CN112748698B - 基于多传感器集中控制的板坯库台车控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于多传感器集中控制的板坯库台车控制方法及系统，包括：步骤M1：通过接收限位开关传感器信号，获取台车当前位置；步骤M2：对台车剩余的运载能力进行综合评估；步骤M3：根据台车剩余运载能力综合评估信息，获取板坯队列适合过跨选择结果信息；步骤M4：接收天车的吊运能力设定参数，选择出台车剩余位置运载模式，并输出可供天车执行的吊运指令，获取台车运载模式选择信息；步骤M5：根据台车运载模式选择信息,计算当前位置台车的运行路径，并生成台车发布指令；步骤M6：与台车控制装置对接，通过预定接口发送台车发布指令；本发明能够通过多传感器的集中控制和台车运载方案的自动计算，提高台车运载率。
Description
技术领域
本发明涉及过跨台车控制领域，具体地，涉及一种基于多传感器集中控制的板坯库台车控制方法及系统。
背景技术
过跨台车是一种电动有轨厂内运输车辆，解决厂内跨度之间的产品运输。又称过跨平车、台车、电动平车。它具有结构简单、使用方便、容易维护、承载能力大、污染少等优点。广泛用于机器制造和冶金工厂，作为车间内部配合吊车运输重物过跨之用。在钢铁企业中，过跨台车经常被用于运输方坯、长坯、板坯、棒材、线材、卷、板等材料。尤其是在板坯库，台车一般可以同时运送多列，每列可装载多块板坯，且运行路径较长，可以到达多个跨。台车的运载率直接关系到整个库区的板坯流转效率，合理的运载方案和台车控制方法更可以提高天车的作业效率、减少库内倒垛。现行台车运载主要由现场操作人员依据经验控制，往往很难兼顾生产、发货、转库等多种作业的需求。尤其是当台车可以到达多个跨的时候，如何有效规划沿途的板坯装载，减少台车空过、最大限度利用台车能力，更是极大考验了操作人员的灵活应变能力。所以，为适应市场需求及钢铁企业库内板坯流转的要求，很有必要针对台车研究和开发基于多传感器集中控制提高运载率的板坯库台车控制方法与装置，以满足板坯高效流转需求。
专利文献CN101509726A公开了一种板坯加热设备,包括车底炉(2)和台车轨道(4),其特征在于:所述车底炉(2)的炉体两侧相对设置有装料口(1)和出料口(3),所述台车轨道(4)通过装料口(1)穿越炉体(2)铺设,从出料口(3)伸出,其两端分别延伸至板坯库区与主轧区,台车轨道(4)上安装有坯料移动台车(5)。该专利并未针对台车研究和开发基于多传感器集中控制提高运载率的板坯库台车控制方法与装置，在提高板坯流转效率上仍有待提高的空间。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于多传感器集中控制的板坯库台车控制方法及系统。
根据本发明提供的一种基于多传感器集中控制的板坯库台车控制方法，其包括：步骤M1：通过接收限位开关传感器信号，获取台车当前位置；步骤M2：对台车剩余的运载能力进行综合评估，获取台车剩余运载能力综合评估信息；把需过跨板坯、台车当前位置、台车运载能力、台车当前运载情况、板坯规则极限值和天车的吊运能力作为输入，并处理其数据；步骤M3：根据台车剩余运载能力综合评估信息，获取板坯队列适合过跨选择结果信息；步骤M4：根据台车剩余运载能力综合评估信息、板坯队列适合过跨选择结果信息，选择出台车剩余位置运载模式；并输出可供天车执行的吊运指令，获取台车剩余位置运载模式选择信息，以便板坯被正确的吊运到台车上。板坯吊运过程中，接收天车的夹钳称重传感器反馈回来的板坯重量，当重量超出偏差时，还可以对台车运载模式选择进行动态调整。步骤M5：根据台车剩余位置运载模式选择信息,计算当前位置台车的运行路径，并生成台车发进指令；步骤M6：与台车控制装置对接，通过预定接口发送台车发布指令；台车运载模式选择信息包括：台车剩余位置运载模式选择信息；所述台车运载模式选择信息匹配于台车剩余能力参数、待过跨板坯情况参数以及板坯吊运装置吊运能力参数；所述台车运载模式选择信息能够指导台车运载方案的选择行为；所述台车运载模式选择信息能指导板坯上台车顺序计算、板坯上台车指令形成以及板坯上台车指令发布。
优选地，所述步骤M4包括：步骤M4.1:根据台车剩余运载能力综合评估信息、板坯队列适合过跨选择结果信息，通过接收天车夹钳反馈的称重结果信息，动态调整台车运载模式选择，获取台车运载模式选择动态调整结果信息。