本發(fā)明涉及一種搜尋方法,更具體的說是涉及一種連續(xù)檢測和搜尋料口位置的方法。
背景技術(shù):
冶金、焦化、礦山和水泥等重工行業(yè)散裝物料的上料卸料廠房,灰塵大,干擾大,相對簡陋環(huán)境惡劣。要實(shí)現(xiàn)絕對位置的位移檢測,目前常用的幾種非接觸位移檢測技術(shù)不能勝任。如基于反射或?qū)ι湓淼募す馕灰茩z測、超聲波位移檢測和接近開關(guān)位移檢測對介質(zhì)要求高。粗加工料車運(yùn)行左右偏擺容差比較大,再者上料卸料軌道檢測長度100多米甚至幾百米,磁尺位移檢測檢測不適合上料卸卸料小車的位移檢測。
格雷母線位移檢測能實(shí)現(xiàn)毫米級誤差的連續(xù)定位,但格雷母線位移檢測需要在軌道鋪裝同長度的格雷母線電纜,投入成本高,安裝成本高,為保證檢測精度,格雷母線電纜不允許有接頭,后期維護(hù)成本也高,粗加工位移檢測料口區(qū)間位置允許誤差10厘米,料口一般允許誤差2—3厘米要求,精度有一些浪費(fèi)。
目前rfid射頻位移檢測,每個(gè)料口以及區(qū)間單獨(dú)綁定id號,沒有關(guān)聯(lián),前期成本和維護(hù)成本低,有著很高的技術(shù)優(yōu)勢。但是射頻讀取距離范圍不好控制,如果標(biāo)簽安裝間隔距離太小,導(dǎo)致一次讀取多個(gè)標(biāo)簽,不能實(shí)現(xiàn)id號與絕對位置的對應(yīng),如果標(biāo)簽安裝間隔距離太大,導(dǎo)致不能連續(xù)位移檢測出現(xiàn)盲區(qū),射頻技術(shù)識別精度低不能滿足粗加工卸料、吊裝等厘米級的生產(chǎn)精度要求。
目前利用單個(gè)或多讀寫器讀取標(biāo)簽的技術(shù),根據(jù)rssi值的算法判斷目標(biāo)標(biāo)簽的三維或某一維數(shù)據(jù),這種技術(shù)也受射頻技術(shù)讀取范圍大rssi值漂移制約,讀寫器天線與標(biāo)簽距離越大,環(huán)境的干擾性越大,rssi值偏差也越大,不能滿足軌道位移厘米級“點(diǎn)”的識別。這種技術(shù)也存在時(shí)效同步性的問題,數(shù)據(jù)采集后需要傳輸至異地處理,多臺讀寫設(shè)備數(shù)據(jù)采集不同步,是一種事后數(shù)據(jù)判斷區(qū)域的技術(shù),無法用于連接plc控制軌道運(yùn)行。
受此以上幾個(gè)劣勢限制,一直制約rfid射頻技術(shù)在軌道位移檢測的推廣使用。
目前冶金、焦化、礦山和水泥等重工行業(yè)的散裝料上料卸料系統(tǒng)急需實(shí)現(xiàn)料口的正節(jié)點(diǎn)位置厘米級精確檢測,其他的區(qū)間位置分米級位移檢測,惡劣環(huán)境運(yùn)行穩(wěn)定、安裝簡單、前期后期成本低的能連續(xù)檢測和搜尋區(qū)間位置和正節(jié)點(diǎn)位置的位移檢測技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種成本低,運(yùn)行穩(wěn)定且能夠很好的實(shí)現(xiàn)料口定位的用于連續(xù)檢測和搜尋料口區(qū)間位置和正節(jié)點(diǎn)位置的方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:一種連續(xù)檢測和搜尋料口位置的方法,包括如下步驟:
步驟一,在料口設(shè)置料口標(biāo)識器,料口標(biāo)識器上安裝有多個(gè)射頻標(biāo)簽,每個(gè)射頻標(biāo)簽epcid由射頻標(biāo)簽位置類別和料口號組成,用epcid“11nn”表示左區(qū)間射頻標(biāo)簽id,“10nn”表示中正節(jié)點(diǎn)射頻標(biāo)簽id,“12nn”和“14nn”分別表示節(jié)點(diǎn)左右輔助點(diǎn)射頻標(biāo)簽id,“13nn”表示右區(qū)間射頻標(biāo)簽id,其中,nn表示料口號;
步驟二,選用一個(gè)分體式位置采集器,將分體式位置采集器設(shè)置在料車上,并通過無線連接網(wǎng)間連接器,網(wǎng)間連接器通過dp網(wǎng)橋與運(yùn)行控制的plc連接,實(shí)現(xiàn)位置采集器與料車plc連接,分體式位置采集器的rfid天線正對料口標(biāo)識器;
