專利名稱：基于板坯庫保溫爐內(nèi)板坯吊運(yùn)的控制系統(tǒng)與控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于自動控制領(lǐng)域，具體涉及一種基于鋼廠板坯庫保溫爐內(nèi)板坯吊運(yùn)的控制系統(tǒng)與控制方法。
背景技術(shù)：
保溫爐作為鋼廠板坯庫中的一種常見設(shè)備，一般為了實現(xiàn)保溫爐的高效低耗，在設(shè)計保溫爐時保溫爐的設(shè)計尺寸會遵循空間利用最大化的原則，這樣會使得保溫爐中的板坯垛位間的尺寸比地面上的板坯垛位間的尺寸要小。出于板坯要經(jīng)常進(jìn)出保溫爐的實際， 雖然在進(jìn)行人工吊運(yùn)時，可以靠吊車操作工肉眼進(jìn)行判斷，以防止板坯與保溫爐壁發(fā)生擦碰和損壞保溫材料。但是由于視線、保溫爐尺寸等各方面的原因，實際操作中與保溫爐壁發(fā)生擦碰再所難免。在工業(yè)控制高度自動化的今天，板坯庫吊車已有采用無人化的趨勢，特別是其安全性與可靠性是整個系統(tǒng)首先需要考慮的。當(dāng)采用無人控制吊車進(jìn)行自動吊運(yùn)時，雖然吊車的定位精度比人工定位精度要高得多，以國內(nèi)大多數(shù)鋼廠的板坯庫入庫方式為例，其入庫方式多種多樣，而各種方式均無法保證入庫時所有板坯中心點的對中。因此在需要夾取板坯進(jìn)入保溫爐前，由于夾取時沒有進(jìn)行中心定位，以及非正常情況下的夾鉗晃動都會造成板坯在升降過程中的非預(yù)期晃動；這進(jìn)一步造成了在進(jìn)出保溫爐時所吊板坯會對保溫爐壁造成擦碰，輕則造成保溫爐側(cè)壁保溫材料的損壞，影響保溫爐的保溫效果，重則造成掉坯損壞設(shè)備等重大事故。因此需要一套保護(hù)系統(tǒng)，保證板坯庫吊車在自動控制模式下能夠安全可靠地在保溫爐區(qū)域進(jìn)行作業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種在吊車自動控制模式下，板坯庫保溫爐內(nèi)板坯吊運(yùn)作業(yè)的控制系統(tǒng)，以用來保證自動控制模式下吊車吊運(yùn)板坯的安全性，進(jìn)而提高生產(chǎn)操作的準(zhǔn)確性和可靠性，避免板坯入庫時與爐壁發(fā)生擦碰等事故。其所要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實施。一種基于板還庫保溫爐內(nèi)板還吊運(yùn)的控制系統(tǒng),包括一夾鉗晃動檢測系統(tǒng)；所述夾鉗晃動檢測系統(tǒng)包括一第一激光傳感器和一在夾鉗相對于吊車偏移設(shè)定的角度范圍內(nèi)，可將所述第一激光傳感器所發(fā)射激光信號反射回第一激光傳感器的第一反光裝置；所述第一激光傳感器至少具有一依據(jù)其是否接收到所述第一反光裝置所反射激光信號以輸出不同電信號的信號輸出接口，所述信號輸出接口連接一第一控制器的I/o接口 ；所述第一激光傳感器設(shè)于吊車的相對靜止位，所述第一反光裝置設(shè)于夾鉗的相對靜止位；以及一保溫爐邊緣干涉預(yù)警系統(tǒng)；所述保溫爐邊緣干涉預(yù)警系統(tǒng)包括至少兩組分別設(shè)于保溫爐入口橫向位和縱向位的第二激光傳感器和第二反光裝置；相應(yīng)地任意一組所述第二激光傳感器和第二反光裝置分別設(shè)于保溫爐內(nèi)板坯入口的相對一側(cè)，并保持在所述第二激光傳感器和第二反光裝置間無遮擋時所述第二反光裝置可將所述第二激光傳感器所發(fā)射激光信號反射回第二激光傳感器，所述第二激光傳感器至少具有一依據(jù)其是否接收到所述第二反光裝置所反射激光信號以輸出不同電信號的信號輸出接口，所述信號輸出接口連接一第二控制器的I/O接口。