DE3326444C2 - Einrichtung zur Bestimmung der Position von beweglichen Maschineneinheiten an Koksofenbatterien - Google Patents

Abstract

Beim Betrieb einer Kokereianlage müssen die längs der Koksofenbatterie verfahrbaren Maschineneinheiten (13, 14, 15, 16) beim Füll- und Entleerungsvorgang einer Brennkammer (11) auf bestimmte Arbeitspositionen verfahren werden. Für den störungsfreien Betrieb müssen die Arbeitspositionen der verschiedenen Maschineneinheiten (13, 14, 15, 16) ermittelt werden. Hierfür schlägt die Erfindung vor, längs der Koksofenbatterie angestrahlte Reflektoren zu befestigen, die die Arbeitspositionen der beweglichen Maschineneinheit (13) markieren. Die Reflektoren sind auf Codierplatten (23) derart angeordnet, daß aus ihrer Anzahl und räumlichen Anordnung zueinander ein eindeutiger Zusammenhang mit der entsprechenden Positionsnummer der Maschineneinheit (13) besteht. Eine auf der Maschineneinheit (13) befestigte Fernsehkamera (27) erfaßt das Bild der Codierplatte (23) und leitet dieses einem Bildauswertesystem (42) zur Ermittlung der Positionsnummer zu.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bestimmung der Position (Ofennummer) von beweglichen Maschineneinheiten (z. B. Füllwagen, Ausdrückmaschine, Führungswagen, Löschwagen oder Stampf-Beschick-Ausdrückmaschine), die entlang einer Koksofenbatterie zur Beschickung und Entleerung verfahrbar sind, bei der an den Arbeitspositionen der beweglichen Maschineneinheiten längs der Koksofenbatterie Reflektoren befestigt sind, die bei der jeweiligen in Arbeitsposition befindlichen Maschineneinheit im Strahlengang wenigstens einer auf der Maschineneinheit angeordneten Lichtquelle und Fernsehkamera liegen, nach Patent 32 41 030.
• Bei Koksofenbatterien sind Maschineneinheiten längs einer Vielzahl nebeneinander montierter Brennkammern verfahrbar angeordnet, wobei die Länge des Verfahrweges 100 m und mehr betragen kann. Die beweglichen Maschineneinheiten dienen dem Füll- und Entleerungsvorgang der einzelnen Brennkammern und müssen zu diesem Zweck sehr genau bezüglich jeder der Brennkammern positionierbar sein. Darüber hinaus müssen die beweglichen Maschineneinheiten beim Füll- und Entleerungsvorgang in bestimmten Stellungen zueinander stehen. Dies ist insbesondere beim Füllen der Öfen durch den Füllwagen oder beim Entleeren der Öfen, bei dem die Ausdrückmaschine, der Füllwagen und der Löschwagen fluchtend an einem Ofen stehen müssen, der Fall. Um Unfälle und schwere Betriebsstörungen zu vermeiden, wird beim Positionieren der Maschineneinheiten dem Bedienungspersonal ein hohes Maß an Aufmerksamkeit und Geschicklichkeit abverlangt.
• Es wird daher angestrebt, die Positionierung der Maschineneinheiten zu automatisieren. Hierfür muß die Absolutposition (Ofennummer) des Ofens, vor dem die jeweilige Maschineneinheit steht, automatisch ermittelt werden. Eine nachgeschaltete Steuereinrichtung übernimmt dann eine Verriegelung, die sicherstellt, daß an einem Arbeitsvorgang beteiligte Maschineneinheiten in den erforderlichen Stellungen zueinander stehen.
