货码头的全自动化势在必行。
发明内容：
本发明的一个目的是提供一种散货自动化场地堆取料系统，该系统能够实现堆料位置和尺寸的自动检测，从而替代司机的手动设置和操作，实现全自动化场地堆取料功能，达到提高作业效率和保障安全性能的目的。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种散货自动化场地堆取料系统，该系统与堆取料机连接，其特征在于它包括本地主控制器，与本地主控制器连接的多传动单元，本地主控制器与扫描单元连接，本地主控制器与行走编码器连接，本地主控制器与回转编码器连接，本地主控制器与俯仰编码器连接，本地主控制器与其它控制单元连接。本地主控制器与本地工作站连接，本地主控制器与工业摄像机连接，工业摄像机与本地工作站连接。本地主控制器还与中央控制单元连接。中央控制单元包括与多个本地主控制器连接的远程主控制器，与远程主控制器连接的远程服务器，与远程主控制器连接的远程控制台，远程服务器与多个远程终端连接，远程服务器还与多个本地工作站连接。
本发明的另一目的是提供一种散货自动化场地堆取料方法，该方法能够实现堆料位置和尺寸的自动检测，从而替代司机的手动设置和操作，实现全自动化场地堆取料功能，达到提高作业效率和保障安全性能的目的。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种散货自动化场地堆取料方法，包括以下步骤：A、操作人员在远程控制台设定作业参数，远程主控制器接收到该作业参数后，将控制指令发送给本地主控制器；B、本地主控制器接收到控制指令后，本地主控制器经由多传动单元控制堆取料机行驶到作业开始位置并在该位置停下来；C、操作人员在远程控制台发出确定指令，远程主控制器发出工作命令；D、扫描单元扫描料堆得到料堆相对堆取料机悬臂的相对位置数据，行走编码器检测堆取料机大车的位置数据，回转编码器检测堆取料机悬臂的回转位置数据，俯仰编码器检测堆取料机悬臂的俯仰位置数据，本地主控制器根据以上数据计算出料堆的绝对位置，并根据该料堆绝对位置计算出堆取料路径，并经由多传动单元控制堆取料机进行自动堆取料；E、作业完毕后，堆取料机停止工作，等待远程主控制器发出指令。
远程主控制器将控制指令下达给堆取料机后，堆取料机将自动行驶到作业开始位置并在这个位置停下来。此时，远程控制台的操作人员可以通过与工业摄像机连接的工业电视系统检查现场情况，经指令确认后，堆取料机开始作业，如果没有其他影响和干涉，堆取料机直到设置的终点位置作业方可结束。本发明的优点在于它能实现全自动化场地堆取料功能，达到提高作业效率和保障安全性能的目的。
附图说明：
图1为本发明一实施例的系统框图
图2为中央控制单元的连接框图
具体实施方式：
下面结合附图和实施例对本发明进一步的描述。
一种散货自动化场地堆取料系统，该系统与堆取料机连接，其特征在于它包括本地主控制器1，本地主控制器1与多传动单元2连接，本地主控制器1与扫描单元3连接，本地主控制器1与行走编码器4连接，本地主控制器1与回转编码器5连接，本地主控制器1与俯仰编码器6连接，本地主控制器1与其它控制单元7连接。本地主控制器1与本地工作站8连接，本地主控制器1与工业摄像机9连接，工业摄像机9与本地工作站8连接。工业摄像机9与远程监控系统(图中未示出)以及工业电视系统(图中未示出)连接。本地主控制器1还与中央控制单元14连接。中央控制单元包括与多个本地主控制器连接1的远程主控制器10，与远程主控制器10连接的远程服务器11，与远程主控制器10连接的远程控制台12，远程服务器11与多个远程终端13连接，远程服务器13还与多个本地工作站8连接。
自动化无人堆取料作业时，司机室无需操作人员，操作人员在远程控制台12内通过自动化操作台设定作业参数，包括作业种类、作业区域、料堆的参数等等。设定的作业参数信息发送到远程主控制器PLC 10，远程主控制器PLC 10将产生满足安全连锁条件的控制指令，以及皮带机、洒水设备等相关设备的连锁控制指令，并发送到堆取料机的本地主控制器1，以及及相关的设备的控制器。
