KR0120023B1 - 야드(Yard)자동화의 로컬 트랙킹 시스템(Local Tracking System) - Google Patents

야드(Yard)자동화의 로컬 트랙킹 시스템(Local Tracking System)

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KR0120023B1
KR0120023B1 KR1019930011971A KR930011971A KR0120023B1 KR 0120023 B1 KR0120023 B1 KR 0120023B1 KR 1019930011971 A KR1019930011971 A KR 1019930011971A KR 930011971 A KR930011971 A KR 930011971A KR 0120023 B1 KR0120023 B1 KR 0120023B1
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)
  • Warehouses Or Storage Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 지상국(地上局)의 프로세스 컴퓨터(1)와의 공간 레이저 데이타 통신을 통해 크레인의 크레인 컴퓨터(8)을 작동시켜 제품의 입고에서 출로까지 실시간 트랙킹과 적재위치 시뮬레이션에 의한 일관된 물류처리가 가능하도록 고안된 로컬 트랙킹 시스템에 관한 것으로, 프로세스 컴퓨터(1)에 병렬로 다수의 데이타 송수신장치(2,3,4,5)가 접속되고, 상기 각각의 레이저 데이타 송수신장치와의 공간 레이저 데이타 통신이 이루어지도록 각각의 크레인에 서로 대응하는 레이저 데이타송수신장치(6)가 1조를 이루어 설치되며, 상기 해당 크레인의 레이저 데이타송수신장치(6)에 크레인 컴퓨터(8)가 접속된다. 또한 본 발명은 크레인 컴퓨터(8)에 크레인의 위치를 측정하는 X, Y축 레이저 거리측정장치(9,10)를 접속하여 반사판(11,11')의 레이저반사, 또는 반사판없이 집적 목적물의 레이저 반사에 의한 크레인의 위치를 측정하는 것을 특징으로 하는 야드 자동화의 로컬 트랙킹 시스템이다.

Description

야드 자동화의 로컬 트랙킹 시스템
제1도는 본 발명의 로컬 트랙킹 시스템을 도시한 계통도.
제2도는 본 발명의 로컬 트랙킹 시스템을 설명하기 위한 운전모우드이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 프로세스 컴퓨터(지상국 컴퓨터) 2,3,4,5,6, : 레이저 데이타송수신장치
7 : 창고벽 8 : 크레인 컴퓨터
9,10 : 레이저 거리측정장치 11,11' : 반사판
12 : 모니터 13 : 상대표시등 및 기능키
14 : 주행/횡행 흔들림각도 측정장치 15 : 주행/횡행 엔코더
16 : 제어 PLC 17 : 모터제어반
18 : 주행/횡행 위치표시기 19 : 제품폭 측정센서
20 : 제품무게 측정센서 21 : 권상/권하 높이측정센서
본 발명은 야드(Yard)자동화의 로컬 트랙킹 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지상국의 프로세스 컴퓨터와의 공간 레이저 데이타 통신을 통해 크레인 컴퓨터를 작동시켜 제품의 입고에서 출고까지 실시간 트랙킹과 적재위치 시뮬레이션에 의한 일관된 물류처리를 수행할 수 있도록 고안된 로컬 트랙킹 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 야드 자동화는 원료 투입에서부터 제품 출하까지의 모든 생산공정중에서 물류를 실시간 트랙킹하여 자동으로 데이타를 수집하고 이에 따른 설비들을 지상국 컴퓨터인 프로세스 컴퓨터(1, Process Computer)에 의해 제어하며 관리하도록 되어 있어 인력절감, 적재제품 재고감축효과, 조업능률향상 및 이에 따른 생산성 증대를 기할 수 있다. 반면, 종래의 야드자동화 시스템은 호스트 컴퓨터와 크레인의 크레인컴퓨터(8, Crane Computer)간의 데이타 송수신을 유선 또는 유도무선(誘導無線)방식을 통해 이루어지도록 하고, 상기 호스트 컴퓨터로부터 작업시기 데이타를 받아 상기 크레인의 작업을 수행하는 방식으로 되어 있었다.
