CN206266101U - 轨道吊集装箱装卸半自动化控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了轨道吊集装箱装卸半自动化控制系统，通过光纤链路将两台轨道吊和中控室进行联网，两台轨道吊间、两台轨道吊与中控室间实时无延时进行数据交换。两台轨道吊配置摄像系统充当司机的眼睛，将视频信息传输到中控室的监控墙上，中控室配置中央PLC控制器和操作台，中央PLC控制器读取堆场管理系统的箱位信息、按照各轨道吊大车和小车的位置信息自动规划两台轨道吊的大车和小车运行轨迹并自动运行到堆场管理系统指定的箱区位置。利用自动定位系统对集装箱轨道吊的作业除开闭锁外进行全程自动化控制，不仅有利于保障起重机稳定安全运行，也能有效提高定位精度，降低系统阻力，提高工作效率，减轻操作人员工作强度，降低成本。

Description

轨道吊集装箱装卸半自动化控制系统

技术领域

本实用新型涉及起重机的轨道吊的控制领域，尤其是一种轨道吊集装箱装卸半自动化控制系统。

背景技术

随着全球经济的发展以及重工业的兴起，贸易量不断增长，港口集装箱吞吐量不断增长，增加了对劳动力的需求。在强大的运输要求和良好的经济效益的推动下，作为任务重复性高、人力消耗大的码头作业，更急切需要自动化来释放人力，改善操作效率，降低作业成本。因此，对集装箱作业装备提出了更高的要求，迫切需要开发高效率的集装箱作业装备。

在港口和码头的集装箱装卸过程中，起重机扮演着极其重要的角色。对于目前在港口码头上常用的轨道式集装箱龙门起重机(通常简称为轨道吊)来说，其用于驱动整机行走的大车机构和用于驱动升降机构行走的小车机构通常只有正常运行模式，现有的一些相关自动化或半自动化控制系统具有结构复杂，投资大，操作繁琐且运行精度及安全系数低的问题。

因此，需要一种新的技术方案以解决上述问题。

实用新型内容

实用新型目的：为了解决现有技术所存在的问题，本实用新型提供了一种有效提高定位精度，降低系统阻力，提高工作效率，减轻操作人员工作强度，降低成本，保障起重机稳定安全运行的轨道吊集装箱装卸半自动化控制系统。

技术方案：为达到上述目的，本实用新型可采用如下技术方案：轨道吊集装箱装卸半自动化控制系统，采用PROFIBUS-DP通讯，包括中控室、前端设备以及传输中控室与前端设备之间的视频信号和控制数据信号的通讯链路；

所述中控室包括PLC控制器，两个独立工作的第一操作台和第二操作台、两个独立工作的第一视频监控墙和第二视频监控墙；

所述通讯链路包括交换机、光纤介质；

所述前端设备包括轨道吊、设于轨道吊上的电缆卷筒、分别设置于大车从动轮和小车从动轮上的编码器、分别设置于大车和小车上的磁铁感应开关、分别设置于大车和小车轨道侧的多个磁铁、激光扫描防撞箱系统以及轨道吊上安装的语音视频系统；所述电缆卷筒尾端设有光纤耦合器。

在一些实施方式中，所述交换机包括传输视频信号的视频交换机和传输控制数据信号的控制信号交换机。

在一些实施方式中，所述PLC控制器采用西门子S7-300PLC控制器。

在一些实施方式中，所述光纤介质为单模光纤介质。

在一些实施方式中，所述第一视频监控墙14和第二视频监控墙15采用多屏拼接。

有益效果：本实用新型所公开的轨道吊集装箱装卸半自动化控制系统，采用PROFIBUS-D通讯，包括中控室、前端设备以及传输中控室与前端设备之间的视频信号和控制数据信号的通讯链路，通过光纤链路将两台轨道吊和中控室进行联网，两台轨道吊间、两台轨道吊与中控室间实时无延时进行数据交换。两台轨道吊配置摄像系统充当司机的眼睛，将视频信息传输到中控室的监控墙上，中控室配置中央PLC控制器和操作台，中央PLC控制器读取堆场管理系统的箱位信息、按照各轨道吊大车和小车的位置信息自动规划两台轨道吊的大车和小车运行轨迹并自动运行到堆场管理系统指定的箱区位置。利用自动定位系统对集装箱轨道吊的作业除开闭锁外进行全程自动化控制，不仅有利于保障起重机稳定安全运行，也能有效提高定位精度，降低系统阻力，提高工作效率，减轻操作人员工作强度，降低成本。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

请参阅图1所示，本实用新型公开了一种轨道吊集装箱装卸半自动化控制系统，采用PROFIBUS-DP通讯，包括中控室1、前端设备2以及传输中控室与前端设备之间的视频信号和控制数据信号的通讯链路；