• Die Problematik liegt dabei darin, daß bei Auslegung des Systems gleichzeitig folgende unterschiedliche anlagengegebenen Randbedingungen beachtet werden müssen:
  
• - Das Gewicht einer Maschineneinheit kann mehrere 100 t betragen, und die Maschinengröße kann der Größe eines dreistöckigen Hauses entsprechen. Die begrenzte mechanische Festigkeit der Maschineneinheit führt bei ihrer Größe zu merkbaren aber undefinierten Verformungen (abhängig von vorheriger Bewegungsrichtung, Bremsverzögerung, Temperatureinflüssen usw.). Darüber hinaus ist auch die Winkelausrichtung der Maschine auf den Schienen gewissen Schwankungen unterworfen, die fahrtrichtungs- und fahrtwegabhängig sind. Außerdem kann sich aufgrund von thermischen Einflüssen die Lage einzelner Öfen zueinander sowie die Lage der Ofenbatterie zum Fundament verändern. Solche Veränderungen können sich im Zentimeterbereich bewegen. Sie treten besonders in der Anheizphase während der Inbetriebnahme auf, aber auch während des Betriebes, besonders bei Änderungen der Garungszeit, da hierfür unter anderem die Ofentemperaturen verändert werden müssen. Deshalb muß das Meßsystem unempfindlich sein gegen Verschiebungen des Meßaufnehmers zum Bezugssystem. Dies gilt für Abszissen- und Ordinatenrichtung und für den Winkel zwischen der Senkrechten zur Bewegungsrichtung (Maschine, Meßsystem) und dem Bezugssystem.
• - Berührungsbehaftete Meßsysteme oder Systeme, die einen geringen Abstand zwischen Meß- und Bezugssystem erfordern, sind empfindlich gegen Abstandsänderungen zwischen Maschineneinheit und Ofenbatterie. Übliche Abstandsänderungen können hier Meßfehler aber auch Beschädigung des Meßsystems zur Folge haben.
• - Wegen der Vielzahl der anzufahrenden Positionen (100 und mehr) ist der Einsatz von Systemen ungünstig, die mit aktiven Bauelementen für jeden Ofen arbeiten. Solche Systeme erfordern einen sehr hohen Verdrahtungsaufwand und sind damit relativ störungsempfindlich.
• - Aufgrund der rauhen Umgebung muß das Meßsystem unempfindlich sein gegen hohe Temperaturen und Temperaturschwankungen, Schmutz (Kohlenstaub), aggressive Gase, Witterungseinflüsse und mechanische Einflüsse ( Erschütterungen, rauhe Handhabung).
• - Ein betriebsmäßig in Kokereien eingesetztes System muß so bedienungs- und wartungsfreundlich sein, daß gelegentliche unvermeidliche Störungen erkannt, gemeldet und jederzeit schnell durch das Betriebspersonal behoben werden können. Eine Justierung des Systems nach Austausch von Systemteilen oder nach Veränderungen durch mechanische oder thermische Einflüsse sollte, falls überhaupt notwendig, schnell und einfach durchzuführen sein.


• Durch die DE-OS 26 48 049 ist ein Verfahren zur Steuerung und Überwachung des Betriebes von Koksofenbedienungsmaschinen bekanntgeworden, bei dem die Standorte der einzelnen Koksofenbedienungsmaschinen durch entlang der Fahrbahn montierte Codeplatten einerseits und durch auf den Maschinen angeordneten Leseeinrichtungen andererseits erfaßt werden. Die Codeplatten bestehen aus Metallplatten, in die in bestimmter, immer wechselnder Anordnung Dauermagnete eingelassen sind, und die damit entsprechend der Ofen-Nummer codiert werden können. An den Ofenbedienungsmaschinen befinden sich magnetische Empfänger, durch die die Magnetenanordnung abgelesen werden kann. Nachteilig bei diesem Verfahren ist es, daß der Abstand zwischen Magnetplatte und Empfänger wegen der kurzen Reichweite der Magnetfelder relativ klein gehalten werden muß. Bei diesem kurzen Abstand sind die Codeplatten durch vorbeifahrende Bedienungsmaschinen abreißgefährdet. Das Magnetsystem erfordert eine regelmäßige Nachjustierung, da durch die rauhen Umgebungseinflüsse Lageverschiebungen zwischen den Codeplatten und Leseeinrichtungen hervorgerufen werden können, die wegen der starken Magnetfeldbündelung durch das System nicht mehr korrigiert werden können. Ferner ist in einer Kokereianlage die Umgebung des Magnetsystems nicht eisenfrei, so daß das System störanfällig gegen eisenbedingte Magnetfeldverzerrung ist.