CN113401800A - 一种起重机的位置识别系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种起重机的位置识别系统及方法。本发明系统，包括大车位置检测RFID读/写头、小车位置检测RFID读/写头、大车位置载码体、小车位置载码体以及PLC控制柜；大车位置检测RFID读/写头测量获取大车位置载码体的位置信息，小车位置检测RFID读/写头测量获取小车位置载码体的位置信息，PLC控制柜分别获取大车位置载码体的位置信息和小车位置载码体的位置信息，并将获取的大车位置载码体的位置信息换算成大车对应位置，将获取的小车位置载码体的位置信息换算成小车对应位置，实现对大、小车位置的识别定位。本发明的技术方案解决了现有技术中起重机在大小车行程内的指定位置识别，无法在保证连续运行状态下对多个位置进行定位的技术问题。

Description

一种起重机的位置识别系统及方法

技术领域

本发明涉及起重机电控技术领域，具体而言，尤其涉及一种起重机的位置识别系统及方法。

背景技术

目前起重机在大小车行程内的指定位置识别，通常采用机械式限位开关、接近开关等，如图1所示，为传统起重机大、小车位置识别系统配置示意图。此种方式适用于定位点较少的场合，如果起重机工作需要多点位置识别，则需要在每个位置配置一个开关，导致故障点增多，不利于起重机连续运行。

发明内容

根据上述提出的现有起重机在大小车行程内的指定位置识别，无法在保证连续运行状态下对多个位置进行定位的技术问题，提供一种起重机的位置识别系统及方法。本发明主要利用RFID射频识别技术，进行非接触式读取信号，实现移动设备多位置识别和定位。

本发明采用的技术手段如下：

一种起重机的位置识别系统，包括：大车位置检测RFID读/写头、小车位置检测RFID读/写头、大车位置载码体、小车位置载码体以及PLC控制柜；大车位置检测RFID读/写头测量获取大车位置载码体的位置信息，小车位置检测RFID读/写头测量获取小车位置载码体的位置信息，PLC控制柜分别获取大车位置载码体的位置信息和小车位置载码体的位置信息，并将获取的大车位置载码体的位置信息换算成大车对应位置，将获取的小车位置载码体的位置信息换算成小车对应位置，实现对大、小车位置的识别定位。

进一步地，所述大车位置检测RFID读/写头设置在起重机的端梁的一侧，与大车一起移动，用于沿着大车轨道平行的方向发射射频信号。

进一步地，所述小车位置检测RFID读/写头设置在起重机的边沿的一侧，与小车一起移动，用于沿着小车轨道平行的方向发射射频信号。

进一步地，所述大车位置载码体以与大车轨道平行的方式设置在大车端梁一侧的走台上，并且与所述大车位置检测RFID读/写头之间无遮挡物，用于反射调制所述大车位置检测RFID读/写头发射的射频信号。

进一步地，所述大车位置载码体的数量不限，且每个大车位置载码体存储不同的位置代码。

进一步地，所述小车位置载码体以与小车轨道平行的方式设置在小车轨道一侧的主梁上，并且与所述小车位置检测RFID读/写头之间无遮挡物，用于反射调制所述小车位置检测RFID读/写头发射的射频信号。

进一步地，所述小车位置载码体的数量不限，且每个小车位置载码体存储不同的位置代码。

进一步地，所述PLC控制柜设置在起重机的上方，包括PLC处理器和RFID控制器；PLC处理器通过RFID控制器与所述大车位置检测RFID读/写头、小车位置检测RFID读/写头连接。

进一步地，所述RFID控制器通过通讯电缆分别连接大车位置检测RFID读/写头和小车位置检测RFID读/写头，用于通过网络通讯读取大车位置检测RFID读/写头和小车位置检测RFID读/写头的检测数据。

本发明还提供了一种起重机的位置识别方法，基于上述起重机的位置识别系统实现，包括：

步骤S1、在与小车轨道平行的主梁上设置若干个小车位置载码体，并在在起重机的边沿的一侧设置小车位置检测RFID读/写头，与小车一起移动；

步骤S2、在与大车轨道平行的走台上设置若干个大车位置载码体，并在起重机的端梁的一侧设置大车位置检测RFID读/写头，与大车一起移动；

步骤S3、建立直角坐标系，X轴表示起重机小车横向的位移，Y轴表示起重机大车纵向的位移；

步骤S4、利用小车位置检测RFID读/写头将若干小车位置载码体分别写入位置代码X1，X2，X3，X4……依此类推；

步骤S5、利用大车位置检测RFID读/写头将若干大车位置载码体分别写入位置代码Y1，Y2，Y3，Y4……依此类推；

步骤S6、通过大、小车的位置移动，利用大车位置检测RFID读/写头和小车位置检测RFID读/写头分别读取到大小车位置。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明提供的起重机的位置识别系统及方法，主要利用RFID射频识别技术，进行非接触式读取信号，实现移动设备多位置识别和定位。

