鋼廠鋼卷庫吊車定位系統的硬件設計與應用

【摘要】本文主要介紹鞍鋼鲅魚圈1580熱軋生產線鋼卷庫吊車定位系統的硬件設計與應用，總結了吊車定位系統的硬件構成、系統設計及應用，實現庫區成品鋼卷物流的動態控制和統一管理。

【關鍵詞】吊車定位系統硬件構成設計與應用

一、吊車定位系統設計案例

吊車激光定位系統是針對1580熱軋生產線鋼卷庫的信息化管理需求設計的，鋼卷庫尺寸為219mX156m，共劃分4跨，每跨設4臺吊車。吊車定位系統服務器、主工作站設在精軋電氣室二層計算機室，在鋼卷庫設6個地面基站，通過全向天線將無線網絡覆蓋整個庫區，保證吊車內的車載終端與地面基站的通訊，庫區工作站設在發貨樓內的證書室內。系統連接示意圖如下：

二、系統特點

應用無線終端設備和計算機以太網微波通訊技術，將吊車之間、吊車與地面之間通過無線局域網有效的結合在一起，使吊車能迅速快捷的接收地面站所發的作業指令，進行有效作業。利用激光測量技術檢測吊車的操作位置，并把該信息與三級下發的吊車作業命令一同顯示給吊車操作人員，輔助吊車操作人員控制吊車運行。

采用TCP/IP協議通訊協議，充分實現了庫區信息管理的精確化、自動化。網絡通訊應用IEEE 802.11b/g標準的無線方式，系統穩定可靠，抗干擾能力強。

系統設計在硬件選用時考慮了熱軋鋼卷庫特有的生產環境，以保證在高溫、灰塵、電磁干擾及強烈振動的極端惡劣的環境條件下穩定正常的工作。

三、吊車定位系統的主要硬件構成：

鋼卷庫的地面部分是由庫區6臺基站（四跨，中間跨各2個基站，每個基站1個全向天線）、6個基站防塵裝置箱及配套的基站全向天線、饋線及轉接線組成，從精軋電氣室二層計算機室機房到地面基站及工作站采用單模4芯光纖；地面基站防塵裝置能夠實現控制溫度在設置的范圍內并能夠在溫度超過設定范圍情況下報警，確保無線通訊設備能夠工作在適應的溫度范圍內。地面基站安裝在吊車作業區基站防塵裝置內，與車載基站進行無線連接。

車載終端16臺（四跨，每跨4臺吊車）。分別安裝在各個跨區內的吊車操作室內，采用XP操作系統。車載電控柜是吊車定位系統車載部分的電源供應設備，內部放置開關電源、溫控器、數據采集中心和UPS電源，配套車載基站、車載基站全向天線等相關設備。

激光測距儀。本系統選用了兩種激光測距儀，分別應用在X軸的大車和Y軸小車的位置測量。激光測距儀防塵恒溫裝置通過在測距儀箱內的溫度探頭監控內部工作溫度，可設置的溫度控制范圍是-20℃到60℃。測距儀減震箱及安裝減震恒溫箱的固定支架，加裝橡膠減震護墊，能夠起到更好的減震效果。

反射背板。大車：反射背板（表面貼反光膜）尺寸2mX2m，厚度3mm。小車：反射背板尺寸0.3mX0.3m，厚度3mm。反光膜粘貼在反射背板上，用于反射激光測距儀的光線。

四、吊車定位系統功能描述

鋼卷庫區動態導航、三維定位、數據統計、設備運行狀態監控。實現吊車上的車載終端的數據采集，并通過無線局域網完成數據的傳輸。吊車之間能夠傳輸數據，實時的監視各個吊車的位置和工作狀態。并將吊車操作的實際情況通過無線局域網和光纜傳輸三級計算機管理系統，實現鋼卷物流的統一管理。物料查詢功能，吊車操作人員可以查詢鋼卷的具體信息如鋼種、規格等，可以按位置、物料或者按其他組合方式進行查詢。

五、結束語

1580熱軋生產線鋼卷庫吊車定位系統于2009年1月通過了用戶及專家的鑒定評審，正式投入運行。這一系統的應用，提升了鋼卷庫物流信息化水平，提高了工作效率。通過本工程的設計應用實踐，為其今后在其它庫區的應用積累了寶貴經驗。