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine preisgünstige Einrichtung zur automatischen Bestimmung der Position von beweglichen Maschineneinheiten an Koksofenbatterien der eingangs genannten Art unter Berücksichtigung der anlagengegebenen Randbedingungen zu schaffen, die trotz rauher Betriebsbedingungen eine berührungslose, störungsunempfindliche, von Magnetfeldern unbeeinflußbare und vor allem auch eine zuverlässige Positionsermittlung der beweglichen Maschineneinheiten bezüglich der Arbeitspositionen der stationären Koksofenbatterie ermöglicht. Das Meßsystem soll robust sein. Wärme, Vibrationen, Kohlenstaub, leichte Rauchschwaden oder dergleichen dürfen die Messungen nicht unkontrolliert verfälschen. Die Einrichtung soll unabhängig vom Abstand zwischen den Meßeinheiten und der Ofenbatterie einsetzbar sein, eine Positionsbestimmung auch während des Verfahrens der Maschineneinheiten ermöglichen und die eingangs genannten Probleme vermeiden.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
• Zur Ermittlung der Position der beweglichen Maschineneinheit kann beispielsweise ein Mustererkennungssystem verwendet werden, wie es von Dietmar Nikolaj " Optoelektronisches Meß- und Sensorsystem", BBC-Nachrichten 62 (1980), Seiten 168 bis 172 oder in den Beiträgen " Sensoren - die Aufgaben wachsen" und "Sensortechnik: Schlüssel für die Industrie-Roboter" in der elektronik-zeitung vom 19. März 1982, Seiten 20 bis 22 beschrieben wurde. Das von den Reflektoren zurückgestrahlte Licht wird durch eine handelsübliche Fernsehkamera erfaßt, die an einen Kleinrechner für die Bildauswertung angeschlossen ist.
• Das analoge Fernsehbild wird im Kamerainterface binärisiert, d. h. es wird ein reines schwarz-weiß Bild, also ein Bild ohne Grautöne geschaffen. Die Binärisierung geschieht abhängig von einer einstellbaren Intensitätsschwelle. Bei der für den Kokereieinsatz gewählten Anordnung von Kamera, Beleuchtung und Reflektoren ist der Kontrast der Reflektoren gegenüber dem Hintergrund extrem groß. Dadurch wird sichergestellt, daß unter allen in der Kokerei auftretenden Umgebungsbeleuchtungen und selbst bei einem hohen Verschmutzungsgrad der Reflektoren noch eine betriebssichere Messung durchgeführt werden kann.
• Das binärisierte Kamerabild wird im Kleinrechner einem Algorithmus unterworfen, durch den die Lagekoordinaten der Flächenschwerpunkte der Reflektorbilder ermittelt und mit Sollwerten verglichen werden ( Mustererkennungssystem). Im Bild wird ein rechteckiger Rahmen festgelegt. Sobald einer der Zielreflektoren, die unabhängig von der Ofennummer an äquivalenten Stellen jedes Ofens angebracht sind, innerhalb dieses Rahmens zu sehen ist, wird das Bild abgespeichert. Dies kann sowohl bei Fahrt als auch bei Erreichen der Sollposition der Fall sein. Will man während der Fahrt auswerten, muß allerdings der Abstand zweier nebeneinander liegender Reflektoren so groß sein, daß keine Fehler aufgrund des Nachzieheffektes der Kamera (infolge des Nachleuchtens der Bildröhre) auftreten können. Zur Vermeidung des Nachzieheffektes können die ein Ziel markierenden Reflektoren in einer Reihe übereinander angebracht werden. Die Auswertung kann dann anhand eines um 90° gedrehten Kamerabildes erfolgen. Nach Abspeicherung des Reflektorenbildes erfolgt der Codeerkennungsvorgang in der Weise, daß der Rechner die Anzahl und Lage der eine Arbeitsposition markierenden Reflektoren ermittelt und anhand einer Codetabelle die zugehörige Arbeitsposition (Ofennummer) errechnet.
