一种多天车自动运行调度方法技术

本发明专利技术涉及一种多天车自动运行调度方法,包括：采用多台激光雷达仪对车间内天车工作区进行连续扫描，建立车间三维模型，在各天车大车上安装随大车移动的车载UWB测距传感器，且与车载PLC连接，车载PLC实时采集各天车大车、小车及吊具的空间绝对位置及天车状态数据，并上传至多天车自动运行调度系统；调度系统根据上传的空间绝对位置及天车状态数据向车载PLC控制系统发送控制指令。本发明专利技术的优点是：可优化车间多天车作业时间，该自动运行调度方法的实施，使每台天车都处于最高效的工作方式，从而提高了车间的生产效率，降低天车司机工作强度，提高自动化水平。提高自动化水平。提高自动化水平。

【技术实现步骤摘要】
一种多天车自动运行调度方法


[0001]本专利技术公开了一种多天车自动运行调度方法，属于冶金行业吊运设备自动控制领域，适用于自动天车改造技术。

技术介绍

[0002]冶金矿山行业的车间、库房等现场所使用天车多为共用同一大车轨道的多台天车。当生产任务紧急时会要求多台天车同时进行作业，而由于大车同轨导致的无法互相跨越，并且相邻天车存在任务或者工作范围重叠情况会导致人工作业调度协调效率低下，各天车互相干扰甚至碰撞情况发生。例如申请号为20211112904.7的专利技术专利中描述的调度平台使用高可靠性的音频传输方案确保信息传递的正确性，但增加硬件成本外仍属于人工语音下达指令并由人员执行的模式，在长时间劳作后的疲劳及现场噪音环境下依旧存在误操作可能。添加自动调度算法可降低人员操作强度并避免生产事故的发生。申请号为201821699240.5的专利技术专利中描述的防碰撞安全系统的天车使用大量开关量传感器接入车载PLC实现碰撞检测与预警，此类方案仅可用于天车抓放固定区域内摆放且具有一类固定外形的工件的情况，且大量开关量传感器的使用增加了故障点，任意一台传感器故障都将对系统功能和系统安全性造成极大影响。并且此解决方式仅适用于单台天车的设备层的自动化，缺乏进一步智能升级的空间。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种多天车自动运行调度方法，解决了上述技术问题，在保证天车的安全行驶和正常作业的同时，提高了各天车响应效率和降低天车的空闲时间。
[0004]本专利技术的目的是这样实现的。
[0005]本专利技术的一种多天车自动运行调度方法,其特征在于：包括下列步骤：
[0006]S1、采用多台激光雷达仪对车间内天车工作区进行连续扫描，建立车间三维模型，并实时获得各天车、车间工作区域及各工件吊装生产作业任务摆放的位置,调度系统根据激光雷达反馈建立的车间模型以天车吊具最大开度的矩形长边为长度单位l将车间三维模型进行网格化处理，天车的大车通过一个单位网格所需时间为
[0007]S2、在同轨天车大车轨道一侧尽头分别安装UWB测距传感器，在各天车大车上安装随大车移动的车载UWB测距传感器与车载PLC连接，车载PLC实时采集各天车大车、小车及吊具的空间绝对位置及天车状态数据，并通过通信系统上传至调度系统；
[0008]S3、调度系统根据上传的各天车的大车、小车及吊具的空间绝对位置及天车状态数据、工件吊装生产作业任务X的作业点位置计算各无任务天车对应的大车、小车及吊具到达工件吊装生产作业任务的作业点位置在X、Y、Z方向上所需运行距离，分别记为l
n1
、l
n2
、l
n3
；
[0009]S4、调度系统根据工件吊装生产作业任务X的作业点位置和预设的各无任务天车N
的大车速度为V
a
、小车速度为V
b
和吊具升降速度为V
c
，计算所有无任务天车N各自到达工件吊装生产作业任务X的作业点位置所需时间为:并选取耗时最短的T
a
＝min(T
n
)所对应的无任务天车N进入下步判断，其中：a＝1，2
……
n；
[0010]S5、调度系统根据激光雷达反馈以及各天车车载PLC回传的实时状态数据判断是否有正在运行的天车M，如果不存在运行中的天车M，则通过通讯系统向车载PLC控制系统发送控制指令，T
a
对应的无任务天车N被分配任务X并执行，无任务天车N运行期间，将自身大车位置与工件吊装生产作业任务X的作业点位置方向的范围上传调度系统，同时调度系统标记无任务天车N的大车运行范围为干涉区，判断流程返回步骤S1，如果存在正在运行中的天车M则调度系统读取Level2层级预存数据，获得此运行中的天车M的大车运行范围，并判断如果此时无任务天车N执行工件吊装生产作业任务X是否与运行中的天车M的大车运行范围有重叠，若有重叠区域则天车N不执行工件吊装生产作业任务X并在T
u