所述中控室1包括PLC控制器11，两个独立工作的第一操作台12和第二操作台13、两个独立工作的第一视频监控墙14和第二视频监控墙15；

所述通讯链路包括交换机3、光纤介质4；

所述前端设备2包括轨道吊21、设于轨道吊上的电缆卷筒22、分别设置于大车从动轮和小车从动轮上的编码器23、分别设置于大车和小车上的磁铁感应开关24、分别设置于大车和小车轨道侧的多个磁铁25、激光扫描防撞箱系统26以及轨道吊上安装的语音视频系统(未图示)；所述电缆卷筒22尾端设有光纤耦合器。

其中所述交换机3包括传输视频信号的视频交换机和传输控制数据信号的控制信号交换机，所述PLC控制器11采用西门子S7-300PLC控制器，所述光纤介质4为单模光纤介质，所述第一视频监控墙14和第二视频监控墙15采用多屏拼接。

工作原理：

PLC控制器11采集中控室控制信号，接收堆场管理系统信号和现场轨道吊位置信号经系统逻辑处理后输出各个轨道吊的运行方向信号以及运行速度，实现轨道吊大车和小车的自动运行，直到轨道吊运行到相应箱子位置。

中控室配置两套独立的操作台。任意一套操作台可以控制两台轨道吊中的任意一台车。系统配置严格的人员操作权限管理，使任何时候任何人只能操作一台轨道吊。通过更高的权限的管理员可切换操作台控制另外一台车。操作台控制轨道吊的后，视频监控墙监控画面也自动做相应的切换。操作台信号直接进入中控室PLC控制器。

视频监控墙实时显示前端设备发送回的系统运行参数，监视的轨道、堆场和吊具作业面的图像信号，并且根据堆场管理系统给定数据，实时显示出目标箱位，目标箱位用黄色图框标示并闪烁。中控室控制器根据两台轨道吊的位置以及当前作业情况自动就近分配自动移动权限给相应的轨道吊。轨道吊自动位移过程中实时显示出其移动位置变化，移动过程中堆场箱区颜色根据轨道吊大车位置将其下方的箱区变为亮色，而其他位置标示为暗示。

分别设置于大车从动轮和小车从动轮上的编码器23通过PROFIBUS-DP通讯与轨道吊PLC通讯，实时监控大车和小车的位置；分别设置于大车和小车上的磁铁感应开关24以及分别设置于大车和小车轨道侧的多个磁铁25联动更精确的控制大小车的运行轨道偏差。

小车上安装的激光防撞扫描系统26扫描小车下面箱区高度情况。系统根据数据模型实时判定和修正小车运行速度，以控制出现撞箱的可能。

本实用新型轨道吊集装箱装卸半自动化控制系统，通过光纤链路将两台轨道吊和中控室进行联网，两台轨道吊间、两台轨道吊与中控室间实时无延时进行数据交换。两台轨道吊配置摄像系统充当司机的眼睛，将视频信息传输到中控室的监控墙上，中控室配置中央PLC控制器和操作台，中央PLC控制器读取堆场管理系统的箱位信息、按照各轨道吊大车和小车的位置信息自动规划两台轨道吊的大车和小车运行轨迹并自动运行到堆场管理系统指定的箱区位置，实现了设备无人值守即可工作，且集中在中控室操作，自动判断行进位置，集装箱装卸实现半自动控制，不仅有利于保障起重机稳定安全运行，也能有效提高定位精度，降低系统阻力，提高工作效率，减轻操作人员工作强度，降低成本。

Claims (5)

1.轨道吊集装箱装卸半自动化控制系统，其特征在于采用PROFIBUS-DP通讯，包括中控室(1)、前端设备(2)以及传输中控室与前端设备之间的视频信号和控制数据信号的通讯链路；

所述中控室(1)包括PLC控制器(11)，两个独立工作的第一操作台(12)和第二操作台(13)、两个独立工作的第一视频监控墙(14)和第二视频监控墙(15)；

所述通讯链路包括交换机(3)、光纤介质(4)；

所述前端设备(2)包括轨道吊(21)、设于轨道吊上的电缆卷筒(22)、分别设置于大车从动轮和小车从动轮上的编码器(23)、分别设置于大车和小车上的磁铁感应开关(24)、分别设置于大车和小车轨道侧的多个磁铁(25)、激光扫描防撞箱系统(26)以及轨道吊上安装的语音视频系统；所述电缆卷筒(22)尾端设有光纤耦合器。

2.根据权利要求1所述的轨道吊集装箱装卸半自动化控制系统，其特征在于：所述交换机(3)包括传输视频信号的视频交换机和传输控制数据信号的控制信号交换机。

3.根据权利要求1所述的轨道吊集装箱装卸半自动化控制系统，其特征在于：所述PLC控制器(11)采用西门子S7-300PLC控制器。

4.根据权利要求1所述的轨道吊集装箱装卸半自动化控制系统，其特征在于：所述光纤介质(4)为单模光纤介质。

5.根据权利要求1所述的轨道吊集装箱装卸半自动化控制系统，其特征在于：所述第一视频监控墙(14)和第二视频监控墙(15)采用多屏拼接。