CN114185371A - 一种带钢卷跟踪的过跨车控制方法及其控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带钢卷跟踪的过跨车控制方法及其控制系统，所述过跨车控制方法主要包括过跨车启动和停止步骤、位置闭环控制步骤、钢卷信息跟踪步骤。所述过跨车控制系统包括主功能块、数据采集及处理功能块、过跨车启动与停止功能块、位置闭环控制功能块、速度斜坡功能块、钢卷信息跟踪功能块、通讯数据块和钢卷跟踪数据块。本发明实现了钢卷库过跨车的全自动运行及精准定位，并在控制中融入了钢卷信息的实时跟踪，不但进一步提高了钢卷库过跨车控制系统的先进性、多功能性以及安全性，还为钢卷库物流跟踪系统提供了新的保障。
Description
技术领域
本发明涉及过跨车控制技术领域，特别涉及一种带钢卷跟踪的过跨车控制方法及其控制系统。
背景技术
随着钢铁企业逐渐步入高端智能化企业，钢卷库作为生产线入出口重要的存储区域，它已升级为智能化库区，具有天车无人驾驶、库区钢卷信息实时跟踪、入出库钢卷自动装卸车等智能化特点；过跨车是钢卷库区中跨与跨之间倒运钢卷的移动设备，它是库区中倒运钢卷的唯一设备，作用不言而喻，但它也是库区中唯一没有实现智能化的设备。
目前，过跨车的移动倒运钢卷还是以人工为主，操作工在过跨车旁通过带线手柄控制过跨车的移动倒卷，显然，这种控制方式已不再适用于新型智能化钢卷库区，主要体现在以下几点：1.新型智能化库区目的在提高自动化水平，实现库区无人化，降低人工成本；2.只要需要钢卷倒运，操作工就需要长时间处在过跨车旁，控制过跨车的移动倒卷，过跨车的频繁移动，再加上天车在过跨车上频繁取放卷，操作工在这样的工况下危险性很高，安全系数很低；3.库区的其它设备均为全自动控制，无需人工操作，唯独过跨车是人为控制，需要人工操作，过跨车的控制方式与库区其它设备的控制方式几乎无法配合使用，所以在跨与跨之间倒运钢卷时，倒运效率很低；4.目前过跨车为手动控制方式，过跨车上的钢卷无法跟踪，也就实现不了库区钢卷信息全程无死角跟踪，这也是现在库区钢卷信息实时跟踪的缺陷。
由此可见，人工操作过跨车与现代化库区的目的相违背，不但阻碍了库区智能化水平的提高，同时也增加了人工成本。因此，提升过跨车的自动化控制水平，提高过跨车的工作效率，对于新型钢卷库是势在必行的。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种带钢卷跟踪的过跨车控制方法及其控制系统，以提升过跨车的自动化控制水平，提高过跨车的工作效率。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供如下方案：
一方面，提供了一种带钢卷跟踪的过跨车控制方法，所述过跨车控制方法包括过跨车启动和停止步骤：
步骤A-1：根据接收到的过跨车运行指令类别，判断具体执行的运行指令；
步骤A-2：根据报警信息、传动装置的反馈信息及急停状态，判断过跨车是否具备启动条件，具备启动条件转向步骤A-3，否则转向步骤A-5；
步骤A-3：根据当前的位置实际值判断过跨车是否已在目标位置，若已在目标位置，则跳过过跨车启动步骤，继续执行其它顺控步骤，否则转向步骤A-4；
步骤A-4：发送控制指令到传动装置，启动过跨车向目标位置移动，之后转向步骤A-6；
步骤A-5：停止启动过跨车，发出故障报警信息；
步骤A-6：根据过跨车运行指令是否执行完成，判断是否停止过跨车的控制指令，停止过跨车控制指令转向步骤A-7，否则转向步骤A-6；