步骤M4.2：根据台车单列装载要求匹配信息，判断台车单列上的情况是属于台车单列上已有板坯但未满、且无吊出要求，还是台车单列上为空的情况，获取第一情况判断结果信息或者第二情况判断结果信息；步骤M4.3：根据第一情况判断结果信息，用库内过跨板坯与台车上已有板坯进行匹配，使其能满足台车对每列板坯的块数限制、重量限制、外边界限制以及列内板坯的规格差距限制，目标跨一致或满足顺路原则，并减少该列的装载次数；步骤M4.4：根据额外板坯可夹带确认信息，获取板坯组合信息；根据第二情况判断结果信息、板坯组合信息、列内板坯的块数限制参数、列内板坯的重量限制参数、列内板坯的外边界限制参数以及列内板坯的规格差距限制参数，并以装载次数最小化为原则，同时保证一列内板坯的目标跨一致或满足顺路原则,搜索库内过跨板坯的最佳组合,获取库内过跨板坯最佳组合搜索结果信息；步骤M4.5:对空台车，以第一列的预定装载方案为基准；对已有板坯的台车，以已有板坯为基准,其余列需要尽量与基准列保持目标跨一致，或在基准列目标跨的中间站，或在基准列目标跨的下一站；所述步骤M4.5与步骤M4.2、步骤M4.3以及步骤M4.4能够被循环执行，逐个判断台车当前可用列，直到运载完成；步骤M4.6:根据台车运载模式选择，以过跨板坯的组合为单位，按照每列装载自下而上的顺序生成吊运指令，如果不同的板坯组合在库内相互堆叠且被指定到台车的同一列，则判断是否下层的组合需要先上车；如果属于下层的组合需要先上车的情况，则上层的组合需要先吊运至其他位置，待下层的组合上车后再生成上层组合的上车指令；如果不属于下层的组合需要先上车的情况，同时生成上车的吊运指令，指令生成结束后，发送至天车控制装置；步骤M4.7:天车吊运，夹钳称重；步骤M4.8:接收天车夹钳的称重传感器反馈的板坯重量信号，将反馈的板坯重量与系统内已知重量进行对比，如果超出设定的偏差值，则需根据实际重量选择装载模式(即调整装载方案)，并转至步骤M4.2；步骤M4.9:结合台车当前位置和台车运载模式选择，计算台车行驶路径，并设置台车停靠点；如需继续发进，转至步骤M4.11；步骤M4.10：接收台车行驶路径计算结果，生成台车发进指令，发送给台车控制装置；步骤M4.11：台车发进，接收限位开关的传感器信号，获取台车当前位置；步骤M4.12：台车卸载，卸载完毕后转M4.9。
优选地，所述步骤M4.4包括：步骤M4.4.1：如果过跨板坯的存放位置不连续，中间夹杂了不在优选范围内的板坯，但这些额外的板坯也符合设定规则，且夹带以后的有效占比大于或者等于设定值，并符合天车吊运能力，则判断为可以夹带额外板坯，获取额外板坯可夹带确认信息；其中，有效占比等于本次吊运内包含的计划内板坯数量除以本次吊运的板坯总数。
优选地，所述步骤M2包括：步骤M2.1:查询台车运载能力设定值，包括台车载重、最大限高、总列数、每列装载的最大长度、每列装载的最大宽度、列内板坯的规格差限制,获取台车运载能力设定值信息；步骤M2.2:查询台车当前的运载情况；包括台车当前是否可用、每列的被占用情况和被预定情况；步骤M2.3:结合台车运载能力设定值参数、台车当前运载情况参数以及板坯规则极限值参数，判断台车单列的各列是否可以继续被装载，对已经不满足继续装载条件的列，打上标记，获取可用列清单信息。
优选地，所述步骤M3包括：步骤M3.1:接收台车剩余能力评估模块的运算结果；步骤M3.2:查询需过跨板坯信息；步骤M3.3:查询台车当前位置信息；步骤M3.4:结合台车剩余能力对需过跨板坯进行筛选，输出满足剩余能力要求的过跨板坯清单。
根据本发明提供的一种基于多传感器集中控制的板坯库台车控制系统，其包括：模块M1：通过接收限位开关传感器信号，获取台车当前位置；模块M2：对台车剩余的运载能力进行综合评估，获取台车剩余运载能力综合评估信息；把需过跨板坯、台车当前位置、台车运载能力、台车当前运载情况、板坯规则极限值和天车的吊运能力作为输入，并处理其数据；模块M3：根据台车剩余运载能力综合评估信息，获取板坯队列适合过跨选择结果信息；模块M4：根据台车剩余运载能力综合评估信息、板坯队列适合过跨选择结果信息，选择出台车剩余位置运载模式；并输出可供天车执行的吊运指令，获取台车剩余位置运载模式选择信息，以便板坯被正确的吊运到台车上。板坯吊运过程中，接收天车的夹钳称重传感器反馈回来的板坯重量，当重量超出偏差时，还可以对台车运载模式选择进行动态调整。模块M5：根据台车剩余位置运载模式选择信息,计算当前位置台车的运行路径，并生成台车发进指令；模块M6：与台车控制装置对接，通过预定接口发送台车发布指令；台车运载模式选择信息包括：台车剩余位置运载模式选择信息；所述台车运载模式选择信息匹配于台车剩余能力参数、待过跨板坯情况参数以及板坯吊运装置吊运能力参数；所述台车运载模式选择信息能够指导台车运载方案的选择行为；所述台车运载模式选择信息能指导板坯上台车顺序计算、板坯上台车指令形成以及板坯上台车指令发布。