그러나, 본 발명은 기존 유선 또는 유도무선 방식으로 데이타 송수신을 함에 있어 수백 m의 장거리에 소요되는 배선에 대한 시공문제, 다소 느린 데이타 전송속도(예컨대 4800BPS 정도 빠르기의 전송속도)와 간헐적인 통신장애문제 등이 대두되어 이러한 상황을 감안하여 개발된 것이다.
즉, 본 발명은 종래의 유선 또는 유도무선 통신 대신에 공간 레이저 데이타 통신방식을 채택하고 지상국의 프로세스 컴퓨터(1)와 크레인 컴퓨터(8)간의 데이타송수신, 크레인 위치검출, 각종 상태정보표시, 제어 PLC와의 통신 및 크레인 제어등을 수행할 수 있도록 레이저 반사에 의한 크레인의 위치측정을 하는 X, Y축(주행, 횡행방향) 레이저 거리측정장치(9,10)와 레이저 데이타 송수신장치(2,3,4,5,6) ; 로우프의 흔들림 정도를 측정하기 위한 주행/횡행 흔들림각도측정장치(14) ; 크레인의 현재의 위치를 표시하는 주행/횡행 위치 표시기(18)등을 설치하여 제품의 입고에서 출고까지 실시간 트랙킹과 지상국에서의 적재위치 시뮬레이션에 의한 효율적 물류처리를 운용할 수 있는 야드 자동화의 로컬 트랙킹 시스템을 제공하고자 함에 그 목적을 가지고 있다.
이 로컬 트랙킹 시스템은 지상국인 프로세스 컴퓨터(1)에 병렬로 다수의 레이저 데이타송수신장치(2,3,4,5, Data Transmission Unit)가 접속되고, 상기 각각의 레이저 데이타송수신장치와의 공간레이저 데이타 통신이 이루어지도록 각의 크레인에 서로 대응하는 레이저 데이타송수신장치(6)가 1조를 이루어 설치되며, 상기 해당 크레인의 레이저 데이타송수신장치(6)에 다시 크레인 컴퓨터(8)가 접속되고, 또한 크레인 컴퓨터(8)에 크레인의 위치를 측정하는 X, Y축 레이저 거리측정장치(9,10)가 접속되어 반사판(11,11')의 레이저 반사에 의하여 또는 반사판없이 직접 목적물의 레이저 반사에 의해 크레인의 위치를 측정하는 것이 특징이다.
이하, 본 발명의 실시예를 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명의 로컬 트랙킹 시스템의 실제 예를 도시해 놓은 것으로, 이 로컬 트랙킹 시스템은 종래의 유선 또는 유도무선 통신과 달리 각각의 최대전송거리 6Km까지 가능한 레이저데이타송수신장치(2,3,4,5,6)를 이용하여 지상국의 프로세스 컴퓨터(1)와 크레인의 크레인 컴퓨터(8)간의 공간 레이저 데이타 송수신을 이루어(예컨대 19200BPS 정도 빠르기의 데이타 전송속도) 해당 크레인의 운전원에게 작업지시를 하고 그 작업실적과 야드상에서의 크레인 위치값, 기기상태정보 등을 상기 프로세스 컴퓨터(1)로 송신할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 프로세스 컴퓨터(1)는 제품의 입고/출고관리, 위치정보관리 및 각 부속장비의 가동상태를 실시간 감시할 수 있는 능력을 가진 설비제어용 컴퓨터를 사용하며, 크레인 컴퓨터(8)는 산업용 컴퓨터로서 진동 및 충격에 충분히 견딜 수 있도록 강하게 설계된 제품을 사용한다.
