CN1801017A - 行车智能化控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种行车智能化控制系统，包括车上局系统和地上局系统，其中，所述车上局系统包括车载PLC控制系统和与其相连的三维定位测距系统、电气控制系统、车载计算机；所述三维定位测距系统采集行车X、Y、Z三轴信号并发送至车载PLC控制系统和车载计算机，所述车载计算机设有无线网卡，用于接受和显示地面控制管理计算机的工作指令，并接受和发送定位信息；所述车载PLC控制系统接受车载计算机的控制信号，驱动由变频控制器及变频电机等组成的行车机构，采集和控制行车走行位置，检测和控制货物信号及电气信号。本发明集定位、无线数据传输、物流管理技术于一身，其定位精度高、工作效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种行车智能控制系统，属于企业制造执行系统技术领域。
背景技术
行车智能控制系统，它是企业制造执行系统MES(Manufacturing Execution System)的前置执行系统。能对铸造起重机、冶金起重机(夹钳起重机、电磁起重机、淬火起重机)、普通桥式起重机、门式起重机的大车，小车和吊钩位置进行实时检测，监控行车工作状态，在线跟踪记录库中的物流，实现生产厂各单元的行车自动调度、库场管理信息采集和行车工作状态的实时监控。行车智能控制系统集成了位置检测技术，无线通信技术，网络通讯技术，自动化控制技术。可用于钢铁、港口、有色金属冶炼、造纸业、木行业、垃圾焚烧堆场等恶劣的工作场所。对于提升库，堆场的物流自动化，信息化水平有着重要的作用。
目前的行车控制系统大多数采用旋转编码器测距定位，采用对讲机人工传送吊运命令来进行吊运，由于旋转编码器定位方法的缺陷，因此无法避免行车过冲现象。同时，由于人工操作及现场控制设备性能限制等原因，行车设备状态和物料堆放信息无法及时进入上位管理机系统。同样，吊运计划或车辆调度指令也无法传送到小车上，严重影响了物流的顺畅及库内货物流动的准确性。此外，吊车的走行方式和调运指令全部由操作工手工操作，这样吊车的定位精度和工作效率低，操作工的工作负荷大，容易出错，特别在烟雾、水雾，高温等较恶劣的工作条件下，容易造成货物碰撞，严重时会造成重大人员伤亡事故。
市面上已有集成的定位系统，像集成的激光测距定位系统，存在水雾、烟雾环境中不适用的缺陷；像集成的诱导母线实现的通信和定位方法，存在数据传输速率低，维护困难等问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种定位精度高、工作效率高的行车智能化控制系统，它能够在恶劣的环境中使用。
为达上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种行车智能化控制系统，包括车上局系统和地上局系统，其中，
所述车上局系统包括车载PLC控制系统和与其相连的三维定位测距系统、电气控制系统、车载计算机；所述三维定位测距系统采集行车X、Y、Z三轴信号并发送至车载PLC控制系统和车载计算机，所述车载计算机设有无线网卡，用于接受和显示地面控制管理计算机的工作指令，并接受和发送定位信息；所述车载PLC控制系统接受车载计算机的控制信号，驱动由变频控制器及变频电机等组成的行车机构，采集和控制行车走行位置，检测和控制货物信号及电气信号；其中，货物信号包括重量信号、夹紧信号、夹紧高度信号等，电气信号包括电气锁定信号等。
所述地上局系统包括无线扩频基站、光电转换器、地面控制管理计算机、MES系统，所述无线扩频基站与光电转换器相连，所述光电转换器、地面控制管理计算机、MES系统通过网络互联；无线扩频基站用于控制管理计算机和各行车间的无线通信，所述地面控制管理计算机用于实时地接受MES系统工作指令信息并将此指令信息发送至各行车上，同时接受各行车作业的实绩信息，并将此信息发送至MES系统。
所述三维定位测距系统包括X-Y轴测距绝对型线性编码器和Z轴测距旋转编码器。其中所述绝对型线性编码器用于对行车的大、小车走行距离定位；所述旋转编码器用于对行车的吊钩Z轴测距定位。
所述车载计算机的无线网卡为802.11b无线网卡，所述无线扩频基站与车载计算机的无线网卡之间采用直序扩频协议进行数据无线通讯。
所述车载PLC控制系统通过RS232接口与车载计算机相连。