时间间隔后调度系统的判断流程返回步骤S1；如果无任务天车N与运行中天车M的大车运行范围无重叠，则无任务天车N被调度系统分配任务X并执行，调度系统判断流程返回步骤S1，无任务天车N接受工件吊装生产作业任务X运行期间，调度系统将无任务天车N大车位置与工件吊装生产作业任务X的作业点位置间范围标记为干涉区，当天车任务完成后调度系统取消干涉区标记，返回流程“步骤S1”阶段等待上位系统新任务，所有天车完成各自当前任务后车载PLC将自身无任务状态数据上传调度系统，调度系统取消此无任务天车N的干涉区标记。
[0011]优选的，所述的天车状态数据包括天车的自动模式、手动模式、报警、运行及有无任务的状态数据。
[0012]本专利技术的一种多天车自动运行调度系统，其特征在于：包括设置在车间工作区内的同轨天车大车上的多台天、信息采集系统及车载PLC控制系统，设置在上位机上的调度系统及通信系统，
[0013]所述的信息采集系统用于采集加工车间整个图像信息和各天车大车、小车、吊具的空间绝对位置及天车状态数据，包括多台激光雷达仪、UWB测距传感器以及车载UWB测距传感器反馈数据；
[0014]所述的调度系统根据起吊工件的位置和天车大车、小车、吊具的空间绝对位置自动计算哪一台天车在何时应该运行到何地做何动作，以及计算某个动作的执行时间；并通过通信系统发送调度命令至车载PLC控制执行系统。
[0015]本专利技术的优点是：可优化车间多天车作业时间，该自动运行调度方法的实施，使每台天车都处于最高效的工作方式，从而提高了车间的生产效率，降低天车司机工作强度，提高自动化水平。
附图说明
[0016]图1是本专利技术多天车自动运行调度方法流程图。
具体实施方式
[0017]下面结合附图对本专利技术作进一步的详细描述。
[0018]参阅图1,本专利技术的一种多天车自动运行调度系统,其特征在于：包括设置在车间
工作区内的同轨天车轨道上的多台天车、信息采集系统及车载PLC控制系统，设置在上位机上的调度系统及通信系统，
[0019]所述的信息采集系统用于采集加工车间整个图像信息和各天车大车、小车、吊具的空间绝对位置及天车状态数据，包括多台激光雷达仪、UWB测距传感器以及车载UWB测距传感器；
[0020]所述的调度系统根据起吊工件的位置和天车大车、小车、吊具的空间绝对位置自动计算哪一台天车在何时应该运行到何地做何动作，以及计算某个动作的执行时间；并通过通信系统发送调度命令至车载PLC控制执行系统。
[0021]本专利技术所述的一种多天车自动运行调度方法,其特征在于：包括下列步骤：
[0022]S1、采用多台激光雷达仪对车间内天车工作区进行连续扫描，建立车间三维模型，并实时获得各天车、车间工作区域及各工件吊装生产作业任务摆放的位置,调度系统根据激光雷达反馈建立的车间模型以天车吊具最大开度的矩形长边为长度单位l将车间三维模型进行网格化处理，天车的大车通过一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多天车自动运行调度方法,其特征在于：包括下列步骤：S1、采用多台激光雷达仪对车间内天车工作区进行连续扫描，建立车间三维模型，并实时获得各天车、车间工作区域及各工件吊装生产作业任务摆放的位置,调度系统根据激光雷达反馈建立的车间模型以天车吊具最大开度的矩形长边为长度单位l将车间三维模型进行网格化处理，预设的各天车的大车速度为V
a
、小车速度为V
b
和吊具升降速度为V
c
，则天车的大车通过一个单位网格所需时间为S2、在同轨天车大车轨道一侧尽头分别安装UWB测距传感器，在各天车大车上安装随大车移动的车载UWB测距传感器与车载PLC连接，车载PLC实时采集各天车大车、小车及吊具的空间绝对位置及天车状态数据，并将通过通信系统上传至多天车自动运行调度系统；S3、多天车自动运行调度系统根据上传的各天车的大车、小车及吊具的空间绝对位置及天车状态数据、工件吊装生产作业任务X的作业点位置计算各无任务天车对应的大车、小车及吊具到达工件吊装生产作业任务的作业点位置在X、Y、Z方向上所需运行距离，分别记为l
n1
、l
n2
、l
n3
；S4、多天车自动运行调度系统根据工件吊装生产作业任务X的作业点位置和预设的各无任务天车N的大车速度为V
a
、小车速度为V
b
和吊具升降速度为V
c
，计算所有无任务天车N各自到达工件吊装生产作业任务X的作业点位置所需时间为:并选取耗时最短的T
a
＝min(T
n
)所对应的无任务天车N进入下步判断，其中：a＝1，2
……
n；S5、多天车自动运行调度系统根据激光雷达反馈以及各天车车载PLC回传的实时状态数据判断是否有正在运行的天车M，如果不存在运行中的天车M，则通过通讯系统向车载PLC控制系统发送控制指令，T<...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈冉，梁禹，于腾飞，宋林江，常轩睿，胡健，陈涛，苑庆波，
申请(专利权)人：鞍钢集团矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：