2、本发明提供的起重机的位置识别系统及方法，在一条轨道方向设置一个读/写头即可对若干位置实现识别和定位，配置灵活，简单可靠，特别适用于需要多点位置识别场合。

基于上述理由本发明可在起重机电控等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例提供的传统起重机大小车位置识别系统配置示意图。

图2为本发明一种实施例提供的起重机的位置识别系统配置示意图。

图3为本发明另一种实施例提供的起重机的位置识别系统配置示意图。

图4为本发明起重机位置识别系统的网络连接图。

图中：1、大车位置载码体；2、大车位置检测RFID读/写头；3、小车位置载码体；4、小车位置检测RFID读/写头；5、PLC控制柜；6、PLC处理器；7、RFID控制器、8、上位机；9、交换机。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图2、3所示，本发明提供了一种起重机的位置识别系统，包括：大车位置检测RFID读/写头2、小车位置检测RFID读/写头4、大车位置载码体1、小车位置载码体3以及PLC控制柜5；大车位置检测RFID读/写头2测量获取大车位置载码体1的位置信息，小车位置检测RFID读/写头4测量获取小车位置载码体3的位置信息，PLC控制柜5分别获取大车位置载码体1的位置信息和小车位置载码体3的位置信息，并将获取的大车位置载码体1的位置信息换算成大车对应位置，将获取的小车位置载码体3的位置信息换算成小车对应位置，实现对大、小车位置的识别定位。

具体实施时，作为本发明优选的实施方式，所述大车位置检测RFID读/写头2设置在起重机的端梁的一侧，与大车一起移动，用于沿着大车轨道平行的方向发射射频信号。所述小车位置检测RFID读/写头4设置在起重机的边沿的一侧，与小车一起移动，用于沿着小车轨道平行的方向发射射频信号。

具体实施时，作为本发明优选的实施方式，所述大车位置载码体1以与大车轨道平行的方式设置在大车端梁一侧的走台上，并且与所述大车位置检测RFID读/写头2之间无遮挡物，用于反射调制所述大车位置检测RFID读/写头2发射的射频信号。所述大车位置载码体1的数量不限，且每个大车位置载码体1存储不同的位置代码。

具体实施时，作为本发明优选的实施方式，所述小车位置载码体3以与小车轨道平行的方式设置在小车轨道一侧的主梁上，并且与所述小车位置检测RFID读/写头4之间无遮挡物，用于反射调制所述小车位置检测RFID读/写头4发射的射频信号。所述小车位置载码体3的数量不限，且每个小车位置载码体3存储不同的位置代码。

具体实施时，作为本发明优选的实施方式，所述PLC控制柜5设置在起重机的上方，包括PLC处理器6和RFID控制器7；PLC处理器6通过RFID控制器7与所述大车位置检测RFID读/写头2、小车位置检测RFID读/写头4连接。所述RFID控制器7通过通讯电缆分别连接大车位置检测RFID读/写头2和小车位置检测RFID读/写头4，用于通过网络通讯读取大车位置检测RFID读/写头2和小车位置检测RFID读/写头4的检测数据。

本发明还提供了一种起重机的位置识别方法，基于上述起重机的位置识别系统实现，包括：

步骤S1、在与小车轨道平行的主梁上设置若干个小车位置载码体，并在在起重机的边沿的一侧设置小车位置检测RFID读/写头，与小车一起移动；

步骤S2、在与大车轨道平行的走台上设置若干个大车位置载码体，并在起重机的端梁的一侧设置大车位置检测RFID读/写头，与大车一起移动；

步骤S3、建立直角坐标系，X轴表示起重机小车横向的位移，Y轴表示起重机大车纵向的位移；

步骤S4、利用小车位置检测RFID读/写头将若干小车位置载码体分别写入位置代码X1，X2，X3，X4……依此类推；

步骤S5、利用大车位置检测RFID读/写头将若干大车位置载码体分别写入位置代码Y1，Y2，Y3，Y4……依此类推；

步骤S6、通过大、小车的位置移动，利用大车位置检测RFID读/写头和小车位置检测RFID读/写头分别读取到大小车位置。即：

在起重机小车运行过程中，小车位置检测RFID读/写头4在经过相应的载码体时，会将读到的位置代码传给RFID控制器7，RFID控制器7再将位置代码传给PLC处理器6，由PLC处理器6换算成小车对应位置，控制起重机自动完成预先设定的动作。