远程主控制器10将控制指令下达给堆取料机的本地主控制器1后，堆取料机将自动行驶到作业开始位置并在这个位置停下来。此时，远程控制台12的操作人员可以通过与工业摄像机9连接的工业电视系统(图中未示出)检查现场情况，经指令确认后，堆取料机开始作业，如果没有其他影响和干涉，堆取料机直到设置的终点位置作业方可结束。
扫描单元3采用国外先进的目标位置传感器TPS，采用TPS扫描料堆时，需要TPS的绝对位置来确定料堆的绝对位置。TPS安装在堆取料机主梁上，确定TPS的位置需要采用传感器检测堆取料机大车的绝对位置和悬臂回转和俯仰的位置。检测堆取料机大车位置的行走编码器4采用绝对值编码器，同时沿轨道铺设感应块进行同步。感应块沿轨道均匀分布，感应块的识别通过软件实现，根据绝对值编码器的当前值确定触发的感应块编号，用该感应块对应的绝对位置同步绝对值编码器。检测悬臂俯仰和回转位置的俯仰编码器6和回转编码器5均采用绝对值编码器。回转编码器5可以安装在的齿轮箱上，俯仰编码器6可以安装在卷筒上。
多传动系统2分别与堆取料机的各个执行机构如俯仰控制单元，回转控制单元，大车控制单元等连接，用于执行堆取料机各机构电机的驱动控制。
一种散货自动化场地堆取料方法，包括以下步骤：A、操作人员在远程控制台12设定作业参数，远程主控制器10接收到该作业参数后，将控制指令发送给本地主控制器1；B、本地主控制器1接收到控制指令后，本地主控制器1经由多传动单元2控制堆取料机行驶到作业开始位置并在该位置停下来；C、操作人员在远程控制台12发出确定指令，远程主控制器10发出工作命令；D、扫描单元3扫描料堆得到料堆相对堆取料机悬臂的相对位置数据，行走编码器4检测堆取料机大车的位置数据，回转编码器5检测堆取料机悬臂的回转位置数据，俯仰编码器6检测堆取料机悬臂的俯仰位置数据，本地主控制器1根据以上数据计算出料堆的绝对位置，并根据该料堆绝对位置计算出堆取料路径，并经由多传动单元2控制堆取料机进行自动堆取料；E、作业完毕后，堆取料机停止工作，等待远程主控制器10发出指令。
在自动化作业过程中，远程控制台12的操作人员可以通过与工业摄像机9连接的远程监控系统以及工业电视系统监视作业现场的情况，必要时通过手动操作对堆取料机及相关设备进行干涉和调整。在没有操作人员干涉的情况下，堆取料机将自动进行堆取料作业直至完成。

Claims (6)

1.一种散货自动化场地堆取料系统，该系统与堆取料机连接，其特征在于它包括本地主控制器，与本地主控制器连接的多传动单元，本地主控制器与扫描单元连接，本地主控制器与行走编码器连接，本地主控制器与回转编码器连接，本地主控制器与俯仰编码器连接，本地主控制器与其它控制单元连接。
2.如权利要求1所述的散货自动化场地堆取料系统，其特征在于本地主控制器与本地工作站连接，本地主控制器与工业摄像机连接，工业摄像机与本地工作站连接。
3.如权利要求1或2所述的散货自动化场地堆取料系统，其特征在于本地主控制器还与中央控制单元连接。
4.如权利要求3所述的散货自动化场地堆取料系统，其特征在于中央控制单元包括与多个本地主控制器连接的远程主控制器，与远程主控制器连接的远程服务器，与远程主控制器连接的远程控制台，远程服务器与多个远程终端连接，远程服务器还与多个本地工作站连接。
5.如权利要求4所述的散货自动化场地堆取料系统，其特征在于扫描单元采用目标位置传感器，该目标位置传感器安装在堆取料机主梁。
6.一种散货自动化场地堆取料方法，包括以下步骤：A、操作人员在远程控制台设定作业参数，远程主控制器接收到该作业参数后，将控制指令发送给本地主控制器；B、本地主控制器接收到控制指令后，本地主控制器经由多传动单元控制堆取料机行驶到作业开始位置并在该位置停下来；C、操作人员在远程控制台发出确定指令，远程主控制器发出工作命令；D、扫描单元扫描料堆得到料堆相对堆取料机悬臂的相对位置数据，行走编码器检测堆取料机大车的位置数据，回转编码器检测堆取料机悬臂的回转位置数据，俯仰编码器检测堆取料机悬臂的俯仰位置数据，本地主控制器根据以上数据计算出料堆的绝对位置，并根据该料堆绝对位置计算出堆取料路径，并经由多传动单元控制堆取料机进行自动堆取料；E、作业完毕后，堆取料机停止工作，等待远程主控制器发出指令。
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