优选地，所述模块M4包括：模块M4.1:根据台车剩余运载能力综合评估信息、板坯队列适合过跨选择结果信息，通过接收天车夹钳反馈的称重结果信息，动态调整台车运载模式选择，获取台车运载模式选择动态调整结果信息。模块M4.2：根据台车单列装载要求匹配信息，判断台车单列上的情况是属于台车单列上已有板坯但未满、且无吊出要求，还是台车单列上为空的情况，获取第一情况判断结果信息或者第二情况判断结果信息；模块M4.3：根据第一情况判断结果信息，用库内过跨板坯与台车上已有板坯进行匹配，使其能满足台车对每列板坯的块数限制、重量限制、外边界限制以及列内板坯的规格差距限制，目标跨一致或满足顺路原则，并减少该列的装载次数；模块M4.4：根据额外板坯可夹带确认信息，获取板坯组合信息；根据第二情况判断结果信息、板坯组合信息、列内板坯的块数限制参数、列内板坯的重量限制参数、列内板坯的外边界限制参数以及列内板坯的规格差距限制参数，并以装载次数最小化为原则，同时保证一列内板坯的目标跨一致或满足顺路原则,搜索库内过跨板坯的最佳组合,获取库内过跨板坯最佳组合搜索结果信息；模块M4.5:对空台车，以第一列的预定装载方案为基准；对已有板坯的台车，以已有板坯为基准,其余列需要尽量与基准列保持目标跨一致，或在基准列目标跨的中间站，或在基准列目标跨的下一站；所述模块M4.5与模块M4.2、模块M4.3以及模块M4.4能够被循环执行，逐个判断台车当前可用列，直到运载完成；模块M4.6:根据台车运载模式选择，以过跨板坯的组合为单位，按照每列装载自下而上的顺序生成吊运指令，如果不同的板坯组合在库内相互堆叠且被指定到台车的同一列，则判断是否下层的组合需要先上车；如果属于下层的组合需要先上车的情况，则上层的组合需要先吊运至其他位置，待下层的组合上车后再生成上层组合的上车指令；如果不属于下层的组合需要先上车的情况，同时生成上车的吊运指令，指令生成结束后，发送至天车控制装置；模块M4.7:天车吊运，夹钳称重；模块M4.8:接收天车夹钳的称重传感器反馈的板坯重量信号，将反馈的板坯重量与系统内已知重量进行对比，如果超出设定的偏差值，则需根据实际重量选择装载模式(即调整装载方案)，并转至模块M4.2；模块M4.9:结合台车当前位置和台车运载模式选择，计算台车行驶路径，并设置台车停靠点；如需继续发进，转至模块M4.11；模块M4.10：接收台车行驶路径计算结果，生成台车发进指令，发送给台车控制装置；模块M4.11：台车发进，接收限位开关的传感器信号，获取台车当前位置；模块M4.12：台车卸载，卸载完毕后转M4.9。
优选地，所述模块M4.4包括：模块M4.4.1：如果过跨板坯的存放位置不连续，中间夹杂了不在优选范围内的板坯，但这些额外的板坯也符合设定规则，且夹带以后的有效占比大于或者等于设定值，并符合天车吊运能力，则判断为可以夹带额外板坯，获取额外板坯可夹带确认信息；其中，有效占比等于本次吊运内包含的计划内板坯数量除以本次吊运的板坯总数。
优选地，所述模块M2包括：模块M2.1:查询台车运载能力设定值，包括台车载重、最大限高、总列数、每列装载的最大长度、每列装载的最大宽度、列内板坯的规格差限制,获取台车运载能力设定值信息；模块M2.2:查询台车当前的运载情况；包括台车当前是否可用、每列的被占用情况和被预定情况；模块M2.3:结合台车运载能力设定值参数、台车当前运载情况参数以及板坯规则极限值参数，判断台车单列的各列是否可以继续被装载，对已经不满足继续装载条件的列，打上标记，获取可用列清单信息。
优选地，所述模块M3包括：模块M3.1:接收台车剩余能力评估模块的运算结果；模块M3.2:查询需过跨板坯信息；模块M3.3:查询台车当前位置信息；模块M3.4:结合台车剩余能力对需过跨板坯进行筛选，输出满足剩余能力要求的过跨板坯清单。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明能够通过多传感器的集中控制和台车运载方案的自动计算，提高台车运载率；
2、本发明能够加快板坯流转周期，降低成本，增加经济效益。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的方法流程示意图。
图2为本发明的系统结构框架示意图。
图3为本发明的台车运载方案的计算流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
根据本发明提供的一种基于多传感器集中控制的板坯库台车控制方法，其包括：步骤M1：通过接收限位开关传感器信号，获取台车当前位置；步骤M2：对台车剩余的运载能力进行综合评估，获取台车剩余运载能力综合评估信息；把需过跨板坯、台车当前位置、台车运载能力、台车当前运载情况、板坯规则极限值和天车的吊运能力作为输入，并处理其数据；步骤M3：根据台车剩余运载能力综合评估信息，获取板坯队列适合过跨选择结果信息；步骤M4：根据台车剩余运载能力综合评估信息、板坯队列适合过跨选择结果信息，选择出台车剩余位置运载模式；并输出可供天车执行的吊运指令，获取台车剩余位置运载模式选择信息，以便板坯被正确的吊运到台车上。板坯吊运过程中，接收天车的夹钳称重传感器反馈回来的板坯重量，当重量超出偏差时，还可以对台车运载模式选择进行动态调整。步骤M5：根据台车剩余位置运载模式选择信息,计算当前位置台车的运行路径，并生成台车发进指令；步骤M6：与台车控制装置对接，通过预定接口发送台车发布指令；台车运载模式选择信息包括：台车剩余位置运载模式选择信息；所述台车运载模式选择信息匹配于台车剩余能力参数、待过跨板坯情况参数以及板坯吊运装置吊运能力参数；所述台车运载模式选择信息能够指导台车运载方案的选择行为；所述台车运载模式选择信息能指导板坯上台车顺序计算、板坯上台车指令形成以及板坯上台车指令发布。