또한, 상기 프로세스컴퓨터(1)와 각각의 크레인 컴퓨터(8)와의 공간 레이저 데이타 송수신을 할 수 있게 레이저 데이타송수신장치(2,3,4,5,6)가 설치되며, 상기 각각의 크레인 컴퓨터(8)에는 X, Y축 반사판(11,11')의 레이저 반사에 의하여, 또는 반사판 없이 직접 목적물의 레이저 반사에 의하여 크레인의 위치를 측정하는 X, Y축 레이저 거리측정장치(9,10) ; 크레인의 주행/횡행 위치를 표시해주는 주행/횡행 위치표시기(18) ; 크레인의 작업지시, 현재의 위치 및 작업계획 조회화면 등이 표출되는 모니터(12) ; 크레인의 모든 작업을 원활하게 수행하는데 필요한 시스템의 상태표시등 및 기능키(13) ; 무인 운전모우드시 로우프의 흔들림 정도를 측정하여 동기 발생기와 콘버터를 통해, 예컨대 4~20mA나 0~10V 레벨의 신호로 환산해주는 주행/횡행 흔들림각도측정장치(14) ; 크레인의 주행/횡행거리를 측정하는 주행/횡행 엔코더(15) 및 주행/횡행과 권상/권하의 모터제어반(17)과 제어 PLC(16) 등이 접속된다. 다시 상기 제어 PLC(16)에는 크레인 안전용 안전 리미트 스위치(도시되지 않음), 제품폭 측정센서(19), 제품무게 측정센서(20) 및 권상/권하 높이측정센서(21) 등이 각각 접속되며, 도면중 미설명부호 7은 크레인 맞은편 창고벽을 나타낸다.
따라서, 크레인 컴퓨터(8)는 해당 레이저 데이타송수신장치(6)를 통해 공간 레이저 데이타 송수신으로 프로세스 컴퓨터(1)로부터 작업지시를 수신하여 제2도에 도시된 운전모우드에 따라 무인 운전모우드 또는 자동(One-Man-Control) 운전모우드로 작업을 수행하는 한편, 크레인의 작업실적, 각종 기기상태정보 등을 공간 레이저 데이탄송신으로 프로세스 컴퓨터(1)에 송신한다. 또, 상기 프로세스 컴퓨터(1) 또는 크레인 컴퓨터(8)에 이상이 있을 경우에는 크레인의 운전원이 판단하여 제2도에 도시된 수동 운전모우드를 선택하여 크레인의 작업을 수행한다.
제2도에 도시된 무인 운전모우드는 크레인에 할당된 작업을 크레인의 운전원 없이 무인으로 수행하는 운전모우드로서, 프로세스 컴퓨터(1)는 도시되지 않은 호스트 컴퓨터로부터 작업지시를 받아 레이저 데이타송수신장치(3,6)를 통해 크레인 컴퓨터(8)에 작업지시를 송신한다. 그러면 이 크레인 컴퓨터(8)는 작업지시 내용을 모니터(12) 상에 표출하고 크레인이 작업 목표지점으로 이동하도록 명령을 내리게 되는데, 이때 제어 PLC(16)에 의해 모터제어번(17)의 주행/횡행모터를 위한 제어가동시에 또는 개별적으로 수행되고, 목표위치에 도달하게 되면 X, Y축 반사판(11,11')의 레이저 반사 또는 목적물의 직접 반사에 따른 레이저 거리측정장치(9,10)의 크레인 위치정보와 주행/횡행 흔들림각도측정장치(14) 및 주행/횡행 엔코더(15) 등의 정보에 의해 최종적으로 제어된 크레인은 목표지점에 자동 정지하게 된다.
위 무인 운전모우드 작업의 예를 들면, 크레인이 제품을 잡기 위해 리프터(도시되지 않음)을 하강시키고, 도시되지 않은 Beam 센서를 이용하여 제품의 중심(Hole)을 찾고, 제어 PLC(16)는 제품폭 측정센서(19)와 제품무게 측정센서(20) 및 권상/권하높이 측정센서(21)등을 통하여 제품을 감지한다. 만일 지시받는 권상위치에 제품이 존재하지 않을 경우, 크레인 컴퓨터(8)는 권상이상 정보를 프로세스 컴퓨터(1)로 전송하여 제품이 없음을 알린다. 이어 모터제어반(17)의 권상/권하제어에 의해 약 1m 이상 제품을 들어올린후, 제품의 폭과 무게를 점검하여 지시받는 내용과 일치할 경우 권상실적이 크레인 컴퓨터(8)에서 발생하여 레이저 데이타송수신장치(3,6)를 거쳐 프로세스 컴퓨터(1)로 자동 송신된다. 만일 제품의 폭이나 무게가 틀릴 경우 권상이상 정보를 프로세스 컴퓨터(1)로 송신하고 현 작업을 중단한채 재작업지시를 대기한다. 그리고, 크레인이 제품을 완전히 들어 올린 다음에는 권하위치로 이동하게 되는데, 이때 크레인 컴퓨터(8)는 제어 PLC(16)를 통해 목표위치 및 제품의 무게에 따라 계산된 적정한 속도로 모터제어반(17)에 연결된 주행/횡행 모터를 제어하여 크레인 컴퓨터(8)에 접속된 레이저 거리측정장치(9,10)의 크레인의 위치정보와 각종 센서로부터의 정보에 의해 최종목표지점에 도달한 것이 확인되면 크레인을 자동으로 정지시키게 된다. 다음, 상기 제어 PLC(16)는 리프터의 높이, 제품폭, 제품무게 등의 정보에 따라 제품을 모터제어반(17)에 의해 권하위치에 내려놓게 되고, 크레인 컴퓨터(8)는 상기 리프트를 완전히 들어내린 다음에 권하실적을 공간 레이저 데이타 송수신으로 프로세스 컴퓨터(1)로 송신한다.
