中州行车定位及业务调度系统方案

行车定位自动化抓取控制系统

技

术

方

案

河南中州智能科技技术有限公司

目录

一、概述 (3)

二、系统组成结构 (4)

1.行车定位系统 (4)

2.通讯系统 (5)

3.业务调度软件系统 (6)

三、格雷母线定位技术 (8)

1.格雷母线的结构 (8)

2.格雷母线定位技术的基本原理 (9)

3.格雷母线位置检测方式的特点 (10)

4.地址检测系统的组成 (10)

四、系统功能 (12)

五、系统性能 (12)

六、设备清单 (12)

七、国内相关行业主要业绩 (16)

附图：软件界面 (18)

一、概述

目前工作区域内有两台10t电动双梁抓斗桥式起重机，大车行程范围45米，双梁桥式起重机跨度为16.5米，起升高度为17米

电动双梁抓斗桥式起重机负责抓起含水率60%~75%污泥进料，进料抓斗起重机负责给6台干化机投污泥，每小时单台干化机进泥量5t，6台干化机每天进泥总量720t。

起重机控制要求：

●操作工在指定抓斗起重机就地控制室摇杆远程控制生产，但单套抓斗

起重机独立设计控制回路，操作员可操作两套抓斗起重机同时工作。

●湿泥仓间有6个卸料斗卸料点，抓斗起重机能满足智能定点停车卸料。

操作工人工原则物料抓取点抓取物料。

●通过联动台按钮/触摸屏选定卸料点，抓斗起重机一健自动提升抓斗

并运行至指定卸料口上方。

●系统采集物料称重传输信号，并自动形成数据报表，记录各料仓上料

重量。

●抓斗起重机卸料由操作工手动完成。控制系统预留自动卸料功能，整

个半自动程序具备手动切换。

●两套起重机同时运行时，相互之间需满足必要的防碰撞保护控制要

求。

●抓斗起重机运行机构控制需满足均匀提速和减速要求（速度可调），

防止物料运行过程中落料。

●抓斗起重机安装视频监控系统，可在操作室，实时观察抓斗起重机运

行情况。

二、系统组成结构

行车定位及业务调度系统主要由硬件系统和业务调度软件系统两大部分构成。硬件系统包括：行车定位系统、通讯系统。

系统示意简图如下：

1.行车定位系统

行车定位系统主要检测大车的位置并将检测到的位置传送到车载PLC。大车位置检测采用车上检测方式。在后面的定位技术中将作详细介绍。

图1 行车大车地址检测结构图

2.通讯系统

本系统选用先进的无线终端设备和计算机以太网微波通讯技术，具有抗震、防尘、耐高温特点，特别在通讯过程中具有强的抗干扰能力，数据传输快、稳定可靠。行车之间、行车与地面之间通过无线局域网有效的结合在一起，使行车能迅速快捷的接收地面站所发的作业指令，进行有效作业。通讯协议采用TCP/IP协议。系统稳定可靠，运行维护方便，充分实现了厂区管理的精确化、简单化、自动化。

通讯系统主要由车载PLC、车载无线电台、地面无线电台、光缆、交换机及地面管理站组成。

图2 通讯系统结构图

3.业务调度软件系统

业务调度系统主要包括行车业务调度子系统、现场调度子系统、行车终端

子系统和行车位置实时采集子系统组成。其系统软件功能框架如图所示。

图3 系统软件功能框架

1)行车业务调度系统

主要功能包括：（1）实时显示行车的准确位置；（2）下达当日行车业务操作指令；（3）实时监测行车业务执行结果；（4）控制并修改现场调度业务指令。

2)现场业务调度系统

主要功能包括：（1）实时显示行车的准确位置；（2）核对调度室行车计划任务；（3）详细下达行车作业指令；（4）实时监测行车业务操作状况。

3)行车终端系统

主要功能包括：（1）实时显示行车的准确位置；（2）接受调度下达行车操作指令；（3）反馈行车作业执行结果。

行车下面地面指挥人员也能收到调度室发出的指令，地面指挥人员发给行车工的指令在调度室要求能同时显示。

三、格雷母线定位技术

行车定位系统采用两种地址检测技术：车上地址检测方式和地上地址检测方式，本案采用车上地址检测方式。组成部分主要有格雷母线、地址编码器、地址编码解码器、天线箱和通信单元等等。

地面站：包括大车格雷母线、始端箱、终端箱、地面控制柜等。

车载站：车载站由车载柜、中继箱、天线箱等组成。

1.格雷母线的结构

格雷母线由电缆芯线、模芯和电缆护套构成。芯线有两种，即基准线（R线）和地址线（G0线—G9线）。基准线R在整个电缆段中不交叉，地址线是按格雷码的编码规律来编制的，G0每隔20CM交叉一次，G1每隔40CM交叉一次，G2每隔80CM交叉一次，…G9在整个电缆段中只交叉一次，如下图为格雷母线平面展开图。

图5 格雷母线平面展开图

2.格雷母线定位技术的基本原理

图6 格雷母线位置检测原理示意图

上图为格雷母线位置检测原理示意图。移动机车上安装一个天线箱（接收天线），天线箱距离扁平电缆8-12CM，地面的格雷母线发射的高频信号通过电磁感应被天线箱接收，R线为平行敷设的一对线，发射的信号作为基准信号，G0—G9在不同的位置有不同的交叉点，其发射出的信号在经过偶数个交叉后，相位与基准信号相同，在经过奇数个交叉点后，相位与基准信号的相位相反，若规定同相位时地址为“0”，反相位时地址为“1”，则在格雷母线的某一位置发射出唯一10位的地址编码，此对应与机车的一个地址。例如图中G0—G9的地址码为：001…1。

位置检测单元将地址码转换成十进制的米数，即可检测出机车离格雷母线始端的距离，从而得到机车的位置，车载站的PLC将这个地址与数据区中预设定的各工作区的地址相比较，即可知道机车在哪个工作区，是否已经对准。图1