在起重机小车运行过程中，大车位置检测RFID读/写头2在经过相应的载码体时，会将读到的位置代码传给RFID控制器7，RFID控制器7再将位置代码传给PLC处理器6，由PLC处理器6换算成大车对应位置，控制起重机自动完成预先设定的动作。

综上所述，本发明利用RFID射频识别技术，进行非接触式读取信号，实现移动设备多位置识别和定位，若要增加检测位置，无需改变其它配置，只要增加载码体即可实现。配置灵活，简单可靠。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种起重机的位置识别系统，其特征在于，包括：大车位置检测RFID读/写头、小车位置检测RFID读/写头、大车位置载码体、小车位置载码体以及PLC控制柜；大车位置检测RFID读/写头测量获取大车位置载码体的位置信息，小车位置检测RFID读/写头测量获取小车位置载码体的位置信息，PLC控制柜分别获取大车位置载码体的位置信息和小车位置载码体的位置信息，并将获取的大车位置载码体的位置信息换算成大车对应位置，将获取的小车位置载码体的位置信息换算成小车对应位置，实现对大、小车位置的识别定位。

2.根据权利要求1所述的起重机的位置识别系统，其特征在于，所述大车位置检测RFID读/写头设置在起重机的端梁的一侧，与大车一起移动，用于沿着大车轨道平行的方向发射射频信号。

3.根据权利要求1所述的起重机的位置识别系统，其特征在于，所述小车位置检测RFID读/写头设置在起重机的边沿的一侧，与小车一起移动，用于沿着小车轨道平行的方向发射射频信号。

4.根据权利要求1所述的起重机的位置识别系统，其特征在于，所述大车位置载码体以与大车轨道平行的方式设置在大车端梁一侧的走台上，并且与所述大车位置检测RFID读/写头之间无遮挡物，用于反射调制所述大车位置检测RFID读/写头发射的射频信号。

5.根据权利要求4所述的起重机的位置识别系统，其特征在于，所述大车位置载码体的数量不限，且每个大车位置载码体存储不同的位置代码。

6.根据权利要求1所述的起重机的位置识别系统，其特征在于，所述小车位置载码体以与小车轨道平行的方式设置在小车轨道一侧的主梁上，并且与所述小车位置检测RFID读/写头之间无遮挡物，用于反射调制所述小车位置检测RFID读/写头发射的射频信号。

7.根据权利要求6所述的起重机的位置识别系统，其特征在于，所述小车位置载码体的数量不限，且每个小车位置载码体存储不同的位置代码。

8.根据权利要求1所述的起重机的位置识别系统，其特征在于，所述PLC控制柜设置在起重机的上方，包括PLC处理器和RFID控制器；PLC处理器通过RFID控制器与所述大车位置检测RFID读/写头、小车位置检测RFID读/写头连接。

9.根据权利要求8所述的起重机的位置识别系统，其特征在于，所述RFID控制器通过通讯电缆分别连接大车位置检测RFID读/写头和小车位置检测RFID读/写头，用于通过网络通讯读取大车位置检测RFID读/写头和小车位置检测RFID读/写头的检测数据。

10.一种起重机的位置识别方法，基于权利要求1-9中任意一项权利要求所述的起重机的位置识别系统实现，其特征在于，包括：

步骤S1、在与小车轨道平行的主梁上设置若干个小车位置载码体，并在在起重机的边沿的一侧设置小车位置检测RFID读/写头，与小车一起移动；

步骤S2、在与大车轨道平行的走台上设置若干个大车位置载码体，并在起重机的端梁的一侧设置大车位置检测RFID读/写头，与大车一起移动；

步骤S3、建立直角坐标系，X轴表示起重机小车横向的位移，Y轴表示起重机大车纵向的位移；

步骤S4、利用小车位置检测RFID读/写头将若干小车位置载码体分别写入位置代码X1，X2，X3，X4……依此类推；

步骤S5、利用大车位置检测RFID读/写头将若干大车位置载码体分别写入位置代码Y1，Y2，Y3，Y4……依此类推；

步骤S6、通过大、小车的位置移动，利用大车位置检测RFID读/写头和小车位置检测RFID读/写头分别读取到大小车位置。

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