• Zur Codierung der Arbeitspositionen ist es vorteilhaft, Reflektoren auf Teilflächen einer Positionsfläche derart anzuordnen, daß die entsprechende Position der beweglichen Maschineneinheit (d. h. die Nummer des Ofens, vor dem sich die Maschineneinheit befindet) durch die Besetzung der Teilflächen mit Reflektoren in einem Dualcode verschlüsselt ist. Durch die Bereitstellung von n-Teilflächen für die Reflektorbestückung lassen sich auf diese Weise 2 ⁿ verschiedene Arbeitspositionen eindeutig codieren. Ferner können zusätzliche Teilflächen zur Codierung bereitgestellt werden. Beispielsweise kann eine Teilfläche als Parity-Bit verschlüsselt sein, indem sie immer dann mit einem Reflektor besetzt wird, wenn die Anzahl der übrigen Reflektoren auf der Positionsfläche eine ungerade Zahl ist.
• Die automatisch durchgeführte Codeüberwachung garantiert eine weitestgehende Absicherung gegen Erkennungsfehler, was beim Einsatz als Grundvoraussetzung für eine störungsfreie automatische Prozeßführung gefordert werden muß. Die sichere Codeerkennung ist in weiten Grenzen unabhängig von der Lage des Codefeldes innerhalb des Sichtbereichs der Kamera und von der Größe der Codiermarken (Reflektoren). Dadurch entfällt die Notwendigkeit, die Codierplatten oder die Kamera genau justieren zu müssen, was sich unter den rauhen betriebsmäßigen Randbedingungen in Form einer hohen Funktionszuverlässigkeit auswirkt. An dem Koksofen brauchen keine aktiven Bauelemente montiert zu werden, sondern lediglich die preiswerten, robusten Reflektoren, die sich bei Verschmutzung oder Beschädigung leicht reinigen oder austauschen lassen. Der Rechner erlaubt durch Vergleich der Reflektorenflächengröße mit einer Sollgröße eine automatische Verschmutzungsüberwachung aller Ofenmarkierungen.
• Einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung zufolge ist außer den die Arbeitsposition der beweglichen Maschineneinheit markierenden Reflektoren an jeder Arbeitsposition ein weiterer Reflektor als Zielmarkierung vorgesehen, der dem Positionieren der Maschineneinheit dient, in dem die Lageabweichung des Reflektorbildes von einer in der Auswerteeinheit festgelegten Sollage ermittelt und zur Nachführung der Maschineneinheit herangezogen wird.
• In vorteilhafter Weise werden die jeweils im Blickfeld der Fernsehkamera befindlichen Reflektoren durch wenigstens eine auf der beweglichen Maschineneinheit montierte Lichtquelle angestrahlt. Die Lichtquelle ist dabei in unmittelbarer Nähe der optischen Achse der Fernsehkamera angeordnet. Als Reflektoren finden solche Verwendung, die das auftreffende Licht nach dem Rückstrahlerprinzip mit hohem Reflektionsvermögen in die Ausgangsrichtung zurückstrahlen (z. B. Reflektoren mit Reflektionsfolie oder Triplex-Reflektoren). Dabei wird das in Blickrichrung der Fernsehkamera auf einen Reflektor fallende Licht zur Optik der Fernsehkamera hin reflektiert, so daß die angestrahlten Reflektoren im Fernsehbild sehr hell gegenüber ihrer Umgebung erscheinen. Auf diese Weise kann störendes Fremdlicht unterdrückt werden.
