一种全自动无人化垛板吊智能钢板垛位管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种全自动无人化垛板吊智能钢板垛位管理系统，属于钢板垛位管理技术领域，包括：可编程逻辑控制器、垛位高度激光传感器、垛位高度数据采集单元、上跨天车检测激光光电传感器、上跨天车数据采集单元、无线网桥、上跨天车定位激光传感器；所述垛位高度激光传感器与垛位高度数据采集单元连接，所述垛位高度数据采集单元与可编程逻辑控制器连接，所述上跨天车检测激光光电传感器与可编程逻辑控制器连接，无线网桥分别与可编程逻辑控制器和上跨天车数据采集单元连接，上跨天车定位激光传感器与上跨天车数据采集单元连接；监测垛位高度的变化情况，以及上跨天车运行状态，进而得到预缴垛位的钢板出入库情况。

【技术实现步骤摘要】
一种全自动无人化垛板吊智能钢板垛位管理系统
本专利技术属于钢板垛位管理
，具体涉及一种全自动无人化垛板吊智能钢板垛位管理系统。
技术介绍
钢板是用钢水浇注，冷却后压制而成的平板状钢材，是平板状，矩形的，可直接轧制或由宽钢带剪切而成，由垛板吊在辊道上将钢板下线并入库至预缴垛位中，再由上跨天车将钢板由预缴垛位出库至成品库垛位中，这样就需要配套的管理系统来监测钢板垛位高度以及钢板入库、出库状态。
技术实现思路
本专利技术提供一种全自动无人化垛板吊智能钢板垛位管理系统，实时检测钢板预缴垛位区域的预缴垛位高度，监测垛位高度的变化情况，以及上跨天车运行状态，进而得到预缴垛位的钢板出入库情况。本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种全自动无人化垛板吊智能钢板垛位管理系统，安装在钢板预缴垛位区域，包括：可编程逻辑控制器、垛位高度激光传感器、垛位高度数据采集单元、上跨天车检测激光光电传感器、上跨天车数据采集单元、无线网桥、上跨天车定位激光传感器；所述垛位高度激光传感器与垛位高度数据采集单元连接，所述垛位高度数据采集单元与可编程逻辑控制器连接，所述上跨天车检测激光光电传感器与可编程逻辑控制器连接，无线网桥分别与可编程逻辑控制器和上跨天车数据采集单元连接，上跨天车定位激光传感器与上跨天车数据采集单元连接。进一步的，所述垛位高度激光传感器，用于检测钢板预缴垛位高度；所述垛位高度数据采集单元，用于接收垛位高度激光传感器数据，并将接收到的数据传输至可编程逻辑控制器；所述上跨天车检测激光光电传感器，用于检测上跨天车是否进入钢板预缴垛位区域以及上跨天车在钢板预缴垛位区域的具体位置，所述上跨天车用于将钢板由预缴垛位运输出库至成品垛位；所述上跨天车数据采集单元，用于控制上跨天车运行状态；所述无线网桥，搭建覆盖钢板预缴垛位区域的无线局域网，用于可编程逻辑控制器与上跨天车数据采集单元进行网络通讯和数据传输；所述上跨天车定位激光传感器，用于检测上跨天车实时位置数据，将检测到的数据传输至上跨天车数据采集单元，对上跨天车进行位置定位。进一步的，所述上跨天车数据采集单元通过RS485接口与上跨天车定位激光传感器连接，还通过数字量输出DO接口与天车电气系统连接，通过以太网接口连接有上跨天车人机界面和语音报警装置。进一步的，所述无线网桥为多个，其中一个无线网桥通过Profinet总线与可编程逻辑控制器连接，其他的多个无线网桥分别通过Profinet总线连接有一上跨天车数据采集单元。本专利技术的有益效果是：通过安装在钢板预缴垛位区域的垛位高度激光传感器，实时检测预缴垛位的高度，并根据预缴垛位高度的变化情况，以及上跨天车的运行状态，得到预缴垛位的钢板出入库情况，组建无线局域网，进行上跨天车作业调度，以及预缴垛位区域上跨天车与垛板吊防碰撞，实现预缴垛位的信息化、自动化、智能化管理。附图说明图1是本专利技术结构框图；图2是本专利技术钢板预缴垛位区域平面结构图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述。一种全自动无人化垛板吊智能钢板垛位管理系统，安装在钢板预缴垛位区域，包括：可编程逻辑控制器、垛位高度激光传感器、垛位高度数据采集单元、上跨天车检测激光光电传感器、上跨天车数据采集单元、无线网桥、上跨天车定位激光传感器；所述垛位高度激光传感器与垛位高度数据采集单元连接，所述垛位高度数据采集单元与可编程逻辑控制器连接，所述上跨天车检测激光光电传感器与可编程逻辑控制器连接，无线网桥分别与可编程逻辑控制器和上跨天车数据采集单元连接，上跨天车定位激光传感器与上跨天车数据采集单元连接。所述垛位高度激光传感器，用于检测钢板预缴垛位高度；所述垛位高度数据采集单元，用于接收垛位高度激光传感器数据，并将接收到的数据传输至可编程逻辑控制器；所述上跨天车检测激光光电传感器，用于检测上跨天车是否进入钢板预缴垛位区域以及上跨天车在钢板预缴垛位区域的具体位置，所述上跨天车用于将钢板由预缴垛位运输出库至成品垛位；所述上跨天车数据采集单元，用于控制上跨天车运行状态；所述无线网桥，搭建覆盖钢板预缴垛位区域的无线局域网，用于可编程逻辑控制器与上跨天车数据采集单元进行网络通讯和数据传输；所述上跨天车定位激光传感器，用于检测上跨天车实时位置数据，将检测到的数据传输至上跨天车数据采集单元，对上跨天车进行位置定位。