步骤A-7：过跨车运行指令完成，停止发送控制指令到传动装置。
优选地，所述过跨车控制方法还包括位置闭环控制步骤：
在过跨车移动过程中，实时采集过跨车的实际位置，并与过跨车的目标位置计算位置差值；根据位置差值与加速度计算出速度基准值，再经过比例系数优化后，输送到速度斜坡功能块；速度斜坡功能块发出给定速度至传动装置；在给定速度发出T1时间后，计算启动时的实际位置与当前的实际位置差值；当差值的绝对值小于L1时，发出故障报警，停止给定速度输出，否则给定速度正常发送至传动装置。
优选地，T1为2s，L1为10mm。
优选地，所述传动装置为变频器。
优选地，所述过跨车控制方法还包括钢卷信息跟踪步骤：
步骤B-1：根据天车是否开始往过跨车放卷，判断是否开始记录钢卷数据，若天车已开始放卷，转向步骤B-2，否则转向步骤B-1；
步骤B-2：记录所放钢卷卷位、接收钢卷信息，并存储到临时数据存储区；
步骤B-3：根据当前钢卷是否放置完成，判断是否开始核对钢卷信息，放卷完成转向步骤B-4，否则转向步骤B-3；
步骤B-4：核对钢卷信息，钢卷信息正确转向步骤B-5，否则转向步骤B-10；
步骤B-5：复制临时数据存储区中的全部钢卷信息到钢卷跟踪数据块，并清空临时数据存储区的钢卷数据；
步骤B-6：判断载卷过跨车是否到达新的目标值，若已到达，转向步骤B-7，否则转向步骤B-6；
步骤B-7：更新钢卷跟踪数据块中的过跨车所载钢卷坐标数据；
步骤B-8：根据天车从过跨车取卷是否完成，判断是否清除所取钢卷数据，若取卷完成，转向步骤B-9，否则，转向步骤B-8；
步骤B-9：清除所取钢卷在钢卷跟踪数据块中的全部数据，结束流程；
步骤B-10：发出钢卷信息错误报警，人工核查钢卷信息，并修改确认，人工已处理，转向步骤B-5，否则等待。
另一方面，提供了一种带钢卷跟踪的过跨车控制系统，包括主功能块、数据采集及处理功能块、过跨车启动与停止功能块、位置闭环控制功能块、速度斜坡功能块、钢卷信息跟踪功能块、通讯数据块和钢卷跟踪数据块；
所述主功能块用于调用所述数据采集及处理功能块、所述过跨车启动与停止功能块、所述位置闭环控制功能块、所述速度斜坡功能块和所述钢卷信息跟踪功能块，根据运行指令协调内部逻辑的执行，以及与其它PLC功能块通讯；
所述数据采集及处理功能块用于实现传感器数据采集及处理；
所述过跨车启动与停止功能块用于实现过跨车启动和停止步骤；
所述位置闭环控制功能块用于实现位置闭环控制步骤；
所述速度斜坡功能块用于实现速度斜坡发生功能，使输入速度按照给定的斜率输出；
所述钢卷信息跟踪功能块用于实现钢卷信息跟踪步骤；
所述通讯数据块用于存储、发送和接收通讯时的各种数据；
所述钢卷跟踪数据块用于存储和更新钢卷跟踪信息。
优选地，所述主功能块用于与天车PLC通讯功能块通讯，接收天车的运行状态信息和钢卷信息，发送过跨车的运行状态信息和钢卷跟踪信息。
优选地，所述通讯数据块用于提供钢卷信息跟踪步骤中的临时数据存储区。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
1、本发明使过跨车具有了多种自动控制方式，且主控人员可以根据需要进行选择，包括带钢卷跟踪移动、不带钢卷跟踪移动、单方向移动及循环移动。
2、本发明弥补了当前库区钢卷信息实时跟踪的缺陷，使库区实现了钢卷信息全程无死角跟踪。
3、本发明满足了新型钢卷库区对智能化设备的需求，减少了操作人员，降低了操作人员工作的危险性，降低了人工成本。