作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一反光裝置包括一反光板。 也作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二反光裝置包括一反光板。作為本技術(shù)方案的更進(jìn)一步改進(jìn)，前述反光板為耐高溫反光板，該耐高溫反光板的耐熱溫度與所述板坯庫保溫爐爐內(nèi)溫度相適應(yīng)(這里的耐高溫反光板指能耐受工作現(xiàn)場溫度環(huán)境并具有反光性能的板材或具有反光面的其它形狀的材料)。還作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一激光傳感器安設(shè)于吊車底部，所述第一反光裝置安設(shè)于夾鉗上方。另外，所述保溫爐邊緣干涉預(yù)警系統(tǒng)還包括一例如為PLC控制系統(tǒng)的地面控制系統(tǒng)以及連接所述地面控制系統(tǒng)與吊車的信號傳輸網(wǎng)絡(luò)。其中，所述信號傳輸網(wǎng)絡(luò)最好為無線傳輸網(wǎng)絡(luò)。進(jìn)一步，所述地面控制系統(tǒng)包括第二激光傳感器輸出信號的采集監(jiān)控模塊；該模塊依據(jù)所述第二控制器所接收的信號監(jiān)控所吊運(yùn)板坯是否遮擋第二激光傳感器所發(fā)射激光信號，或者監(jiān)控第二激光傳感器可能出現(xiàn)的故障，并在出現(xiàn)故障時置位一個故障位；和目標(biāo)篩選模塊；該模塊依據(jù)所置位的故障位，判斷出現(xiàn)狀況的保溫爐區(qū)域；以及危險示警處理模塊；該模塊將目標(biāo)篩選模塊的篩選結(jié)果發(fā)送到吊車或地面控制系統(tǒng)。同樣，本發(fā)明提供的該控制系統(tǒng)還可以包括保溫爐打開/關(guān)閉到位檢測的傳感器，所述傳感器的信號輸出端與地面控制系統(tǒng)相連。又作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的至少兩組第二傳感器與第二反光裝置， 其組與組之間呈上下層排列，上下層間間距不大于板坯庫所存放板坯的最小厚度。此外，橫向或縱向相鄰排列的一個以上保溫爐共用一組橫向位或縱向位置放的所述第二激光傳感器和第二反光裝置。本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題在于提供一種采用上述控制系統(tǒng)進(jìn)行板坯庫保溫爐內(nèi)板坯安全吊運(yùn)的控制方法，其所要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實施。一種采用前述控制系統(tǒng)進(jìn)行板坯吊運(yùn)的控制方法，包括以下步驟(I)、依據(jù)夾鉗晃動檢測系統(tǒng)中第一激光傳感器所輸出的電信號判斷夾鉗的晃動情況，參照此信號，吊車控制系統(tǒng)控制夾鉗的起升/下降速度與停止時間；(2)、依據(jù)保溫爐邊緣干涉預(yù)警系統(tǒng)中各第二激光傳感器所輸出的電信號判斷板坯與保溫爐爐口的中心定位對中情況，參照此信號，吊車控制系統(tǒng)控制作出進(jìn)一步下放或停止下放板坯的操作。作為該控制方法的進(jìn)一步改進(jìn)，依據(jù)保溫爐邊緣干涉預(yù)警系統(tǒng)中各第二激光傳感器所輸出的電信號判斷板坯與保溫爐爐口的中心定位對中情況時，采用以下步驟