实施例1在本实施例中，成品库内垛板吊的工作区域中，共有3个垛板吊区域，每个垛板吊区域配置8个钢板预缴垛位，共计24个钢板预缴垛位，所有的钢板预缴垛位均设置为智能垛位。优选的，预缴垛位中存放的钢板由辊道钢板垛位分配与定位系统自动分配，由垛板吊在辊道上将钢板下线并入库至预缴垛位中，再由上跨天车将钢板由预缴垛位出库至成品库垛位中。可编程逻辑控制器优选西门子S7-1500/CPU1516，安装在钢板输送辊道控制室中，具有数字量输入DI接口、数字量输出DO接口、以太网接口，具备Profinet总线接口，支持硬件/软件滤波、TCP/IP通信、Profinet组网通信，用于计算垛位高度、判断垛位是否满垛/空垛、生成钢板入库/出库信息、组网通信等功能。每个预缴垛位的侧上方均安装一台垛位高度激光传感器，型号优选为西克公司DT1000系列，垛位高度激光传感器激光光束斜向下照射预缴垛位的中心位置，用于检测预缴垛位高度，其可调整的角度范围为0°～90°，现场标定角度为30°～35°。优选的，垛位高度激光传感器安装时应避开垛板吊与上跨天车的作业区域，检测角度不宜过大，避免影响测量精度。垛位高度激光传感器采用激光脉冲飞行时间原理检测距离，发射“测量脉冲”与“参考脉冲”，通过测量二者之间的相位差，以及光脉冲从发出到被物体反射回来的时间差，计算测量距离。垛位高度激光传感器使用1级可见红色激光，漫反射测量方式，使用RS485总线接口将数据传输至垛位高度数据采集单元。钢板入库或者出库预缴垛位后，垛位高度激光传感器检测到的距离值将发生变化，通过RS485总线接口将实时检测距离数据传输至垛位高度数据采集单元。垛位高度数据采集单元优选西门子S7-1200控制器，其具有多路RS485总线接口，可连接多台垛位高度激光传感器同时接收传感器数据。同时，垛位高度数据采集单元具有Profinet总线接口，通过Profinet总线1网络通信连接可编程逻辑控制器西门子S7-1500/CPU1516，将各路垛位高度激光传感器数据发送至可编程逻辑控制器中进行转换与处理。Profinet总线1网络通信中，可编程逻辑控制器作为I/O控制器，垛位高度数据采集单元作为智能设备。3个垛板吊区域共配置30台上跨天车检测激光光电传感器，型号为西克公司DT50系列，使用漫反射背景抑制式测量，激光光源使用1级可见红光，检测距离可调节，输出PNP式开关量信号。上跨天车检测激光光电传感器安装在预缴垛位区域内的上跨天本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全自动无人化垛板吊智能钢板垛位管理系统，安装在钢板预缴垛位区域，其特征在于，包括：可编程逻辑控制器、垛位高度激光传感器、垛位高度数据采集单元、上跨天车检测激光光电传感器、上跨天车数据采集单元、无线网桥、上跨天车定位激光传感器；所述垛位高度激光传感器与垛位高度数据采集单元连接，所述垛位高度数据采集单元与可编程逻辑控制器连接，所述上跨天车检测激光光电传感器与可编程逻辑控制器连接，无线网桥分别与可编程逻辑控制器和上跨天车数据采集单元连接，上跨天车定位激光传感器与上跨天车数据采集单元连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种全自动无人化垛板吊智能钢板垛位管理系统，安装在钢板预缴垛位区域，其特征在于，包括：可编程逻辑控制器、垛位高度激光传感器、垛位高度数据采集单元、上跨天车检测激光光电传感器、上跨天车数据采集单元、无线网桥、上跨天车定位激光传感器；所述垛位高度激光传感器与垛位高度数据采集单元连接，所述垛位高度数据采集单元与可编程逻辑控制器连接，所述上跨天车检测激光光电传感器与可编程逻辑控制器连接，无线网桥分别与可编程逻辑控制器和上跨天车数据采集单元连接，上跨天车定位激光传感器与上跨天车数据采集单元连接。


2.根据权利要求1所述的一种全自动无人化垛板吊智能钢板垛位管理系统，其特征在于，
所述垛位高度激光传感器，用于检测钢板预缴垛位高度；
所述垛位高度数据采集单元，用于接收垛位高度激光传感器数据，并将接收到的数据传输至可编程逻辑控制器；
所述上跨天车检测激光光电传感器，用于检测上跨天车是否进入钢板预缴垛位区域以及上跨天车在钢板预缴垛位区域的具体位置，所述上跨天车...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛新宇，周迪辉，高昂，毕凯，王立楠，杨日彬，隋仕清，
申请(专利权)人：大连科信起重电器有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21