4、本发明提高了过跨车的自动化控制水平，使过跨车与库区的其他设备无缝衔接，提高了过跨车倒运钢卷的工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的带钢卷跟踪的过跨车控制方法的流程图一；
图2是本发明实施例提供的带钢卷跟踪的过跨车控制方法的流程图二；
图3是本发明实施例提供的带钢卷跟踪的过跨车控制方法的流程图三；
图4是本发明实施例提供的带钢卷跟踪的过跨车控制系统的功能模块调用示意图。
附图说明：A位置和B位置代表两个不同跨中过跨车的取放卷位置，此位置可根据需要更改。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明的实施例首先提供了一种带钢卷跟踪的过跨车控制方法，如图1-图3所示，所述过跨车控制方法主要包括过跨车启动和停止步骤、位置闭环控制步骤、钢卷信息跟踪步骤。
其中，所述过跨车启动和停止步骤具体包括：
步骤A-1：根据接收到的过跨车运行指令10、11、12、13，判断执行带钢卷跟踪循环移动指令或单纯移动指令；
步骤A-2：根据报警信息、传动装置的反馈信息及急停状态，判断过跨车是否具备启动条件，具备启动条件转向步骤A-3，否则转向步骤A-5；
步骤A-3：根据当前的位置实际值判断过跨车是否已在B位置或A位置，若已在B位置或A位置，则跳过过跨车启动步骤，继续执行其它顺控步骤，否则转向步骤A-4；
步骤A-4：发送控制指令到传动装置，启动过跨车向B位置或A位置移动，之后转向步骤A-6；这里的传动装置采用变频器；
步骤A-5：停止启动过跨车，发出故障报警信息；
步骤A-6：根据过跨车运行指令是否执行完成，判断是否停止过跨车的控制指令，停止过跨车控制指令转向步骤A-7，否则转向步骤A-6；
步骤A-7：过跨车运行指令完成，停止发送控制指令到变频器。
进一步地，所述位置闭环控制步骤具体包括：
在过跨车移动过程中，实时采集过跨车的实际位置，并与过跨车的目标位置计算位置差值ΔS；根据位置差值ΔS与加速度a计算出速度基准值V1，再经过比例系数Kp1优化后得到速度V0，输送速度V0到速度斜坡功能块；速度斜坡功能块发出给定速度Vt至变频器；在给定速度发出T1时间(2s)后，计算启动时的实际位置与当前的实际位置差值；当差值的绝对值小于L1(10mm)时，发出故障报警，停止给定速度Vt输出，否则给定速度Vt正常发送至变频器。
这样根据给定速度发送到变频器，而过跨车并没有真正移动，从而判断出过跨车设备存在故障，立即结束所有控制命令，以免造成过跨车设备的故障进一步扩大。
进一步地，所述钢卷信息跟踪步骤具体包括：
步骤B-1：根据天车是否开始往过跨车放卷，判断是否开始记录钢卷数据，若天车已开始放卷，转向步骤B-2，否则转向步骤B-1；
步骤B-2：记录所放钢卷卷位、接收钢卷信息，并存储到临时数据存储区；
步骤B-3：根据当前钢卷是否放置完成，判断是否开始核对钢卷信息，放卷完成转向步骤B-4，否则转向步骤B-3；
步骤B-4：核对钢卷信息，钢卷信息正确转向步骤B-5，否则转向步骤B-10；
步骤B-5：复制临时数据存储区中的全部钢卷信息到钢卷跟踪数据块，并清空临时数据存储区的钢卷数据；
步骤B-6：判断载卷过跨车是否到达新的目标值，若已到达，转向步骤B-7，否则转向步骤B-6；
步骤B-7：更新钢卷跟踪数据块中的过跨车所载钢卷坐标数据；