한편, 자동(One-Man-Control) 운전모우드는 크레인에 할당된 작업을 크레인의 운전원이 수행하는 운전모우드로스, 프로세서 컴퓨터(1)는 작업지시를 호스트 컴퓨터로부터 받아 레이저 데이타 송수신장치(3, 6)를 통해 크레인 컴퓨터(8)로 송신하고, 상기 크레인 컴퓨터(8)는 수신한 작업지시 내용을 모니터(12)상에 표출한다. 이어서, 크레인의 운전원은 크레인 컴퓨터(8)의 모니터(12)를 통해 지시된 작업내용에 따라 레이저 거리측정장치(9, 10)의 크레인 위치정보를 기준으로 작업을 수행하게 되고, 이에따른 작업실적은 크레인 컴퓨터(8)로부터 레이저 데이타 송수신장치(3, 6)를 통하여 프로세스 컴퓨터(1)로 자동적으로 송신된다.
위 자동(One-Man-Control) 운전모우드 작업의 예를들면, 먼저 크레인의 운전원은 모니터(12)상에 표출된 작업지시에 따라 권상작업을 수행하기 위해 크레인을 권상위치로 이동시키는데, 이때 모니터(12)의 화면과 주행/횡행위치표시기(18)상에는 X, Y축 반사판(11, 11')의 레이저 반사 또는 목적물의 직접 반사에 의해 레이저 거리측정장치(9, 10)가 측정한 크레인의 위치가 숫자로 표시되고, 동시에 모니터(12)에는 크레인의 위치이동상황이 십자선으로 표시되어 십자선이 행당위치를 표시하는 사각형내에 들어가면 목표지점에 크레인이 도착한 것으로 판단할 수 있도록 표출해 준다. 크레인이 권상목표 지점에 도착후 운전원의 조작에 따라 제어 PLC(16)를 통해 모터제어반(17)에 연결된 권상/권하모터를 구동시켜 제품을 들어 약 1m 이상 올리게되면, 크레인 컴퓨터(8)는 자동적으로 센서를 통해 입력된 제품의 폭과 무게를 점검한후 이상이 없으면 권상실적을 레이저 데이타 송수신장치(3, 6)를 통해 포르세스 컴퓨터(1)로 송신하게 한다. 만일 제품의 폭이나 무게가 지시받은 내용과 상이하면 권상이상 정보를 프로세스 컴퓨터(8)로 송신하고, 다음 지시를 대기한다. 정상적으로 권상작업이 이루어지면 권상/권하위치는 크레인 컴퓨터(8)의 모니터(12)상에 표시되어 있고, 권상/권하실적이 정상적으로 송신되고 난후 크레인 컴퓨터(8)는 다음 작업지시를 프로세스 컴퓨터(1)로부터 수신하여 모니터(12)상에 표시한다. 한편, 크레인 컴퓨터(8)에서 권상실적 판정결과 이상이 있을 경우에 크레인 컴퓨터(8)는 이상전문을 프로세스 컴퓨터(1)로 송신하여 재작업 지시를 요구하고 대기하게 된다.
이후의 권하작업 등은 전술한 바 있는 권상작업 수행과 동일함으로 그에 대한 상세 설명은 생략한다.