优选地，所述步骤M4包括：步骤M4.1:根据台车剩余运载能力综合评估信息、板坯队列适合过跨选择结果信息，通过接收天车夹钳反馈的称重结果信息，动态调整台车运载模式选择，获取台车运载模式选择动态调整结果信息。步骤M4.2：根据台车单列装载要求匹配信息，判断台车单列上的情况是属于台车单列上已有板坯但未满、且无吊出要求，还是台车单列上为空的情况，获取第一情况判断结果信息或者第二情况判断结果信息；步骤M4.3：根据第一情况判断结果信息，用库内过跨板坯与台车上已有板坯进行匹配，使其能满足台车对每列板坯的块数限制、重量限制、外边界限制以及列内板坯的规格差距限制，目标跨一致或满足顺路原则，并减少该列的装载次数；步骤M4.4：根据额外板坯可夹带确认信息，获取板坯组合信息；根据第二情况判断结果信息、板坯组合信息、列内板坯的块数限制参数、列内板坯的重量限制参数、列内板坯的外边界限制参数以及列内板坯的规格差距限制参数，并以装载次数最小化为原则，同时保证一列内板坯的目标跨一致或满足顺路原则,搜索库内过跨板坯的最佳组合,获取库内过跨板坯最佳组合搜索结果信息；步骤M4.5:对空台车，以第一列的预定装载方案为基准；对已有板坯的台车，以已有板坯为基准,其余列需要尽量与基准列保持目标跨一致，或在基准列目标跨的中间站，或在基准列目标跨的下一站；所述步骤M4.5与步骤M4.2、步骤M4.3以及步骤M4.4能够被循环执行，逐个判断台车当前可用列，直到运载完成；步骤M4.6:根据台车运载模式选择，以过跨板坯的组合为单位，按照每列装载自下而上的顺序生成吊运指令，如果不同的板坯组合在库内相互堆叠且被指定到台车的同一列，则判断是否下层的组合需要先上车；如果属于下层的组合需要先上车的情况，则上层的组合需要先吊运至其他位置，待下层的组合上车后再生成上层组合的上车指令；如果不属于下层的组合需要先上车的情况，同时生成上车的吊运指令，指令生成结束后，发送至天车控制装置；步骤M4.7:天车吊运，夹钳称重；步骤M4.8:接收天车夹钳的称重传感器反馈的板坯重量信号，将反馈的板坯重量与系统内已知重量进行对比，如果超出设定的偏差值，则需根据实际重量选择装载模式(即调整装载方案)，并转至步骤M4.2；步骤M4.9:结合台车当前位置和台车运载模式选择，计算台车行驶路径，并设置台车停靠点；如需继续发进，转至步骤M4.11；步骤M4.10：接收台车行驶路径计算结果，生成台车发进指令，发送给台车控制装置；步骤M4.11：台车发进，接收限位开关的传感器信号，获取台车当前位置；步骤M4.12：台车卸载，卸载完毕后转M4.9。
优选地，所述步骤M4.4包括：步骤M4.4.1：如果过跨板坯的存放位置不连续，中间夹杂了不在优选范围内的板坯，但这些额外的板坯也符合设定规则，且夹带以后的有效占比大于或者等于设定值，并符合天车吊运能力，则判断为可以夹带额外板坯，获取额外板坯可夹带确认信息；其中，有效占比等于本次吊运内包含的计划内板坯数量除以本次吊运的板坯总数。
优选地，所述步骤M2包括：步骤M2.1:查询台车运载能力设定值，包括台车载重、最大限高、总列数、每列装载的最大长度、每列装载的最大宽度、列内板坯的规格差限制,获取台车运载能力设定值信息；步骤M2.2:查询台车当前的运载情况；包括台车当前是否可用、每列的被占用情况和被预定情况；步骤M2.3:结合台车运载能力设定值参数、台车当前运载情况参数以及板坯规则极限值参数，判断台车单列的各列是否可以继续被装载，对已经不满足继续装载条件的列，打上标记，获取可用列清单信息。
优选地，所述步骤M3包括：步骤M3.1:接收台车剩余能力评估模块的运算结果；步骤M3.2:查询需过跨板坯信息；步骤M3.3:查询台车当前位置信息；步骤M3.4:结合台车剩余能力对需过跨板坯进行筛选，输出满足剩余能力要求的过跨板坯清单。
具体地，在一个实施例中，基于多传感器集中控制提高运载率的板坯库台车控制方法包括以下步骤：
步骤一，通过接收限位开关传感器信号，获取台车当前位置。
步骤二，把需过跨板坯、台车当前位置、台车运载能力、台车当前运载情况、板坯规则极限值和天车的吊运能力作为输入，并处理其数据。
步骤三，结合配置的规则和优化策略的设定，给出优化的板坯库台车运载方案和控制方法，再通过输出模块按指定接口输出及与关联系统、装置进行集成。
步骤四，优化策略和规则等并不需要经常维护，在发生变化时才需要进行配置，同时系统会提供默认选项等。
步骤五，台车运载方案和控制方法计算过程，需要一定时间，时间长度主要取决于台车列数、每列能放置的板坯块数、车上板坯的规格差距限制和天车吊运对板坯的限制条件。
步骤六，输出结果一方面包括台车运载方案的数据，对接相应的天车控制装置；另一方面，直接生成台车发进指令，对接台车的控制装置。