• Vorzugsweise schließt die optische Achse der Fernsehkamera mit einer senkrecht zur Bewegungsrichtung der beweglichen Maschineneinheit aufgespannten Fläche einen Winkel ein, der kleiner ist als 10°. Hierdurch werden Fehler, die bei einer unvorhergesehenen Abstandsänderung zwischen der Maschineneinheit und den an der Koksofenbatterie montierten Reflektoren auftreten können, vermieden.
• Um eine eindeutige Bildauswertung zu ermöglichen, wird die Optik der Fernsehkamera in zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung derart an die Anlagenabmessungen (wie Abstand zwischen Fernsehkamera und den Reflektoren sowie Abstand der zu zwei benachbarten Öfen gehörenden Reflektoren) angepaßt, daß immer höchstens die eine Arbeitsposition markierenden Reflektoren im Blickfeld der Fernsehkamera erscheinen.
• Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die eine Arbeitsposition der beweglichen Maschineneinheit markierenden Reflektoren auf einer Codierplatte angeordnet sind, die ihrerseits an der Koksofenbatterie befestigt ist. Dies ermöglicht eine kostengünstige Montage und ein gegebenenfalls erforderliches rasches Auswechseln der Reflektoren. Die Codierplatten können vorteilhaft jeweils auf dem Ankerträger zwischen zwei Ofentüren der Koksofenbatterie oder auf den Ofentüren selbst angeordnet sein. Ein weiterer günstiger Befestigungsort ist durch das Fundament der Koksofenbatterie gegeben. Die Reflektorflächen sollen möglichst senkrecht zur Erdoberfläche ausgerichtet sein, um die Verschmutzungsgefahr zu vermindern.
• Anhand der Zeichnung, in der mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und weitere Vorteile näher erläutert werden. Es zeigt
• Fig. 1 eine schematische Darstellung des Querschnittes durch eine Kokereianlage mit beweglichen Maschineneinheiten,
• Fig. 2 eine schematische Darstellung der Draufsicht auf eine bewegliche Maschineneinheit mit einer Einrichtung zur berührungslosen Positionsbestimmung und
• Fig. 3 eine Codierplatte.
• Anhand der in Fig. 1 dargestellten Kokereianlage wird der Betriebsablauf einer Kokerei erläutert. Die Entgasung der Steinkohle erfolgt in einer Vielzahl nebeneinander angeordneten Koksöfen 10 (Koksofenbatterie), von denen jedoch in Fig. 1 nur einer im Querschnitt sichtbar ist. Jeder Koksofen 10 weist eine Brennkammer 11 auf, deren Abmessungen Breite × Höhe × Tiefe ca. 0,5 × 6 × 12 m betragen können. Die Kammerteilung, d. h. der Abstand zwischen zwei benachbarten Brennkammermitten, hat die Größenordnung von 1,2 m. Die Brennkammern 11 werden durch bewegliche Maschineneinheiten, die längs der Koksofenbatterie auf Gleisen 12 verfahrbar sind, mit Kohle beschickt und entleert. Derartige Maschineneinheiten sind gemäß Fig. 1 die Druck- und Planiermaschine 13, der Kohlefüllwagen 14, der Koksführungswagen 15 und der Kokslöschwagen 16. Die Brennkammern 11 sind mit je einer ausdrückseitigen Ofentür 17 und einer koksseitigen Ofentür 18 verschließbar. Zum Ausdrücken eines entgasten Kokskuchens und zur Neubeschickung der Brennkammer 11 werden die Druckmaschine 13, der Kohlefüllwagen 14, der Koksführungswagen 15 und der Kokslöschwagen 16 längs der Koksofenbatterie verfahren und auf die Brennkammer 11positioniert. Um einen störungsfreien Betriebsablauf zu gewährleisten, wird überprüft, ob alle Maschineneinheiten 13, 14, 15, 16 auf die Brennkammer 11 ausgerichtet sind. Auf diese Überprüfung wird später noch ausführlich eingegangen werden. Nach der Überprüfung entriegelt die Druck-Maschine 13 durch eine nicht dargestellte Mechanik die ausdrückseitige Ofentür 17 und hebt diese aus. Der Kokskuchenführungswagen 15 entriegelt die koksseitige Ofentür 18 und hebt diese ebenfalls aus. Die Druck-Maschine 13 weist einen in Fig. 2 angedeuteten Ausdrückstempel 19 auf, mit dem sie den glühenden Kokskuchen aus der Brennkammer 11 ausstößt. Auf der Koksseite wird der ausgedrückte Kokskuchen durch den auf der seitlichen Ofenbühne 20 verfahrbaren Koksführungswagen 15 aufgefangen und über einen Trichter 21 in den Kokslöschwagen 16 geleitet. Der Kokslöschwagen 16 transportiert den Koks zum nicht dargestellten Löschturm.
