智能论文无人化行车智能控制技术

分类：自动化论文发表 时间：2017-09-07 15:19 关注：(1)

　　无人行车技术代表世界领先的自动控制水平，这篇智能论文在国内外均有成功的案例，从技术上已趋于成熟。成功实施无人行车技术，能较大程度地节省人力资源，提高管理水平，降低安全风险，延长设备使用寿命。《智能制造》面向国内外公开发行.杂志以提高企业应用水平，追踪技术研发热点，报道市场发展动态为鲜明特点，生动、及时地反映CAD/CAM/CAPP/ERP领域的最新动态。目前是CAD领域唯一的专业杂志。内容涉及制造业和IT行业两大方面内容，信息量丰富。

　　摘要：介绍行车自动化技术的发展历程，着重阐述无人化行车和智能钢卷库管理控制系统的组成及功能。

　　关键词：无人化;行车;智能控制

　　引言

　　从20多年前，欧洲的钢铁企业就开始了全自动行车系统的测试和实施，18年前在韩国浦项也已开始研发和实施。2002年第一台无人值守行车研发成功并在浦项制铁投产，后来经过升级改造后，浦项ICT与Satec在浦项制铁的浦项和光阳两个生产公司共226台行车实施了自动化，基本覆盖了浦项制铁的全部工厂。在国内，2007年行车自动化系统在宝钢的产品库区和中间库区首次投入使用，宝钢1730mm冷轧投入5台无人行车，宝钢运输部投入4台无人行车，随后在武钢、太钢、唐钢等钢铁企业已经投入无人行车系统。

　　1行车自动化技术发展

　　(1)第一代行车技术。第一代技术的主要特点是依靠人工进行信息传递及行车操作。库区管理系统依靠人工录入钢卷信息，行车采用人工驾驶方式，人工传递钢卷信息。行车动作需要行车驾驶员和指吊人员两人共同完成。(2)第二代行车技术。在第二代行车自动化技术中，实现了精确的行车定位，行车驾驶员可以通过车载终端接收指令及查看信息。第二代行车自动化技术的主要特点是库区管理实现信息传递自动化，行车驾驶员根据指令驾驶行车。行车驾驶员能够通过车载终端接收吊运指令，并根据指令提示进行行车操作，实现了车上有人，地面无人的运行模式。(3)第三代行车技术。随着库区L2系统及行车自动化的发展，行车控制逐渐实现了无人化操作。第三代技术的主要特点是信息自动化和行车操作无人化，实现了行车无人、地面无人、全天候连续工作的运行模式，平均工作效率高。

　　2无人化行车智能控制系统组成

　　无人化行车智能控制系统组成如图1所示。第三代无人行车技术是在在第二代行车自动化系统基础上发展起来的，不同于第二代行车自动化的技术主要体现在以下方面。

　　2.1智能库区管理

　　智能库区管理(WMS)作为第三代技术的重要组成部分，主要作用是衔接前后物流工序，并依据物料信息以及物料的实际位置触发行车调度，从而更好分配库位，供给下道工序，对理顺物料提供重要依据。WMS根据MES作业指令自动分配目标库位，自动调度行车并分解成行车可执行的最小指令工单。库区管理系统主要有以下功能:(1)目标库区分配：依据下道工序以及码垛原则，自动合理分配库位，也可在临时指定库区内实现该功能。(2)运输路径优化：依据目标库位分配的结果，选择最优的运输路径。(3)行车调度分配：在最优的运输路径中，合理分配行车，提高效率，降低由于分配不均导致的行车负荷不均。

　　2.2行车自动化系统

　　行车控制系统参考现场设备的参数，根据工单要求，实现自动控制行车的吊装。2.2.1扫描识别系统为了将物料(向上/向下)安全吊装到运输车辆底座或者调运到指定钢卷位，生成(向上/向下)吊装的坐标，扫描识别系统检查、确认运输车辆底座钢卷位的形状后，行车再执行吊运工作。无人行车装、卸车流程如图2所示。2.2.2行车规避障碍物控制在无人行车的移动区间里存在地面障碍物时，吊具以最优路径向目标移动，实现安全吊运、避免与障碍物相撞的控制，如图3所示。为防止进入库区的车辆同行车相撞，在一定的高度上实时监控车辆，实现行车和车辆间的防撞控制。行车规避车辆控制如图4所示，扫描仪随时扫描车辆的移动通道，将实时信息传送给地面站;无人行车将钢卷吊装后，进入车辆通道时，地面站用信号灯指示，控制车辆进入;车辆进入通道时，地面站指示无人行车暂时停止。

　　2.2.3行车间防碰撞系统按工作指令优先级优化行车之间的防撞控制，如图5所示。先接到指令的行车优先动作，排在后面的行车避让排在前面的行车。一个行车运行，一个行车回避，提高行车效率。2.2.4行车定位及吊具防摇摆控制行车定位及吊具防摇摆控制，即在入库产品没受损伤的条件下，通过无人行车，将钢卷正确地向上/向下吊装于指定位置的控制。行驶过程中，吊具摆动角度控制在±0.5°以内.位置控制误差不超过±25mm，系统利用从地面站接收的出发位置及目标位置间的移动距离，生成行驶模式(长距离为梯形，短距离为三角形)，用测距仪值反映行车的实际移动距离，实行速度及摆动控制。

　　2.3智能吊具系统

　　2.3.1智能吊具智能吊具由行车自动化系统控制其动作，主要完成夹紧、松开、吊具升降和旋转等功能。智能吊具如图6所示，与普通钳形吊具相比，增加了以下设备：带旋转功能的设备、角度检测传感器、夹紧到位传感器、松开到位传感器、钢卷内径感应传感器、下部物体感应传感器等。2.3.2视频监控系统视频监控系统可对产品库房的整个生产过程、运输过程等进行全程监视，并实现信息的可追溯性，同时可以辅助行车安全区域的管理。