根据本发明提供的一种基于多传感器集中控制的板坯库台车控制系统，其包括：模块M1：通过接收限位开关传感器信号，获取台车当前位置；模块M2：对台车剩余的运载能力进行综合评估，获取台车剩余运载能力综合评估信息；把需过跨板坯、台车当前位置、台车运载能力、台车当前运载情况、板坯规则极限值和天车的吊运能力作为输入，并处理其数据；模块M3：根据台车剩余运载能力综合评估信息，获取板坯队列适合过跨选择结果信息；模块M4：根据台车剩余运载能力综合评估信息、板坯队列适合过跨选择结果信息，选择出台车剩余位置运载模式；并输出可供天车执行的吊运指令，获取台车剩余位置运载模式选择信息，以便板坯被正确的吊运到台车上。板坯吊运过程中，接收天车的夹钳称重传感器反馈回来的板坯重量，当重量超出偏差时，还可以对台车运载模式选择进行动态调整。模块M5：根据台车剩余位置运载模式选择信息,计算当前位置台车的运行路径，并生成台车发进指令；模块M6：与台车控制装置对接，通过预定接口发送台车发布指令；台车运载模式选择信息包括：台车剩余位置运载模式选择信息；所述台车运载模式选择信息匹配于台车剩余能力参数、待过跨板坯情况参数以及板坯吊运装置吊运能力参数；所述台车运载模式选择信息能够指导台车运载方案的选择行为；所述台车运载模式选择信息能指导板坯上台车顺序计算、板坯上台车指令形成以及板坯上台车指令发布。
优选地，所述模块M4包括：模块M4.1:根据台车剩余运载能力综合评估信息、板坯队列适合过跨选择结果信息，通过接收天车夹钳反馈的称重结果信息，动态调整台车运载模式选择，获取台车运载模式选择动态调整结果信息。模块M4.2：根据台车单列装载要求匹配信息，判断台车单列上的情况是属于台车单列上已有板坯但未满、且无吊出要求，还是台车单列上为空的情况，获取第一情况判断结果信息或者第二情况判断结果信息；模块M4.3：根据第一情况判断结果信息，用库内过跨板坯与台车上已有板坯进行匹配，使其能满足台车对每列板坯的块数限制、重量限制、外边界限制以及列内板坯的规格差距限制，目标跨一致或满足顺路原则，并减少该列的装载次数；模块M4.4：根据额外板坯可夹带确认信息，获取板坯组合信息；根据第二情况判断结果信息、板坯组合信息、列内板坯的块数限制参数、列内板坯的重量限制参数、列内板坯的外边界限制参数以及列内板坯的规格差距限制参数，并以装载次数最小化为原则，同时保证一列内板坯的目标跨一致或满足顺路原则,搜索库内过跨板坯的最佳组合,获取库内过跨板坯最佳组合搜索结果信息；模块M4.5:对空台车，以第一列的预定装载方案为基准；对已有板坯的台车，以已有板坯为基准,其余列需要尽量与基准列保持目标跨一致，或在基准列目标跨的中间站，或在基准列目标跨的下一站；所述模块M4.5与模块M4.2、模块M4.3以及模块M4.4能够被循环执行，逐个判断台车当前可用列，直到运载完成；模块M4.6:根据台车运载模式选择，以过跨板坯的组合为单位，按照每列装载自下而上的顺序生成吊运指令，如果不同的板坯组合在库内相互堆叠且被指定到台车的同一列，则判断是否下层的组合需要先上车；如果属于下层的组合需要先上车的情况，则上层的组合需要先吊运至其他位置，待下层的组合上车后再生成上层组合的上车指令；如果不属于下层的组合需要先上车的情况，同时生成上车的吊运指令，指令生成结束后，发送至天车控制装置；模块M4.7:天车吊运，夹钳称重；模块M4.8:接收天车夹钳的称重传感器反馈的板坯重量信号，将反馈的板坯重量与系统内已知重量进行对比，如果超出设定的偏差值，则需根据实际重量选择装载模式(即调整装载方案)，并转至模块M4.2；模块M4.9:结合台车当前位置和台车运载模式选择，计算台车行驶路径，并设置台车停靠点；如需继续发进，转至模块M4.11；模块M4.10：接收台车行驶路径计算结果，生成台车发进指令，发送给台车控制装置；模块M4.11：台车发进，接收限位开关的传感器信号，获取台车当前位置；模块M4.12：台车卸载，卸载完毕后转M4.9。
优选地，所述模块M4.4包括：模块M4.4.1：如果过跨板坯的存放位置不连续，中间夹杂了不在优选范围内的板坯，但这些额外的板坯也符合设定规则，且夹带以后的有效占比大于或者等于设定值，并符合天车吊运能力，则判断为可以夹带额外板坯，获取额外板坯可夹带确认信息；其中，有效占比等于本次吊运内包含的计划内板坯数量除以本次吊运的板坯总数。
优选地，所述模块M2包括：模块M2.1:查询台车运载能力设定值，包括台车载重、最大限高、总列数、每列装载的最大长度、每列装载的最大宽度、列内板坯的规格差限制,获取台车运载能力设定值信息；模块M2.2:查询台车当前的运载情况；包括台车当前是否可用、每列的被占用情况和被预定情况；模块M2.3:结合台车运载能力设定值参数、台车当前运载情况参数以及板坯规则极限值参数，判断台车单列的各列是否可以继续被装载，对已经不满足继续装载条件的列，打上标记，获取可用列清单信息。
优选地，所述模块M3包括：模块M3.1:接收台车剩余能力评估模块的运算结果；模块M3.2:查询需过跨板坯信息；模块M3.3:查询台车当前位置信息；模块M3.4:结合台车剩余能力对需过跨板坯进行筛选，输出满足剩余能力要求的过跨板坯清单。