• Nach Entleerung der Brennkammer 11 und Verschließen der beiden Ofentüren 18 und 17 übernimmt der Füllwagen 14 die Kokskohleneinsatzmischung aus einem nicht dargestellten Vorratsbunker und befüllt den Ofen durch mehrere Fülltrichter 29 (nach Abnehmen der zugehörigen, nicht dargestellten Verschlüsse). Mit der Planierstange 45 werden dann nach Abnahme der Planiertür 46 die durch das Einfüllen entstehenden Schüttkegel eingeebnet. Nach Wiedereinsetzen der Planiertür 46 und Verschließen der Fülltrichter 29 ist der Vorgang beendet.
• Im Bereich der Druck-Maschine 13 zeigen die Fig. 1 und 2 eine erfindungsgemäße Einrichtung in Seitenansicht und Draufsicht. Derartige Einrichtungen sind auch auf den übrigen beweglichen Maschineneinheiten 14, 15, 16 montiert, sie sind jedoch aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt.
• Die Fig. 2 zeigt schematisch die Ofentürenfront einer Koksofenbatterie, bei der auf der Stirnseite der Ankerträger 22 je eine Codierplatte 23 befestigt ist. Die Codierplatten tragen, wie anhand Fig. 3 beschrieben werden wird, Reflektoren, die eingestrahltes Licht mit hohem Reflektionsgrad in die Ausgangsrichtung reflektieren. Die zur Brennkammer 11 zugehörige Codierplatte 23 wird durch zwei Lichtquellen 24, 25 angestrahlt. Als Lichtquellen 24, 25 können beispielsweise Scheinwerfer mit Reflektoren verwendet werden. Die Lichtquellen 24, 25 sind nahe der optischen Achse 26 einer Fernsehkamera 27, welche das durch die Codierplatte 23 reflektierte Licht auffängt, angeordnet.
• Die optische Achse 26 der Fernsehkamera 27 ist nicht senkrecht zur Bewegungsrichtung der Druck-Maschine 13 ausgerichtet, sie schließt vielmehr wegen der räumlichen Anordnung des Ausdrückstempels 19 mit der Senkrechten 28 einen Winkel alpha ein, der vorzugsweise kleiner als 10° ist. Der Winkel alpha wird möglichst klein gewählt, da die Reflektoren in diesem Bereich ihr bestes Reflexionsvermögen besitzen.
• Beim Verfahren der Druck-Maschine 13 längs der Koksofenbatterie (in Doppelpfeilrichtung 44) wandert das Bild der Codierplatte 23 horizontal durch das Fernsehbild. Der Blickwinkel der Fernsehkamera 27 ist so festgelegt, daß immer nur gerade eine Codierplatte 23 im Bild erscheint.
• Die Fig. 3 zeigt eine Codierplatte 23 auf der insgesamt sechs Reflektoren ("Katzenaugen") befestigt sind. Es kann sich hierbei um Triplex-Reflektoren oder Reflektionsfolien handeln, die sich durch die Eigenschaft auszeichnen, daß sie das einfallende Licht in die Einstrahlrichtung zurückstrahlen, und zwar unabhängig von der Ausrichtung des Reflektors. Das Reflektionsvermögen ist bei der gewählten Anordnung so hoch, daß sich die Reflektoren bei allen praktisch auftretenden Beleuchtungsbedingungen kontrastreich gegen die Umgebung abheben.