(I)、判斷各第二激光傳感器所輸出的信號是否正常；(2)、判斷出現(xiàn)異常情況的第二激光傳感器所處的保溫爐區(qū)域；(3)、確定是否有吊車在此保溫爐區(qū)域進(jìn)行作業(yè)；并依據(jù)該結(jié)果選擇向地面控制室發(fā)送危險警示電文以進(jìn)行人工干預(yù)，或者向該吊車發(fā)送危險警示電文以阻止吊車?yán)^續(xù)作業(yè)。也作為該控制方法的進(jìn)一步改進(jìn)，吊車在完成板坯下放時還包括判斷保溫爐蓋是否打開到位的步驟。采用上述技術(shù)方案的基于板坯庫保溫爐內(nèi)板坯吊運(yùn)的控制系統(tǒng)和控制方法，可提高板坯庫吊車在自動控制模式下所涉及保溫爐作業(yè)時的安全性與可靠性，解決因板坯夾取位置誤差所造成的安全可靠性問題，提高整個板坯庫吊車自動作業(yè)區(qū)的安全等級。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作一詳細(xì)說明。圖I為本發(fā)明所述控制系統(tǒng)中夾鉗晃動檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所述控制系統(tǒng)中夾鉗晃動檢測裝置的變化狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為行車起升/下降時的工作流程圖；圖4表示吊車吊運(yùn)板還入保溫爐位置示意圖；圖5為本發(fā)明所述保溫爐邊緣干涉預(yù)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖6為本發(fā)明所述激光傳感器檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為單個保溫爐爐口信號發(fā)射反饋系統(tǒng)安裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為連排多個保溫爐爐口信號發(fā)射反饋系統(tǒng)安裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明所述地面控制PLC系統(tǒng)的作業(yè)流程圖。圖中1——保溫爐2、3——保溫爐蓋4、41——激光傳感器5、51——耐高溫
反光板/反射板6--PLC控制器7-激光9-板還 10-地平面 11-板
坯庫吊車8、12—夾鉗
具體實施例方式本發(fā)明提供了一種板坯庫吊車在自動控制模式下吊運(yùn)板坯進(jìn)出保溫爐時的保護(hù)系統(tǒng)與控制方法。此系統(tǒng)包含三個部分(I)、夾鉗晃動檢測裝置；(2)、保溫爐邊緣干涉預(yù)警系統(tǒng)；(3)、保溫爐打開/關(guān)閉到位檢測與聯(lián)鎖解鎖系統(tǒng)。下面將對這幾個部分進(jìn)行詳細(xì)的闡述。(I)夾鉗晃動檢測裝置。為了防止夾鉗在起升/下降過程中晃動太大，造成對保溫爐壁的擦碰，吊車上具備一套夾鉗晃動檢測裝置。此裝置工作原理如下。此檢測裝置如圖I所示，圖中4為一激光傳感器，5為一耐高溫反光板。激光傳感器4安裝于小車底部,與安裝于夾鉗12 (吊具)上方的耐高溫反光板5構(gòu)成一套信號發(fā)射反饋系統(tǒng)。激光傳感器產(chǎn)生的激光在夾鉗晃動角度小于設(shè)計值時，經(jīng)過反光板的反射被激光傳感器接收，輸出高電平信號。若夾鉗12的晃動角度大于設(shè)計值時，激光傳感器4產(chǎn)生的激光無法射在反光板上，造成激光傳感器無法接收所射出的激光射線，輸出低電平信號，如圖2箭頭所示。吊車控制系統(tǒng)根據(jù)此信號在夾鉗12起升/下降時，若檢測到夾鉗晃動幅度太大， 將控制夾鉗的下放速度與停止時間，以減小夾鉗晃動的角度，當(dāng)夾鉗晃動的角度在允許范圍之內(nèi)時，再繼續(xù)控制夾鉗的起升/下降，避免與保溫爐壁發(fā)生碰撞，提高安全性。同時，這套裝置可防止吊車吊運(yùn)板坯時在下降過程中擺動幅度過大，進(jìn)一步提高堆垛的整齊度。行車起升/下降時的工作流程如圖3所示。(2)保溫爐邊緣干涉預(yù)警系統(tǒng)。