所述光电转换器、地面控制管理计算机、MES系统通过以太网互联。
所述无线通信扩频基站的天线为12dBd天线。
本发明技术方案集定位、无线数据传输、物流管理技术于一身，其定位精度高、工作效率高。该方案基于非接触的磁性检测技术，无磨损，特别适合应用在恶劣的环境中工作。避免了普通行车采用有线电缆传送数据容易造成电缆经常损坏的问题；该系统能够用于不同的库管理系统。
附图说明
图1为本发明车上局系统；
图2为本发明三维定位测距系统；
图3为本发明地上局系统。
具体实施方式
一种行车智能化控制系统，包括车上局系统和地上局系统，其中，
所述车上局系统如图1所示，包括车载PLC控制系统和与其相连的三维定位测距系统、电气控制系统、车载计算机；所述车载PLC控制系统通过RS232接口与车载计算机相连。所述三维定位测距系统如图2所示，包括X-Y轴测距绝对型线性编码器和Z轴测距旋转编码器。其中所述绝对型线性编码器用于对行车的大、小车走行距离定位；所述旋转编码器用于对行车的吊钩Z轴测距定位。所述三维定位测距系统采集行车X、Y、Z三轴信号并发送至车载PLC控制系统和车载计算机，所述车载计算机设有802.11b无线网卡，用于接受和显示地面控制管理计算机的工作指令，并接受和发送定位信息；所述车载PLC控制系统接受车载计算机的控制信号，驱动由变频控制器及变频电机等组成的行车机构，采集和控制行车走行位置，检测和控制货物信号及电气信号；其中，货物信号包括重量信号、夹紧信号、夹紧高度信号等，电气信号包括电气锁定信号等。
所述地上局系统如图3所示，包括无线扩频基站、光电转换器、地面控制管理计算机、MES系统，所述无线扩频基站与光电转换器相连，所述光电转换器、地面控制管理计算机、MES系统通过太网互联。所述无线扩频基站与车载计算机的无线网卡之间采用直序扩频协议进行数据无线通讯。例如采用Lucent WaveLANIEEE802.11b直序扩频协议完成数据无线通讯，由于该无线系统支持WDS无线分布系统，它支持双网卡技术，所以可以支持两块802.11b无线网卡，或同时支持802.11b和窄频技术。因此实时控制管理能力强，传输速率最大达11Mbps。无线通信扩频基站可采用与之配套的12dBd天线，用于控制管理计算机和各行车间的无线通信，实时地将行车的工作命令上传至各行车车载计算机上；同时，还实时地将各行车的作业信息下传给控制管理计算机上。此外无线通信基站还负责实时监测与无线通信子站之间的通信是否畅通。当无线通信出现故障时，则无线通信基站能够在第一时间通知控制管理计算机。使用时，应尽可能地使无线信号全面覆盖行车作业区，避免出现盲区。所述地面控制管理计算机用于实时地接受MES系统工作指令信息并将此指令信息发送至各行车上，同时接受各行车作业的实绩信息，并将此信息发送至MES系统。
考虑到连接的距离，为方便连接，也可以在无线扩频基站与光电转换器之间增加一个或多个光纤端接箱和光电转换器的方式连接。即无线扩频基站、光电转换器、光纤端接箱、光电转换器依次连接。光纤端接箱与光电转换器之间可以通过二芯光纤跳线连接，各光纤端接箱之间可采用四芯多模光纤连接。
本实用例中行车智能化控制系统系统可采用现有成熟的软件技术编制以下模块化的系统控制软件，即，
1)无线通讯模块：通过地面控制计算机及通信软件，实现MES系统和地面控制机、地面控制机和车载计算机之间的通信，通信内容有吊运命令，其中包括行车号，货物号，起始位置，目标位置，货物数量，货物重量等司机操作信息；
2)车上局信号采集模块：X-Y-Z轴三维测距信息和行车上的电气信号先通过Profibus-DP(现场总线-主站)和I/O模式进入车载PLC控制系统，再从车载PLC控制系统通过RS232传送到车载计算机；
3)行车三维定位测距模块：将行车的物理位置转换为货物堆放的逻辑位置；
4)吊运命令显示模块：将地面来的吊运命令信息显示在画面上；
5)司机操作信息模块：司机操作信息传递给地面管理计算机；
6)错误信息反馈模块：显示行车通信和测距系统的错误信息等故障信息；
7)地面局控制模块：实时地将行车吊运命令发送给各行车的车载计算机；同时，监视工作区内所有行车的作业情况。
Claims (7)
1、一种行车智能化控制系统，包括车上局系统和地上局系统，其特征在于：