• Auf der in Fig. 3 dargestellten Codierplatte 23 ist im oberen Bereich ein kreisförmiger Positionierreflektor 30 befestigt. Darunter befindet sich ein Kennungsfeld 40, welches neun Besetzungspositionen enthält, von denen fünf mit rechteckigen Codierreflektoren 31, 32, 33, 35, 39 besetzt sind. Vier Besetzungspositionen 34, 36, 37, 38 sind frei. Darüber hinaus enthält die Codierplatte 23 zwei Bohrungen 41, die der Befestigung der Codierplatte 23 auf dem Ankerträger 22 dienen.
• Durch die Belegung der Besetzungspositionen ( Teilflächen) des Kennungsfeldes 40 mit Codierreflektoren läßt sich eine Arbeitsposition der beweglichen Maschineneinheit in einem Dualcode verschlüsseln. Im vorliegenden Fall ist die erste, zweite, dritte und fünfte Besetzungsposition mit Codierreflektoren belegt, so daß durch den Dualcode die Zahl 23 = (2º+2¹+2²+2⁴) verschlüsselt ist. Die neunte Besetzungsposition wird zur Codesicherung herangezogen. Sie wird immer so belegt, daß die Gesamtzahl der Codierreflektoren eine ungerade Zahl (odd-parity) ergibt. Mit der dargestellten Codierplatte lassen sich bis zu 255 verschiedene Ofennummer codieren.
• Der Positionierreflektor 30 dient dem genauen Positionieren der beweglichen Maschineneinheit gemäß Patentanmeldung P 32 41 030.1. Er wird gleichzeitig als Zielmarkierung für das Kennungsfeld 40 verwendet. Wird für das Kennungsfeld 40 eine eigene Fernsehkamera verwendet, so muß ein zusätzlicher Reflektor vorgesehen werden, der unabhängig von der Ofennummer auf allen Kennungsfeldern 40 vorhanden ist und der als Zielmarkierung zur Ortung des Kennungsfeldes 40 innerhalb des Kamerabildes dient.
• Sobald eine Codierplatte 23 im Blickfeld der Kamera 27 erscheint, kann der Funktionsablauf zur Codeerkennung (Ofennummererkennung) im Bildauswertesystem 42 gestartet werden. Das ist prinzipiell sowohl bei fahrender als auch bei stillstehender Maschineneinheit möglich. Das kontrastreiche Bild der auf der Codierplatte 23 befestigten Reflektoren 31, 32, 33, 35, 39 wird zunächst binärisiert und abgespeichert. Danach beginnt mit Hilfe eines schnellen Mikroprozessors der Codeerkennungsvorgang in folgenden Schritten:
  
• - Auffinden des Codefeldes (Kennungsfeld) innerhalb des Gesamtbildes
• - Überwachung auf zu starke Verschmutzung
• - Lesen des Codes
• - Überwachung auf Codefehler (z. B. fehlende Reflektoren) anhand des Parity-Bit 39
• - Ausgabe der Ofennummer
• - Gegebenenfalls Ausgabe von Warn- oder Störmeldungen


• Zum Lesen des Codes legt das Bildauswertesystem 42 um sämtliche mögliche Besetzungspositionen nacheinander rechteckige Rahmen und ermittelt die Anzahl der weißen Bildpunkte. Anhand einer einstellbaren Schwelle wird dann ermittelt, an welcher Stelle ein Reflektor war und an welcher nicht. Damit läßt sich die Ofennummer berechnen, sowie das Parity-Bit überprüfen. Außerdem kann das Bildauswertesystem 42 die gemessenen Bildpunkte mit dem Neuzustand der Codierreflektoren vergleichen und eine Fehlermeldung bei zu großer Verschmutzung erzeugen. Das Bildauswertesystem 42 gibt die Ofennummer sowie Warn- oder Störmeldungen über Ausgangsleitungen 43 an eine nicht dargestellte Fernwirkanlage ab, die die Signale an eine Zentrale überträgt. Die Zentrale übernimmt die Steuerung und Verriegelung der verschiedenen Maschineneinheiten 13, 14, 15, 16.