具備了夾鉗晃動檢測裝置，這只能檢測夾鉗在起升/下降過程中夾鉗的晃動程度，但是無法防止由于非正常原因造成了板坯中心定位不準(zhǔn)確，吊車在把板坯吊入保溫爐前可能造成的與保溫爐的碰撞的情況，如圖4所示。圖中11表示板坯庫吊車，9表示吊車所吊的板坯，I表示板坯庫的保溫爐，10表示地平面。當(dāng)?shù)踯噺钠渌馕黄鸬醢迮鲿r，如果原垛位上的板坯發(fā)生偏移，吊車起吊時夾鉗夾取位置不在板坯的中心，由于板坯超出了保溫爐的入口范圍，因此在吊車把板坯吊入保溫爐時由于吊車采用自動控制無司機(jī)操作，無法發(fā)現(xiàn)此危險隱患，在下放過程中將發(fā)生板坯與保溫爐碰撞的事故。為了防止此現(xiàn)象的發(fā)生，設(shè)計了一套保溫爐邊緣干涉預(yù)警系統(tǒng)。保溫爐邊緣干涉預(yù)警系統(tǒng)由保溫爐邊緣檢測傳感器、PLC系統(tǒng)、無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成。其系統(tǒng)構(gòu)成如圖5所示。無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成了吊車與地面控制系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的通訊媒介。另外在保溫爐的邊沿增設(shè)激光傳感器檢測系統(tǒng)，此檢測系統(tǒng)的主要構(gòu)成如圖6所示，主要由激光傳感器4，反射板5，PLC控制器6組成。另外，圖6中的I為保溫爐，2與3為保溫爐蓋。8為吊車的夾鉗，9為吊車所吊板還。7表不激光傳感器發(fā)射的激光。10表不地平面。激光傳感器4與反射板5構(gòu)成一套信號發(fā)射反饋系統(tǒng)。激光傳感器發(fā)射的激光信號(激光7)通過反射板5的反射由激光傳感器4接收。激光傳感器4本身具備數(shù)字量輸出接口，根據(jù)是否接收到反射板5所反射的激光信號輸出不同的狀態(tài)。假設(shè)，激光傳感器接收到反射板發(fā)射的激光信號，輸出信號為I ;若激光傳感器發(fā)射的激光信號受其他物體阻擋， 無法通過反射板反射，則激光傳感器輸出信號為O。若所吊板坯在下放過程中遮擋了激光傳感器的信號，激光傳感器信號輸出為低電平，說明板坯將會與保溫爐壁發(fā)生擦碰，需要緊急停止，人工干預(yù)，若激光傳感器信號輸出為高電平，則表明為正常狀態(tài)，可正常下放。吊車在自動運(yùn)行到保溫爐內(nèi)目標(biāo)垛位后，以最高速度下放，在距離激光傳感器檢測系統(tǒng)距離為h時，以一檔速度下放，在以低速通過S距離后，若所處區(qū)域的激光傳感器的信號沒有發(fā)生變化，即沒有發(fā)生板坯遮擋激光傳感器的情況，板坯可正常下放，如圖6所示。另外圖6中，激光傳感器4與反射板(耐高溫反光板)5設(shè)置成上下兩層，兩層之間的間距應(yīng)略小于板坯庫板坯的最小厚度，主要是為了防止行車在下降/起升過程中因夾鉗高度編碼器的誤差造成的板坯停止位置的偏移，以致于錯過了激光傳感器的檢測范圍， 造成遺漏。同時為了防止其他因素的干擾，因此安裝有兩套激光傳感器，呈上下兩層放置。
一般來說，由于保溫爐爐壁有4面，而要對此4面保溫爐爐壁進(jìn)行保護(hù)，就需要多套此激光傳感器與反射板組成的信號發(fā)射反饋系統(tǒng)，如圖7所示。圖中為保溫爐及保護(hù)裝置安裝位置俯視圖。41所示的三角形同樣表示激光傳感器，51所示的圓形表示激光傳感器反射板，共有4套。激光傳感器的輸出信號接至PLC控制器的I/O接口。PLC控制器根據(jù)此激光傳感器的輸出信號判斷激光傳感器的激光信號是否受到阻擋。實際在有多個保溫爐需要保護(hù)時，可采用如圖7所示的方法，每個保溫爐安裝4個激光傳感器與4個反射板，形成對保溫爐4面壁的保護(hù)。