中厚板吊車系統的研究與開發

王孝敏

摘 要 在中厚板生產中，吊車承擔著倒垛、上下輥道、入庫、出庫等重要工作，起著串聯整個物流的重要作用。吊車運行是否正常，關系著物流的是否順暢。同樣，吊車系統在整個計算機系統中也起著舉足輕重的作用，關系著信息流與物流的一致性。目前國內中厚板廠基本都上了吊車系統，但真正把它用的好的卻沒有幾家，大多數都只是擺設。本文中，通過走訪多個中厚板廠了解吊車系統使用情況，與多個單位進行了技術交流，結合多年現場吊車系統使用中遇到的問題以及現場使用習慣，打破慣性思維，重新設計整個系統框架，實現了真正的方便操作，穩定可靠，友好直觀的吊車系統，受到了現場的歡迎，使用情況良好。

【關鍵詞】中厚板 吊車系統 研究與開發

1 主流的幾大吊車系統

1.1 傳統無線吊車系統

手持PDA、吊車系統、其他系統通過無線網絡形成一個閉環。

操作方式：例吊車吊板上輥道，需場地管理操作手持PDA，發送吊車命令給吊車，吊車操作工根據吊車命令從相應垛位找到相應鋼板，吊至輥道，操作吊車畫面做確認操作。吊車操作通過后臺電文通訊通知剪切線系統，剪切線輥道處理電文，在輥道相應位置增加鋼板號。

缺點：需要多方配合，尤其是吊車工與場地管理之間，操作命令需及時，任何一方操作不及時，就會帶來整個跟蹤的混亂，對操作工的素質要求比較高。

1.2 圖像識別吊車系統

利用圖像識別系統，識別鋼板上下線位置，替代吊車操作。

操作方式：例吊車吊板上輥道，場地管理操作手持PDA，發送吊車命令；吊車操作工按照吊車命令從相應垛位找到鋼板，吊至輥道，同時發送上料鋼板信息給圖像識別系統；圖像識別系統自動識別鋼板已上輥道，自動發送確認命令給吊車系統以及發送鋼板信息給剪切線系統，將鋼板號添加到跟蹤畫面。

缺點：

（1）投資較高，需額外上一套圖像識別系統還有相應的硬件設施（高清攝像頭、圖像處理服務器等）。

（2）圖像識別系統受現場環境影響較大。

1.3 無人駕駛吊車系統

吊車根據命令直接行走，吊運，無人駕駛。

缺點：投資很大，另實際效果未知，國內用的不多。

2 背景

（1）近年來鋼鐵行業形勢急轉直下，大多數鋼鐵企業陷入全面虧損。大形勢需要開源節流，內部挖潛。

（2）工藝布置的本質性不同，決定著比其他中厚板廠的更復雜的物流。

（3）堆放場地比較小，物流信息流的壓力很大，需要盡快周轉。

（4）人員配置較少，未來趨于減少，不太可能增加。

（5）無線網絡信號不穩定，丟包現象嚴重，大面積更換無線設備投資很大。

3 研究與開發

任何系統只有符合現場實際需要，才能有旺盛的生命力。多年來，在吊車系統的使用上采取了很多的措施，包括吊車的自動定位，吊車與輥道的自動配合，吊車的稱重連鎖等等，但效果都不理想。

經過多年的實踐，符合現場實際需要，想現場所想，急現場所急，需要的功能堅決要給，不需要的功能堅決不給，才是系統能否受用戶歡迎的關鍵。

本次吊車系統的全新設計開發，正是建立在這條宗旨之上，結合低投資成本的前提，最終開發完成。

該系統主要由六部分組成：跟蹤模塊、操作模塊、糾錯模塊、自適應模塊、通訊模塊、畫面設計。

3.1 跟蹤模塊

實時跟蹤垛位、輥道、冷床實時映像以及上下輥道、冷床、庫內倒垛、工序變更等操作流程，任何變動都能在畫面上及時反映，是所有模塊的基礎。

3.2 操作模塊

實現操作最簡化，畫面直觀明了，任何操作由原有的多人多步操作改造為單人兩步操作，點擊源垛位、目標垛位，2秒完成操作內容，效率極大提高。

3.3 糾錯模塊

劃定正確標準操作范圍，不允許越界，不考慮提醒框的設計，這樣對系統的良好運轉不利。在長時間的操作過程中，讓操作工關心與其本職工作無關的事物，會減弱其對系統的信心。系統設計時，直接在系統中考慮各種情況，直接限死，不給錯誤操作的空間。保證正確合理的操作。

3.4 自適應模塊

可適應惡劣的無線網絡情況，無論強弱與否，丟包與否，只要在合理范圍內，皆能適應。原有無線網絡因為現場工況復雜，例吊車對無線信號的遮擋，無線設備的老化等，經常出現丟包等情況，丟包最長能到1分鐘，在加上原有操作模式為多人多點操作這種配合性很高的操作模式。在這種情況下，老系統的使用情況可想而知，操作工明顯有抵觸情緒。改造后完全解決了這個問題，無線設備沿用原有設備，無須任何額外投資，很受現場操作工歡迎。

3.5 通訊模塊

實現與其他系統（MES，剪切線，常化線等）的通訊。

3.6 畫面設計

畫面人性化設計，與實際現場垛位、輥道、冷床布置保持一致，畫面直觀明了。

4 實際效果

與其他吊車系統相比，本系統的有益效果是：

（1）多人多點操作，改造為單人單點操作，顯著提升工作效率。

（2）單人單點操作，帶來了垛位變更口徑的一致性，準確率直線提升。

（3）兼容無線網絡的不穩定性，對硬件設備需求不高。

（4）沿用原有設備，無須任何額外投資。

（5）現場使用效果良好，操作工從抵觸使用轉變到現在的喜歡使用。

5 結論

本系統打破慣有思維，從操作工角度考慮，結合大環境要求的低投資成本的原則，在不增加任何額外投資的情況下，實現了智能化、人性化、方便可靠的吊車系統，取得了良好的效果。

作者單位

江蘇江陰興澄特種鋼鐵有限公司 江蘇省江陰市 214400