具体地，在一个实施例中，如图2所示，本发明基于多传感器集中控制提高运载率的板坯库台车控制方法与装置包括：台车位置获取、台车剩余能力评估模块、过跨板坯优选模块、台车运载方案模块、台车行驶路径计算模块和台车发进指令下发模块。其中：
台车位置获取：通过接收限位开关传感器信号，获取台车当前位置。
台车剩余能力评估模块，用于接收设定的台车运载能力、台车当前运载情况和板坯规则极限值，并对台车剩余的运载能力进行综合评估。
过跨板坯优选模块，用于接收需过跨板坯和台车剩余能力评估结果，并优选出当前最适合过跨的板坯队列。
台车运载方案模块，用于接收前述台车剩余能力评估模块和过跨板坯优选模块的运算结果，接收天车的吊运能力设定参数，计算出台车剩余位置的运载方案；并输出可供天车执行的吊运指令，以便板坯被正确的吊运到台车上。板坯吊运过程中，接收天车的夹钳称重传感器反馈回来的板坯重量，当重量超出偏差时，还可以对台车运载方案进行动态调整。
台车行驶路径计算模块，用于计算台车的运行路径，并生成台车发进指令。
台车发进指令下发模块，用于与台车控制装置对接，按照约定的接口发送台车发进指令。
所述本发明的核心模块台车运载方案模块是综合了台车剩余能力、待过跨板坯情况和板坯吊运装置的吊运能力，自动实现台车运载方案计算、板坯上台车顺序计算和板坯上台车指令形成与发布，它分别调用了台车剩余能力评估模块和过跨板坯优选模块的相关内容。
如图3所示，所述台车运载方案模块包括以下计算流程：
模块一，接收台车剩余能力评估模块的结果。
模块二，接收过跨板坯优选模块的结果。
模块三，接收板坯天车吊运能力设定数据。
模块四，台车单列装载要求匹配：分两种情况，情况一，该列上已有板坯但未满，且无吊出要求。用库内过跨板坯与台车上已有板坯进行匹配，使其能满足台车对每列板坯的块数限制、重量限制、外边界限制以及列内板坯的规格差距限制，目标跨一致或满足顺路原则，并尽可能减少该列的装载次数。情况二，该列为空。以列内板坯的块数限制、重量限制、外边界限制以及列内板坯的规格差距限制为依据，并以装载次数最小化为原则，搜索库内过跨板坯的最佳组合，同时尽可能保证一列内板坯的目标跨一致或满足顺路原则。关于板坯的组合，需判断是否可以夹带额外板坯，调用模块六的程序。
模块五，台车各列相互制约关系匹配：对空台车，以第一列的预定装载方案为基准；对已有板坯的台车，以已有板坯为基准。其余列需要尽量与基准列保持目标跨一致，或在基准列目标跨的中间站，或在基准列目标跨的下一站。此模块需与模块四结合并循环执行，逐个判断台车当前可用列，直到运载完成。结束后转模块七。
模块六，是否可以夹带额外板坯：如果过跨板坯的存放位置不连续，中间夹杂了其他不在优选范围内的板坯，但这些额外的板坯也符合设定的规则，且夹带以后“有效占比”≥设定值，并符合天车吊运能力，则判断为可以夹带。有效占比＝本次吊运内包含的计划内板坯数量/本次吊运的板坯总数。
模块七，板坯吊运指令形成与发布：根据台车运载方案，以过跨板坯的组合为单位，按照每列装载自下而上的顺序生成吊运指令。如果不同的板坯组合在库内相互堆叠且被指定到台车的同一列，则判断是否下层的组合需要先上车。如果是，则上层的组合需要先吊运至其他位置，待下层的组合上车后再生成上层组合的上车指令。否则，同时生成上车的吊运指令。指令生成结束后，发送至天车控制装置。
模块八，天车吊运，夹钳称重。
模块九，接收天车夹钳的称重传感器反馈的板坯重量信号。将反馈的板坯重量与系统内已知重量进行对比，如果超出设定的偏差值，则需根据实际重量调整装载方案，转模块四。否则转模块十。
模块十，结束。
通过以上流程可以满足板坯高速流转的作业需求。尤其是当台车可以到达多个跨的时候，能够有效规划沿途的板坯运载，减少台车空过、最大限度利用台车能力，更可以提高天车的作业效率、减少库内倒垛。
本发明能够通过多传感器的集中控制和台车运载方案的自动计算，提高台车运载率，加快板坯流转周期，降低成本，增加经济效益。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置、单元、模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置、单元、模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置、单元、模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、单元、模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、单元、模块视为既可以是实现方法的软件单元又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (8)
1.一种基于多传感器集中控制的板坯库台车控制方法，其特征在于，包括：
步骤M1：通过接收限位开关传感器信号，获取台车当前位置；
步骤M2：对台车剩余的运载能力进行综合评估，获取台车剩余运载能力综合评估信息；