제2도에 도시된 수동 운전모우드는 프로세스 컴퓨터(1)나 크레인 컴퓨터(8)의 고장으로 호스트 컴퓨터의 작업지시를 입수할 수 없을때, 크레인의 운전원이 수동으로 작업을 수행하고 시스템 복구시 작업실적을 호스트 컴퓨터에 수동입력하는 운전모우드이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 종래의 유선 또는 유도무선 통신방식 대신에 공간 레이저 데이타 통신방식을 채택하고 지상국의 프로세스 컴퓨터(1)와 항상 움직이는 크레인 컴퓨터(8)와의 공간 데이타 전송을 할 수 있도록 하는 레이저 데이타 송수신장치(2, 3, 4, 5, 6), 레이저 반사에 따른 크레인의 위치측정을 위한 레이저 거리측정장치(9, 10), 로우프의 흔들림 정도를 측정하기 위한 주행/횡행 흔들림각도측정장치(14), 크레인의 주행/횡행 거리측정을 위한 주행/횡행 엔코더(15) 및 주행/횡행 위치표시기(18) 등을 설치하여 해당 크레인을 통해 제품의 입고에서 출고까지 실시간 트랙킹과 적재위치 시뮬레이션에 의한 일관된 물류처리를 효율적으로 운용할 수 있는 장점을 지니고 있다.

Claims (5)

  1. 지상국(地上局)의 프로세스 컴퓨터(1)에 병렬로 다수의 레이저 데이타 송수신장치(2, 3, 4, 5)가 접속되고, 상기 각각의 레이저 데이타 송수신장치와의 공간 레이저 데이타 통신이 이루어지도록 각각의 크레인에 서로 대응하는 레이저 데이타 송수신장치(6)가 1조를 이루어 설치되며, 상기 해당 크레인의 레이저 데이타 송수신장치(6)에 크레인 컴퓨터(8)가 접속되어, 이 크레인 컴퓨터(8)에 X, Y축에 레이저 거리측정장치(9, 10)가 설치되고, 이 레이저 거리측정장치(9,10)에는 반사판(11,11')의 레이저 반사에 의하여 또는 반사판없이 직접 목적물의 레이저 반사에 의하여 크레인의 위치를 측정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 야드 자동화의 로컬 트랙킹 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 크레인 컴퓨터(8)는 상기 프로세스 컴퓨터(1)로부터 작업지시를 수신하여 무인 운전모우드 또는 자동(One-Man-Control) 운전모우드로 작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 야드 자동화의 로컬 트랙킹 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 제품의 무게, 폭, 바닥으로부터의 위치등을 얻기 위하여 각종센서(19-21)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 야드 자동화의 로컬 트랙킹 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 크레인 컴퓨터(8)에 크레인의 위치를 측정하는 X, Y축 레이저 거리측정장치(9,10) ; 크레인의 주행/횡행위치를 표시해주는 주행/횡행 위치표시기(18) ; 현재의 위치 및 작업계획 조회화면 등을 표시되는 모니터(12) ; 크레인의 모든 작업을 원할하게 수행하는데 필요한 시스템의 상태표시등 및 기능키(13) ; 무인 운전모우드시 로우프의 흔들림 정도를 측정하는 주행/횡행 흔들림각도 측정장치(14) ; 크레인의 주행/횡행거리를 측정하는 주행/횡행 엔코더(15) 및 주행/횡행과 권상/권하의 모터제어반(17)과 제어 PLC(16) 등이 접속되고, 또한 제어 PLC(16)에는 제품폭 측정센서(19), 제품무게 측정센서(20) 및 권상/권하높이측정센서(21) 등이 접속된 것을 특징으로 하는 야드 자동화의 로컬 트랙킹 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 주행/횡행 흔들림각도 측정장치(14)는 동시 발생기와 콘버터를 통해, 로우프의 흔들림 정도를 측정하여 4-20mmA 또는 0-10V 레벨의 신호로 환산해 주는 것을 특징으로 하는 야드 자동화의 로컬 트랙킹 시스템.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100479714B1 (ko) * 2002-08-23 2005-03-30 주식회사 포스코 제철원료 야드의 파일 관리방법

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