步骤B-8：根据天车从过跨车取卷是否完成，判断是否清除所取钢卷数据，若取卷完成，转向步骤B-9，否则，转向步骤B-8；
步骤B-9：清除所取钢卷在钢卷跟踪数据块中的全部数据，结束流程；
步骤B-10：发出钢卷信息错误报警，人工核查钢卷信息，并修改确认，人工已处理，转向步骤B-5，否则等待。
相应地，本发明的实施例还提供了一种带钢卷跟踪的过跨车控制系统，如图4所示，所述过跨车控制系统包括主功能块FB101、数据采集及处理功能块FB102、过跨车启动与停止功能块FB103、位置闭环控制功能块FB104、速度斜坡功能块FB105、钢卷信息跟踪功能块FB106、通讯数据块DB201和钢卷跟踪数据块DB202。
其中，主功能块FB101用于调用数据采集及处理功能块FB102、过跨车启动与停止功能块FB103、位置闭环控制功能块FB104、速度斜坡功能块FB105和钢卷信息跟踪功能块FB106，根据运行指令协调内部逻辑的执行，以及与其它PLC功能块通讯。
具体地，主功能块FB101用于与天车PLC通讯功能块通讯，接收天车的运行状态信息和钢卷信息，发送过跨车的运行状态信息和钢卷跟踪信息。
数据采集及处理功能块FB102用于实现传感器数据采集及处理，即主要负责接收及处理现场传感器的反馈数据。
过跨车启动与停止功能块FB103用于实现过跨车启动和停止步骤；具体地，负责接收变频器的状态信息，然后经由各种逻辑运算，发送控制指令至变频器，以实现过跨车的启动和停止。
位置闭环控制功能块FB104用于实现位置闭环控制步骤；具体地，根据目标位置与实际位置的位置差值计算出相应的给定速度值，给定速度值随位置差值变小而变小，当位置差值为零时，给定速度值也为零。
速度斜坡功能块FB105用于实现速度斜坡发生功能，使输入速度按照给定的斜率输出。
钢卷信息跟踪功能块FB106用于实现钢卷信息跟踪步骤；具体地，根据天车的运行状态、过跨车的运行状态、传感器的反馈数据及钢卷数据，记录、存储、更新及清除钢卷信息，以实现钢卷信息的实时跟踪。
通讯数据块DB201用于存储、发送和接收通讯时的各种数据。本发明实施例中，通讯数据块DB201提供钢卷信息跟踪步骤中的临时数据存储区。
钢卷跟踪数据块DB202用于存储和更新钢卷跟踪信息。
本发明提供的过跨车控制方法及系统实现了钢卷库过跨车的全自动运行及精准定位，并在控制中融入了钢卷信息的实时跟踪，不但进一步提高了钢卷库过跨车控制系统的先进性、多功能性以及安全性，还为钢卷库物流跟踪系统提供了新的保障。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种带钢卷跟踪的过跨车控制方法，其特征在于，所述过跨车控制方法包括过跨车启动和停止步骤：
步骤A-1：根据接收到的过跨车运行指令类别，判断具体执行的运行指令；
步骤A-2：根据报警信息、传动装置的反馈信息及急停状态，判断过跨车是否具备启动条件，具备启动条件转向步骤A-3，否则转向步骤A-5；
步骤A-3：根据当前的位置实际值判断过跨车是否已在目标位置，若已在目标位置，则跳过过跨车启动步骤，继续执行其它顺控步骤，否则转向步骤A-4；
步骤A-4：发送控制指令到传动装置，启动过跨车向目标位置移动，之后转向步骤A-6；
步骤A-5：停止启动过跨车，发出故障报警信息；
步骤A-6：根据过跨车运行指令是否执行完成，判断是否停止过跨车的控制指令，停止过跨车控制指令转向步骤A-7，否则转向步骤A-6；
步骤A-7：过跨车运行指令完成，停止发送控制指令到传动装置。