步骤M3：根据台车剩余运载能力综合评估信息，获取板坯队列适合过跨选择结果信息；
步骤M4：根据台车剩余运载能力综合评估信息、板坯队列适合过跨选择结果信息，接收天车的吊运能力设定参数，选择出台车剩余位置运载模式，并输出可供天车执行的吊运指令，获取台车运载模式选择信息；
步骤M5：根据台车运载模式选择信息， 计算当前位置台车的运行路径，并生成台车发布指令；
步骤M6：与台车控制装置对接，通过预定接口发送台车发布指令；
台车运载模式选择信息包括：台车剩余位置运载模式选择信息；
所述台车运载模式选择信息匹配于台车剩余能力参数、待过跨板坯情况参数以及板坯吊运装置吊运能力参数；
所述台车运载模式选择信息能够指导台车运载方案的选择行为；
所述台车运载模式选择信息能指导板坯上台车顺序计算、板坯上台车指令形成以及板坯上台车指令发布；
所述步骤M4包括：
步骤M4.1： 根据台车剩余运载能力综合评估信息、板坯队列适合过跨选择结果信息，通过接收天车夹钳反馈的称重结果信息，动态调整台车运载模式选择，获取台车运载模式选择动态调整结果信息；
步骤M4.2：根据台车单列装载要求匹配信息，判断台车单列上的情况是属于台车单列上已有板坯但未满、且无吊出要求，还是属于台车单列上为空的情况，获取第一情况判断结果信息或者第二情况判断结果信息；
步骤M4.3：根据第一情况判断结果信息，用库内过跨板坯与台车上已有板坯进行匹配，使其能满足台车对每列板坯的块数限制、重量限制、外边界限制以及列内板坯的规格差距限制，目标跨一致或满足顺路原则，并减少该列的装载次数；
步骤M4.4：根据额外板坯可夹带确认信息，获取板坯组合信息；
根据第二情况判断结果信息、板坯组合信息、列内板坯的块数限制参数、列内板坯的重量限制参数、列内板坯的外边界限制参数以及列内板坯的规格差距限制参数，搜索库内过跨板坯的最佳组合， 获取库内过跨板坯最佳组合搜索结果信息；
步骤M4.5： 对空台车，以第一列的预定装载方案为基准；对已有板坯的台车，以已有板坯为基准， 其余列需要尽量与基准列保持目标跨一致，或在基准列目标跨的中间站，或在基准列目标跨的下一站；
所述步骤M4.5与步骤M4.2、步骤M4.3以及步骤M4.4能够被循环执行，逐个判断台车当前可用列，直到运载完成；
步骤M4.6： 根据台车运载模式选择，以过跨板坯的组合为单位，按照每列装载自下而上的顺序生成吊运指令，如果不同的板坯组合在库内相互堆叠且被指定到台车的同一列，则判断是否下层的组合需要先上车；
如果属于下层的组合需要先上车的情况，则上层的组合需要先吊运至其他位置，待下层的组合上车后再生成上层组合的上车指令；
如果不属于下层的组合需要先上车的情况，同时生成上车的吊运指令，指令生成结束后，发送至天车控制装置；
步骤M4.7： 天车吊运，夹钳称重；
步骤M4.8： 接收天车夹钳的称重传感器反馈的板坯重量信号，将反馈的板坯重量与系统内已知重量进行对比，如果超出设定的偏差值，则需根据实际重量选择装载模式，并转至步骤M4.2；
步骤M4.9： 结合台车当前位置和台车运载模式选择，计算台车行驶路径，并设置台车停靠点；
如需继续发进，转至步骤M4.11；
步骤M4.10：接收台车行驶路径计算结果，生成台车发进指令，发送给台车控制装置；
步骤M4.11：台车发进，接收限位开关的传感器信号，获取台车当前位置；
步骤M4.12：台车卸载，卸载完毕后转M4.9。
2.根据权利要求1所述的基于多传感器集中控制的板坯库台车控制方法，其特征在于，步骤M4.4包括：
步骤M4.4.1：如果过跨板坯的存放位置不连续，中间夹杂了不在优选范围内的板坯，但这些额外的板坯也符合设定规则，且夹带以后的有效占比大于或者等于设定值，并符合天车吊运能力，则判断为可以夹带额外板坯，获取额外板坯可夹带确认信息；
其中，有效占比等于本次吊运内包含的计划内板坯数量除以本次吊运的板坯总数。
3.根据权利要求1所述的基于多传感器集中控制的板坯库台车控制方法，其特征在于，所述步骤M2包括：
步骤M2.1： 查询台车运载能力设定值，获取台车运载能力设定值信息；
步骤M2.2： 查询台车当前的运载情况；
步骤M2.3 ： 结合台车运载能力设定值参数、台车当前运载情况参数以及板坯规则极限值参数，判断台车单列的各列是否可以继续被装载，对已经不满足继续装载条件的列，打上标记，获取可用列清单信息。
4.根据权利要求1所述的基于多传感器集中控制的板坯库台车控制方法，其特征在于，所述步骤M3包括：
步骤M3.1： 接收台车剩余能力评估模块的运算结果；
步骤M3.2： 查询需过跨板坯信息；
步骤M3.3： 查询台车当前位置信息；
步骤M3.4： 结合台车剩余能力对需过跨板坯进行筛选，输出满足剩余能力要求的过跨板坯清单。
5.一种基于多传感器集中控制的板坯库台车控制系统，其特征在于，包括：
模块M1：通过接收限位开关传感器信号，获取台车当前位置；
模块M2：对台车剩余的运载能力进行综合评估，获取台车剩余运载能力综合评估信息；