但是考慮到保溫爐一般采用集中布置，按順序排列，而且同一跨中的一臺吊車只能同時對一個保溫爐進(jìn)行作業(yè)，為節(jié)省設(shè)備的安裝數(shù)量，可采取設(shè)備共用的形式，如圖8所示。圖8為保溫爐及保護(hù)裝置安裝位置俯視圖。圖中41所示的三角形表示激光傳感器，51所示的圓形表示激光傳感器反射板。7個保溫爐中每個保溫爐有兩面壁處于同一直線上，因此，這兩面壁統(tǒng)一安裝2臺激光傳感器和2 個反射板。另外，需要注意的是，激光傳感器41的布置還需要考慮所選用的激光傳感器的有效作用距離。假設(shè)每個保溫爐的尺寸為15mX 12m，如果所選用的激光傳感器41的作用距離只有20m，那么必須按照如圖7所示的情況為每個保溫爐安裝4個激光傳感器與4個反射板。地面控制PLC系統(tǒng)，主要實現(xiàn)保溫爐邊緣檢測傳感器信號的接收與計算，以及將檢測結(jié)果通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給行車。其包含以下幾個功能模塊I)、傳感器信號的采集監(jiān)控模塊，地面控制PLC系統(tǒng)實時監(jiān)控保溫爐周圍傳感器的信號狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)有激光傳感器信號缺失，即發(fā)生板坯遮擋激光信號的情形，或者傳感器出現(xiàn)故障，置位一個故障位。2)、目標(biāo)篩選模塊，地面控制PLC根據(jù)置位的故障位，判斷出現(xiàn)狀況的保溫爐區(qū)域。3)、危險示警處理模塊，地面控制PLC根據(jù)從上位機(jī)取得的吊車的工作狀態(tài)，判斷當(dāng)前是否有吊車在此保溫爐區(qū)域進(jìn)行作業(yè)，若有，則向此吊車發(fā)送一個危險警示電文，阻止吊車進(jìn)一步進(jìn)行作業(yè)。若當(dāng)前在此保溫爐區(qū)域沒有吊車進(jìn)行作業(yè)，則可認(rèn)為發(fā)生了非預(yù)期的狀態(tài)，向地面控制室發(fā)送一個危險警示電文，提示值班人員。其作業(yè)流程如圖9所示。(3)保溫爐打開/關(guān)閉到位檢測與聯(lián)鎖解鎖系統(tǒng)。另外，為了防止在吊車運(yùn)行時，因保溫爐蓋打開不到位，以及在板坯進(jìn)出保溫爐時由于誤信號或者人為因素造成保溫爐蓋動作所引起的事故，需要一套保溫爐打開/關(guān)閉到位檢測與聯(lián)鎖解鎖系統(tǒng)。一般保溫爐在建造時已具備保溫爐打開到位的判斷傳感器，因此在這里只需要把這些傳感器信號接入地面控制PLC系統(tǒng)。而吊車與保溫爐之間的聯(lián)鎖與解鎖系統(tǒng)的工作原理如下。當(dāng)?shù)踯囎詣訄?zhí)行指令前會先根據(jù)地面控制PLC系統(tǒng)的信號判斷保溫爐蓋是否打開到位。如果已打開到位，吊車才能執(zhí)行指令。當(dāng)?shù)踯囎詣舆\(yùn)行到接近保溫爐的位置時，通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送一條聯(lián)鎖電文至地面控制PLC系統(tǒng)，地面控制PLC系統(tǒng)輸出聯(lián)鎖信號給地面聯(lián)鎖控制PLC，地面聯(lián)鎖控制PLC在地面設(shè)備聯(lián)鎖完畢后，發(fā)送一個地面設(shè)備狀態(tài)變更電文(聯(lián)鎖反饋)給地面控制PLC系統(tǒng)，地面控制PLC系統(tǒng)將此電文轉(zhuǎn)發(fā)至吊車，吊車在接收到此聯(lián)鎖反饋電文后，才能繼續(xù)作業(yè)，以此實現(xiàn)吊車與地面設(shè)備的聯(lián)鎖控制。在聯(lián)鎖控制狀態(tài)，其他吊車或者地面控制人員無法進(jìn)行保溫爐蓋的操作。