2.根据权利要求1所述的带钢卷跟踪的过跨车控制方法，其特征在于，所述过跨车控制方法还包括位置闭环控制步骤：
在过跨车移动过程中，实时采集过跨车的实际位置，并与过跨车的目标位置计算位置差值；根据位置差值与加速度计算出速度基准值，再经过比例系数优化后，输送到速度斜坡功能块；速度斜坡功能块发出给定速度至传动装置；在给定速度发出T1时间后，计算启动时的实际位置与当前的实际位置差值；当差值的绝对值小于L1时，发出故障报警，停止给定速度输出，否则给定速度正常发送至传动装置。
3.根据权利要求2所述的带钢卷跟踪的过跨车控制方法，其特征在于，T1为2s，L1为10mm。
4.根据权利要求2所述的带钢卷跟踪的过跨车控制方法，其特征在于，所述传动装置为变频器。
5.根据权利要求1所述的带钢卷跟踪的过跨车控制方法，其特征在于，所述过跨车控制方法还包括钢卷信息跟踪步骤：
步骤B-1：根据天车是否开始往过跨车放卷，判断是否开始记录钢卷数据，若天车已开始放卷，转向步骤B-2，否则转向步骤B-1；
步骤B-2：记录所放钢卷卷位、接收钢卷信息，并存储到临时数据存储区；
步骤B-3：根据当前钢卷是否放置完成，判断是否开始核对钢卷信息，放卷完成转向步骤B-4，否则转向步骤B-3；
步骤B-4：核对钢卷信息，钢卷信息正确转向步骤B-5，否则转向步骤B-10；
步骤B-5：复制临时数据存储区中的全部钢卷信息到钢卷跟踪数据块，并清空临时数据存储区的钢卷数据；
步骤B-6：判断载卷过跨车是否到达新的目标值，若已到达，转向步骤B-7，否则转向步骤B-6；
步骤B-7：更新钢卷跟踪数据块中的过跨车所载钢卷坐标数据；
步骤B-8：根据天车从过跨车取卷是否完成，判断是否清除所取钢卷数据，若取卷完成，转向步骤B-9，否则，转向步骤B-8；
步骤B-9：清除所取钢卷在钢卷跟踪数据块中的全部数据，结束流程；
步骤B-10：发出钢卷信息错误报警，人工核查钢卷信息，并修改确认，人工已处理，转向步骤B-5，否则等待。
6.一种带钢卷跟踪的过跨车控制系统，其特征在于，包括主功能块、数据采集及处理功能块、过跨车启动与停止功能块、位置闭环控制功能块、速度斜坡功能块、钢卷信息跟踪功能块、通讯数据块和钢卷跟踪数据块；
所述主功能块用于调用所述数据采集及处理功能块、所述过跨车启动与停止功能块、所述位置闭环控制功能块、所述速度斜坡功能块和所述钢卷信息跟踪功能块，根据运行指令协调内部逻辑的执行，以及与其它PLC功能块通讯；
所述数据采集及处理功能块用于实现传感器数据采集及处理；
所述过跨车启动与停止功能块用于实现过跨车启动和停止步骤；
所述位置闭环控制功能块用于实现位置闭环控制步骤；
所述速度斜坡功能块用于实现速度斜坡发生功能，使输入速度按照给定的斜率输出；
所述钢卷信息跟踪功能块用于实现钢卷信息跟踪步骤；
所述通讯数据块用于存储、发送和接收通讯时的各种数据；
所述钢卷跟踪数据块用于存储和更新钢卷跟踪信息。
7.根据权利要求6所述的带钢卷跟踪的过跨车控制系统，其特征在于，所述主功能块用于与天车PLC通讯功能块通讯，接收天车的运行状态信息和钢卷信息，发送过跨车的运行状态信息和钢卷跟踪信息。
8.根据权利要求6所述的带钢卷跟踪的过跨车控制系统，其特征在于，所述通讯数据块用于提供钢卷信息跟踪步骤中的临时数据存储区。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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