Claims (10)

1. Einrichtung zur Bestimmung der Position ( Ofennummer) von beweglichen Maschineneinheiten (z. B. Füllwagen, Ausdrückmaschine, Führungswagen, Löschwagen oder Stampf-Beschick-Ausdrückmaschine), die entlang einer Koksofenbatterie zur Beschickung und Entleerung verfahrbar sind, bei der an den Arbeitspositionen der beweglichen Maschineneinheiten längs der Koksofenbatterie Reflektoren befestigt sind, die bei der jeweiligen in Arbeitsposition befindlichen Maschineneinheit im Strahlengang wenigstens einer auf der Maschineneinheit angeordneten Lichtquelle und Fernsehkamera liegen, nach Patent 32 41 030, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Reflektoren (30 bis 39) auf einer Codierplatte (23) angeordnet sind,

- daß zwischen der Anzahl und der Lage zueinander der Reflektoren (31 bis 39) und einer bestimmten Position der beweglichen Maschineneinheit (13) ein eindeutiger Zusammenhang besteht und

- daß die Fernsehkamera (27) mit einer Auswerteeinheit (42) verbunden ist, welche einen Signalgeber (43) aufweist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils im Blickfeld der Fernsehkamera (27) befindlichen Reflektoren durch wenigstens eine auf der beweglichen Maschineneinheit (13) angebrachte Lichtquelle (24, 25) angestrahlt werden, welche in unmittelbarer Nähe der optischen Achse (26) der Fernsehkamera (27) angeordnet ist, und daß als Reflektoren solche Verwendung finden, die das auftreffende Licht mit hohem Reflektionsvermögen in die Ausgangsrichtung zurückstrahlen.

3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (alpha) zwischen der optischen Achse (26) der Fernsehkamera (27) und einer senkrecht zur Bewegungsrichtung der Maschineneinheit (13) aufgespannten Fläche (28) kleiner als 10° ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Optik der Fernsehkamera (27) so ausgewählt ist, daß immer höchstens die eine Arbeitsposition markierenden Reflektoren im Blickfeld der Fernsehkamera (27) erscheinen.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektoren bzw. die Codierplatten (23) jeweils auf den Ankerträgern (22) zwischen zwei Ofentüren (17) der Koksofenbatterie angeordnet sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektoren bzw. Codierplatten (23) jeweils auf dem Fundament der Koksofenbatterie angeordnet sind.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektoren bzw. Codierplatten jeweils auf den Ofentüren (17, 18) der Koksofenbatterie angeordnet sind.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Arbeitsposition der beweglichen Maschineneinheit (13) markierenden Reflektoren auf Teilflächen eines Kennungsfeldes (40) derart angeordnet sind, daß die entsprechende Position der beweglichen Maschineneinheit (13) durch die Besetzung der Teilflächen mit Reflektoren (31, 32, 33, 35, 39) in einem Dualcode verschlüsselt ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß neben den die Arbeitsposition der beweglichen Maschineneinheit (13) markierenden Reflektoren (31, 32, 33, 35, 39) an jeder Arbeitsposition ein weiterer Reflektor (30) als Zielmarkierung vorgesehen ist, der die Lage des Kennungsfeldes im Kamerabild festlegt und so eine Auswertung auch bei Dejustierung von Systemteilen ermöglicht.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der als Zielmarkierung verwendete Reflektor (30) gleichzeitig zum Positionieren der Maschineneinheit (13) dient, in dem die Lageabweichung des Reflektorbildes von einer in der Auswerteeinheit (42) festgelegten Sollage ermittelt und zur Nachführung der Maschineneinheit (13) herangezogen wird.