當(dāng)?shù)踯囯x開保溫爐連鎖區(qū)域定義的起點與終點區(qū)域范圍，則為退出連鎖區(qū)域。退出連鎖區(qū)域時，吊車自動向地面控制PLC系統(tǒng)發(fā)送退出連鎖區(qū)域信息電文，地面控制PLC系統(tǒng)取消向地面聯(lián)鎖控制PLC發(fā)出的聯(lián)鎖信號。系統(tǒng)的工作流程如下描述。吊車在鎖定保溫爐后，在把板坯吊入保溫爐時，會根據(jù)夾鉗高度編碼器的信號使夾鉗下放到距保溫爐邊緣干涉預(yù)警系統(tǒng)中上一層激光傳感器h 的地方，減速，以低速通過激光傳感器的檢測區(qū)域，在保溫爐邊緣干涉預(yù)警系統(tǒng)中下一層激光傳感器下方h的地方停止。在此過程中，地面控制PLC實時接收激光傳感器的信號并計算各保溫爐的安全狀態(tài)，若發(fā)現(xiàn)激光傳感器信號的缺失，將立即向作業(yè)吊車或地面控制室發(fā)送一條危險警示電文。吊車若接收到此危險警示電文，將停止下降，由人工進(jìn)行干預(yù)。若在此過程中，吊車沒有接收到地面控制PLC系統(tǒng)發(fā)出的危險警示電文，吊車在通過激光傳感器檢測范圍停止后， 將發(fā)送一條保溫爐安全狀態(tài)查詢電文至地面控制PLC。地面控制PLC接收到此電文后將返回一條保溫爐安全狀態(tài)電文至吊車。吊車根據(jù)接收到的安全狀態(tài)電文判斷是否繼續(xù)進(jìn)行下放作業(yè)。若不安全，將產(chǎn)生一個報警信號，進(jìn)行人工干預(yù)。在判定安全后，吊車將完成后續(xù)的板還下放作業(yè)，在板還放直完成，完成起升后， 吊車將向地面控制PLC系統(tǒng)發(fā)送一條解鎖電文，解鎖保溫爐爐蓋。上述的高度h —般根據(jù)吊車起升/下降控制過程中所能達(dá)到的精度進(jìn)行確定，一般定為吊車升降控制精度的2 3倍即可。如吊車的升降精度為±20mm，則h可定位為 40 60mm。其中，本發(fā)明中提到的控制器或控制系統(tǒng)不僅局限于PLC控制器，也可以采用其它形式的控制器或控制系統(tǒng)進(jìn)行替代；例如繼電器控制回路、訂制開發(fā)的單片控制系統(tǒng)
坐寸ο另外，本發(fā)明中耐高溫反光板的耐高溫程度及材質(zhì)可以根據(jù)保溫爐內(nèi)的溫度以及反光板安裝位置的環(huán)境溫度進(jìn)行選擇，因為保溫爐內(nèi)的溫度不是一定的，不同的鋼廠保溫內(nèi)的溫度針對不同的鋼種應(yīng)該是不同的。本發(fā)明提供的板坯庫吊車在自動控制模式下吊運(yùn)板坯進(jìn)出保溫爐時的保護(hù)系統(tǒng)與控制方法，解決了在無人控制情況下因板坯夾取位置誤差所造成的與保溫爐發(fā)生碰撞、 擦碰的安全可靠性問題，提高整個板坯庫吊車自動作業(yè)區(qū)的安全等級。
權(quán)利要求
1.一種基于板坯庫保溫爐內(nèi)板坯吊運(yùn)的控制系統(tǒng)，其特征在于，包括一夾鉗晃動檢測系統(tǒng)；所述夾鉗晃動檢測系統(tǒng)包括一第一激光傳感器和一在夾鉗相對于吊車偏移設(shè)定的角度范圍內(nèi)，可將所述第一激光傳感器所發(fā)射激光信號反射回第一激光傳感器的第一反光裝置；所述第一激光傳感器至少具有一依據(jù)其是否接收到所述第一反光裝置所反射激光信號以輸出不同電信號的信號輸出接口，所述信號輸出接口連接一第一控制器的I/o接口 ；所述第一激光傳感器設(shè)于吊車的相對靜止位，所述第一反光裝置設(shè)于夾鉗的相對靜止位；以及一保溫爐邊緣干涉預(yù)警系統(tǒng)；所述保溫爐邊緣干涉預(yù)警系統(tǒng)包括至少兩組分別設(shè)于保溫爐入口橫向位和縱向位的第二激光傳感器和第二反光裝置；相應(yīng)地任意一組所述第二激光傳感器和第二反光裝置分別設(shè)于保溫爐內(nèi)板坯入口的相對一側(cè)，并保持在所述第二激光傳感器和第二反光裝置間無遮擋時所述第二反光裝置可將所述第二激光傳感器所發(fā)射激光信號反射回第二激光傳感器，所述第二激光傳感器至少具有一依據(jù)其是否接收到所述第二反光裝置所反射激光信號以輸出不同電信號的信號輸出接口，所述信號輸出接口連接一第二控制器的I/o接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述基于板坯庫保溫爐內(nèi)板坯吊運(yùn)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一反光裝置包括一反光板。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述基于板坯庫保溫爐內(nèi)板坯吊運(yùn)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第二反光裝置包括一反光板。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述基于板坯庫保溫爐內(nèi)板坯吊運(yùn)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述反光板為耐高溫反光板，該耐高溫反光板的耐熱溫度與所述板坯庫保溫爐爐內(nèi)溫度相適應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述基于板坯庫保溫爐內(nèi)板坯吊運(yùn)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一激光傳感器安設(shè)于吊車底部，所述第一反光裝置安設(shè)于夾鉗上方。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述基于板坯庫保溫爐內(nèi)板坯吊運(yùn)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述保溫爐邊緣干涉預(yù)警系統(tǒng)還包括一地面控制系統(tǒng)以及連接所述地面控制系統(tǒng)與吊車的信號傳輸網(wǎng)絡(luò)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述基于板坯庫保溫爐內(nèi)板坯吊運(yùn)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述信號傳輸網(wǎng)絡(luò)為無線傳輸網(wǎng)絡(luò)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述基于板坯庫保溫爐內(nèi)板坯吊運(yùn)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述地面控制系統(tǒng)包括第二激光傳感器輸出信號的采集監(jiān)控模塊；該模塊依據(jù)所述第二控制器所接收的信號監(jiān)控所吊運(yùn)板坯是否遮擋第二激光傳感器所發(fā)射激光信號，或者監(jiān)控第二激光傳感器可能出現(xiàn)的故障，并在出現(xiàn)故障時置位一個故障位；和目標(biāo)篩選模塊；該模塊依據(jù)所置位的故障位，判斷出現(xiàn)狀況的保溫爐區(qū)域；以及危險示警處理模塊；該模塊將目標(biāo)篩選模塊的篩選結(jié)果發(fā)送到吊車或地面控制系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述基于板坯庫保溫爐內(nèi)板坯吊運(yùn)的控制系統(tǒng)，其特征在于，該控制系統(tǒng)還包括保溫爐打開/關(guān)閉到位檢測的傳感器，所述傳感器的信號輸出端與地面控制系統(tǒng)相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述基于板坯庫保溫爐內(nèi)板坯吊運(yùn)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的至少兩組第二傳感器與第二反光裝置，其組與組之間呈上下層排列，上下層間間距不大于板坯庫所存放板坯的最小厚度。