所述车上局系统包括车载PLC控制系统和与其相连的三维定位测距系统、电气控制系统、车载计算机；所述三维定位测距系统采集行车X、Y、Z三轴信号并发送至车载PLC控制系统和车载计算机，所述车载计算机设有无线网卡，用于接受和显示地面控制管理计算机的工作指令，并接受和发送定位信息；所述车载PLC控制系统接受车载计算机的控制信号，驱动行车机构，控制行车走行位置，检测和控制货物信号及电气信号；
所述地上局系统包括无线扩频基站、光电转换器、地面控制管理计算机、MES系统，所述无线扩频基站与光电转换器相连，所述光电转换器、地面控制管理计算机、MES系统通过网络互联；无线扩频基站用于地面控制管理计算机和各行车车载计算机的无线通信，所述地面控制管理计算机用于接受MES系统工作指令信息并将此指令信息发送至各行车上，并接受各行车作业信息并将此信息发送至MES系统。
2、根据权利要求1所述的行车智能化控制系统，其特征在于：所述三维定位测距系统包括X-Y轴测距绝对型线性编码器和Z轴测距旋转编码器，其中所述绝对型线性编码器用于对行车的大、小车走行距离定位；所述旋转编码器用于对行车的吊钩Z轴测距定位。
3、根据权利要求1或2所述的行车智能化控制系统，其特征在于：所述车载计算机的无线网卡为802.11b无线网卡。
4、根据权利要求1或2所述的行车智能化控制系统，其特征在于：所述车载PLC控制系统通过RS232接口与车载计算机相连。
5、根据权利要求1或2所述的行车智能化控制系统，其特征在于：所述光电转换器、地面控制管理计算机、MES系统通过以太网互联。
6、根据权利要求1或2所述的行车智能化控制系统，其特征在于：在无线扩频基站与光电转换器之间还包括一个或多个光纤端接箱和光电转换器，所述无线扩频基站、光电转换器、光纤端接箱、光电转换器依次连接，其中光纤端接箱与光电转换器之间通过二芯光纤跳线连接，各光纤端接箱之间通过四芯多模光纤连接。
7、根据权利要求1或2所述的行车智能化控制系统，其特征在于：所述无线扩频基站的天线为12dBd天线。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2005100300312A CN1801017A (zh) | 2005-09-27 | 2005-09-27 | 行车智能化控制系统 |
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| CNA2005100300312A CN1801017A (zh) | 2005-09-27 | 2005-09-27 | 行车智能化控制系统 |
Publications (1)
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| CN1801017A true CN1801017A (zh) | 2006-07-12 |
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ID=36811063
Family Applications (1)
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| CNA2005100300312A Pending CN1801017A (zh) | 2005-09-27 | 2005-09-27 | 行车智能化控制系统 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN1801017A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101077756B (zh) * | 2007-06-23 | 2010-10-06 | 深圳市中信康特种设备技术有限公司 | 一种起重设备远程实时安全监管系统及其控制方法 |
| CN104176644A (zh) * | 2013-05-22 | 2014-12-03 | 四川沱江起重机有限公司 | 核辐射环境自动定位对位寻找目标起重机 |
| CN106843087A (zh) * | 2017-04-05 | 2017-06-13 | 深圳市鑫华威机电设备有限公司 | 基于绕线机的行车控制方法及系统 |
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2005
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