基于SRS的鋼卷自動裝卸車系統

張科科

（唐山鋼鐵集團微爾自動化公司，河北唐山063000）

0 引言

鋼卷自動裝卸車系統是伴隨著企業物流的發展，信息化系統的逐步完善而出現的，它可以顯著提高生產及運輸效率。該系統于2015年6月在唐鋼高強汽車板廠投入使用，實現了鋼卷入庫出庫的全自動作業，從而節省大量資源并提高企業物流，信息流的同步性[1]。

1 鋼卷自動裝卸車系統構造

鋼卷自動裝卸車系統主要由以下幾個分系統組成，見圖1：

A模塊：即庫區及天車任務分配系統，主要任務是接收MES下發的生產計劃中關于運輸鋼卷的車輛信息（車牌號以及所運輸鋼卷的信息），結合鋼卷的下道生產工序，以及庫區的碼垛原則，系統自動合理分配庫位。

WMS系統：依據目標庫位分配的結果，選擇最優的運輸路徑。同時在最優的運輸路徑中，合理分配天車，降低由于分配不均導致的天車負荷不均。

PLC及傳動系統：天車PLC接收到WMS發送的作業指示信息后。根據目標位置、實際位置及障礙物位置計算出天車行走的最優路徑及速度，然后控制天車驅動部分精確的達到目標位置。

SRS系統：SRS系統是根據停好的車輛（Vehicle）種類、形狀和停車位來識別車輛，并對其進行掃描，為WMS系統提供鋼卷的坐標。

圖1 鋼卷自動裝卸車系統構成

2 SRS系統構成及功能

SRS主要由以下幾個分系統組成，見圖2，具體功能如下：

SRS系統構成：

SRS模型系統：主要對其它設備進行控制，并把掃描儀采集到的數據進行模型計算，生成位置坐標,并將坐標傳遞給WMS系統。

圖2 SRS系統構成

垂直馬達及控制器：模型系統通過422通訊方式與其進行通訊，并控制掃描儀在垂直方向進行旋轉測量。

水平馬達及控制器：模型系統通過DI/O通訊方式與其進行通訊，并控制掃描儀在水平方向進行旋轉測量。

掃描儀：模型系統通過TCP/IP協議通訊，采集掃描儀收集到的數據。

激光點遙控系統：SRS模型系統通過DI/O通訊方式與其進行通訊，通過操作遙控器來制定所要裝卸車的位置。

3 在應用中遇到的問題及解決方案

在系統測試中，遇到的問題有：SRS和WMS之間的數據同步問題、保證所吊鋼卷的準確性和庫位及時更新等問題。其解決方案如下：

3.1 WMS系統和SRS系統建立實時數據交換

經過分析測試中遇到的狀況，為SRS系統和WMS系統建立實時通訊鏈接，并定義數據交換流程如下：

（1）SRS系統向二級系統發送請求工作信息的報文；

（2）天車二級收到請求后，返回工作信息。需要裝車的鋼卷信息如：鋼卷ID，寬度，寬度和重量信息；

（3）SRS系統向WMS系統發送請求車輛作業計劃請求,然后WMS向SRS發送車輛作業計劃，即：各個鋼卷的位置、鋼卷帶頭方向以及工作的先后順序；

（4）SRS向WMS系統反饋掃描計算出的鋼卷坐標；

（5）WMS根據SRS提供的數據進行信息比較（如：是否超限），同時WMS與SRS實時更新自身的狀態信息；

（6）WMS與SRS實時更新工作狀態，當鋼卷吊完，WMS會及時通知SRS系統；

（7）車輛作業完成后，WMS和SRS每一分鐘通訊一次，互相交換自身的狀態，直到有新的作業信息生成。

3.2 天車運行中保證鋼卷的準確性

無人天車運行時存在吊錯鋼卷的可能。所以在實施過程中，通過測量鋼卷寬度，鋼卷重量，鋼卷外徑來核實鋼卷信息，保證了所吊即所需[2]：

寬度核實：通過天車吊具上的激光測距編碼器來測量當吊具夾緊鋼卷時的寬度，與數據庫中的鋼卷寬度進行比較。

重量核實：通過天車上安裝的電子稱測量的實際卷重和來自數據庫中的鋼卷重量進行比較。

鋼卷外徑核實：通過天車吊具上的傳感器計算鋼卷外徑并與數據庫中的鋼卷外徑進行比較。

3.3 及時更新庫位信息

建立無人天車A模塊系統與WMS系統之間、WMS系統和PLC控制系統之間實時的通訊，A模塊系統根據MES系統下發運輸車輛的信息,根據下一道工序和碼垛規則，提前告知WMS進行庫位預約。WMS系統將工作任務分解成可執行的邏輯位置后，將任務下發給PLC系統，并實時監測PLC的任務執行狀態。當收到PLC的作業完成信號后，WMS系統將工作信息反饋給A模塊系統，A模塊系統及時更新庫位信息。

4 結語

2015年6月鋼卷自動裝卸車系統在唐鋼高強汽車板投入使用，提高了唐鋼高強汽車板軋后庫存區域無人天車系統入庫/出庫作業的工作效率，節約了大量的人力資源，降低了能耗。

[1]顏晶.天車定位及物料跟蹤系統在無人天車中的研究與應用[J].冶金自動化，2016(3).

[2]王曉琳.天車無人值守車輛自動識別系統[J].自動化應用，2016(2)：12-13.