模块M3：根据台车剩余运载能力综合评估信息，获取板坯队列适合过跨选择结果信息；
模块M4：根据台车剩余运载能力综合评估信息、板坯队列适合过跨选择结果信息，接收天车的吊运能力设定参数，选择出台车剩余位置运载模式，并输出可供天车执行的吊运指令，获取台车运载模式选择信息；
模块M5：根据台车运载模式选择信息， 计算当前位置台车的运行路径，并生成台车发布指令；
模块M6：与台车控制装置对接，通过预定接口发送台车发布指令；
台车运载模式选择信息包括：台车剩余位置运载模式选择信息；
所述台车运载模式选择信息匹配于台车剩余能力参数、待过跨板坯情况参数以及板坯吊运装置吊运能力参数；
所述台车运载模式选择信息能够指导台车运载方案的选择行为；
所述台车运载模式选择信息能指导板坯上台车顺序计算、板坯上台车指令形成以及板坯上台车指令发布；
所述模块M4包括：
模块M4.1： 根据台车剩余运载能力综合评估信息、板坯队列适合过跨选择结果信息，通过接收天车夹钳反馈的称重结果信息，动态调整台车运载模式选择，获取台车运载模式选择动态调整结果信息；
模块M4.2：根据台车单列装载要求匹配信息，判断台车单列上的情况是属于台车单列上已有板坯但未满、且无吊出要求，还是属于台车单列上为空的情况，获取第一情况判断结果信息或者第二情况判断结果信息；
模块M4.3：根据第一情况判断结果信息，用库内过跨板坯与台车上已有板坯进行匹配，使其能满足台车对每列板坯的块数限制、重量限制、外边界限制以及列内板坯的规格差距限制，目标跨一致或满足顺路原则，并减少该列的装载次数；
模块M4.4：根据额外板坯可夹带确认信息，获取板坯组合信息；
根据第二情况判断结果信息、板坯组合信息、列内板坯的块数限制参数、列内板坯的重量限制参数、列内板坯的外边界限制参数以及列内板坯的规格差距限制参数，搜索库内过跨板坯的最佳组合， 获取库内过跨板坯最佳组合搜索结果信息；
模块M4.5： 对空台车，以第一列的预定装载方案为基准；对已有板坯的台车，以已有板坯为基准， 其余列需要尽量与基准列保持目标跨一致，或在基准列目标跨的中间站，或在基准列目标跨的下一站；
所述模块M4.5与模块M4.2、模块M4.3以及模块M4.4能够被循环执行，逐个判断台车当前可用列，直到运载完成；
模块M4.6： 根据台车运载模式选择，以过跨板坯的组合为单位，按照每列装载自下而上的顺序生成吊运指令，如果不同的板坯组合在库内相互堆叠且被指定到台车的同一列，则判断是否下层的组合需要先上车；
如果属于下层的组合需要先上车的情况，则上层的组合需要先吊运至其他位置，待下层的组合上车后再生成上层组合的上车指令；
如果不属于下层的组合需要先上车的情况，同时生成上车的吊运指令，指令生成结束后，发送至天车控制装置；
模块M4.7： 天车吊运，夹钳称重；
模块M4.8： 接收天车夹钳的称重传感器反馈的板坯重量信号，将反馈的板坯重量与系统内已知重量进行对比，如果超出设定的偏差值，则需根据实际重量选择装载模式，并转至模块M4.2；
模块M4.9： 结合台车当前位置和台车运载模式选择，计算台车行驶路径，并设置台车停靠点；
如需继续发进，转至模块M4.11；
模块M4.10：接收台车行驶路径计算结果，生成台车发进指令，发送给台车控制装置；
模块M4.11：台车发进，接收限位开关的传感器信号，获取台车当前位置；
模块M4.12：台车卸载，卸载完毕后转M4.9。
6.根据权利要求5所述的基于多传感器集中控制的板坯库台车控制系统，其特征在于，模块M4.4包括：
模块M4.4.1：如果过跨板坯的存放位置不连续，中间夹杂了不在优选范围内的板坯，但这些额外的板坯也符合设定规则，且夹带以后的有效占比大于或者等于设定值，并符合天车吊运能力，则判断为可以夹带额外板坯，获取额外板坯可夹带确认信息；
其中，有效占比等于本次吊运内包含的计划内板坯数量除以本次吊运的板坯总数。
7.根据权利要求5所述的基于多传感器集中控制的板坯库台车控制系统，其特征在于，所述模块M2包括：
模块M2.1： 查询台车运载能力设定值，获取台车运载能力设定值信息；
模块M2.2： 查询台车当前的运载情况；
模块M2.3 ： 结合台车运载能力设定值参数、台车当前运载情况参数以及板坯规则极限值参数，判断台车单列的各列是否可以继续被装载，对已经不满足继续装载条件的列，打上标记，获取可用列清单信息。
8.根据权利要求5所述的基于多传感器集中控制的板坯库台车控制系统，其特征在于，所述模块M3包括：
模块M3.1： 接收台车剩余能力评估模块的运算结果；
模块M3.2： 查询需过跨板坯信息；
模块M3.3： 查询台车当前位置信息；
模块M3.4： 结合台车剩余能力对需过跨板坯进行筛选，输出满足剩余能力要求的过跨板坯清单。
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| GR01 | Patent grant | ||
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