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述基于板坯庫保溫爐內(nèi)板坯吊運(yùn)的控制系統(tǒng)，其特征在于，橫向或縱向相鄰排列的一個以上保溫爐共用一組橫向位或縱向位置放的所述第二激光傳感器和第二反光裝置。
12.一種基于板坯庫保溫爐內(nèi)板坯吊運(yùn)的控制方法，系采用權(quán)利要求I所述控制系統(tǒng)進(jìn)行板坯吊運(yùn)的控制方法，其特征在于，包括以下步驟(1)、依據(jù)夾鉗晃動檢測系統(tǒng)中第一激光傳感器所輸出的電信號判斷夾鉗的晃動情況， 參照此信號，吊車控制系統(tǒng)控制夾鉗的起升/下降速度與停止時間；(2)、依據(jù)保溫爐邊緣干涉預(yù)警系統(tǒng)中各第二激光傳感器所輸出的電信號判斷板坯與保溫爐爐口的中心定位對中情況，參照此信號，吊車控制系統(tǒng)控制作出進(jìn)一步下放或停止下放板坯的操作。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制方法，其特征在于，依據(jù)保溫爐邊緣干涉預(yù)警系統(tǒng)中各第二激光傳感器所輸出的電信號判斷板坯與保溫爐爐口的中心定位對中情況時，采用以下步驟(1)、判斷各第二激光傳感器所輸出的信號是否正常；(2)、判斷出現(xiàn)異常情況的第二激光傳感器所處的保溫爐區(qū)域；(3)、確定是否有吊車在此保溫爐區(qū)域進(jìn)行作業(yè)；并依據(jù)該結(jié)果選擇向地面控制室發(fā)送危險警示電文以進(jìn)行人工干預(yù)，或者向該吊車發(fā)送危險警示電文以阻止吊車?yán)^續(xù)作業(yè)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制方法，其特征在于，吊車在完成板坯下放時還包括判斷保溫爐蓋是否打開到位的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于板坯庫保溫爐內(nèi)板坯吊運(yùn)的控制系統(tǒng)及控制方法；該系統(tǒng)包括夾鉗晃動檢測系統(tǒng)和保溫爐邊緣干涉預(yù)警系統(tǒng)；該檢測系統(tǒng)包括激光傳感器和可將該傳感器所發(fā)射信號反射回的反光裝置；該傳感器至少具有據(jù)其是否接收到反射信號以輸出不同信號的輸出接口，該接口連接控制器；傳感器設(shè)于吊車的相對靜止位，反光裝置設(shè)于夾鉗的相對靜止位；而預(yù)警系統(tǒng)包括另一組激光傳感器和反光裝置；相應(yīng)地該傳感器和反光裝置設(shè)于保溫爐入口相對側(cè)，并在中間無遮擋時反光裝置可將該傳感器所發(fā)射信號反射回，其傳感器至少具有據(jù)其是否接收到反射信號以輸出不同信號的輸出接口，該接口連接另一控制器。
文檔編號G05B19/05GK102608943SQ20111002610
公開日2012年7月25日 申請日期2011年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月25日
發(fā)明者唐秀明, 嵇小波, 戴錫春, 曹彧華, 滕亮, 榮鴻偉, 陳欣, 黃夏蘭 申請人:上海寶信軟件股份有限公司, 寶山鋼鐵股份有限公司