步驟三,通過外部遠(yuǎn)程在上位機(jī)或通過本地連接位置采集器內(nèi)設(shè)置允許相對誤差值及各種工作參數(shù);
步驟四,位置采集器讀取料口標(biāo)識器上多個(gè)射頻標(biāo)簽的id號和rssi值,分別派生出左區(qū)間id、中區(qū)間id、右區(qū)間id、正節(jié)點(diǎn)id4個(gè)位置id和6個(gè)異常id,plc內(nèi)分別將將左右區(qū)間id、中區(qū)間id和正節(jié)點(diǎn)id分別作為減速和停止信號控制料車運(yùn)行。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述步驟一中還包括再次寫epcid步驟,步驟包括如下:
步驟一,依次將5個(gè)標(biāo)簽的射頻標(biāo)簽id進(jìn)行重新編寫,將5個(gè)標(biāo)簽id分別對應(yīng)寫成“11nn”、“12nn”、“10nn”、“14nn”和“13nn”。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述步驟二中的分體式位置采集器內(nèi)還具有rfid天線,其中,rfid天線與料口標(biāo)識器、區(qū)間標(biāo)識器處于同一水平線,所述位置采集器內(nèi)具有通訊模塊,該通訊模塊無線通訊連接有網(wǎng)間連接器,通過網(wǎng)間連接器與外部上位機(jī)以及plc機(jī)通信,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述步驟四中的讀取射頻標(biāo)簽步驟具有左區(qū)間位置、右區(qū)間位置、中區(qū)間位置和正節(jié)點(diǎn)位置檢測和搜尋步驟,所述正節(jié)點(diǎn)位置檢測和搜尋步驟包括:
(1)、當(dāng)設(shè)備從左邊接近或處于該料口左區(qū)間位置時(shí),位置采集器能讀到1個(gè)至5個(gè)射頻標(biāo)簽的id號和rssi值,這時(shí)射頻標(biāo)簽rssi值呈現(xiàn)左高右低的特征,位置采集器上報(bào)“11nn”id;當(dāng)設(shè)備接近或處于該料口右區(qū)間位置時(shí),射頻標(biāo)簽rssi值呈現(xiàn)左低右高的特征,位置采集器上報(bào)“13nn”id,控制系統(tǒng)可以將區(qū)間位置id作為減速的信號;
(2)、當(dāng)設(shè)備處于該料口中區(qū)間位置無限接近正節(jié)點(diǎn)位置時(shí),節(jié)點(diǎn)射頻標(biāo)簽的rssi值最大,當(dāng)左右對稱的中區(qū)間射頻標(biāo)簽rssi值差的絕對值大于設(shè)置允許相對誤差值時(shí),上報(bào)“12nn”id,當(dāng)小于等于設(shè)置允許相對誤差值差時(shí),上報(bào)“10nn”id,控制系統(tǒng)將多個(gè)連續(xù)的中區(qū)間位置id或正節(jié)點(diǎn)id作為停止的信號;
(3)、當(dāng)設(shè)備停止在料口位置,如果正對料口或處在允許的偏差范圍內(nèi)時(shí),位置采集器會連續(xù)讀取5個(gè)射頻標(biāo)簽的數(shù)據(jù),這時(shí)正節(jié)點(diǎn)射頻10nn標(biāo)簽rssi值最大,左右區(qū)間12nn、14nn射頻標(biāo)簽、左右區(qū)間11nn、13nn射頻標(biāo)簽的rssi值差小于或等于設(shè)置的相對誤差值,位置采集器上報(bào)“10nn”id,將正節(jié)點(diǎn)id作為檢驗(yàn)校對的信號;其中,2個(gè)相鄰較近的料口,通過rssi值的比較,選擇相對較近的料口id上報(bào);
(4)、在間距較大的料口間布置epcid號“15nn”的位置標(biāo)識器,當(dāng)讀取到這個(gè)位置標(biāo)識器時(shí),將這個(gè)“15nn”的位置標(biāo)識器上報(bào)“12nn”id號,表示區(qū)間id,當(dāng)未讀取到這個(gè)位置標(biāo)識器時(shí),上報(bào)3000,表示系統(tǒng)正常。
本發(fā)明的有益效果,通過步驟一的設(shè)置,就可以在料口上設(shè)置料口標(biāo)識器,并且對這些標(biāo)簽進(jìn)行寫epcid,同時(shí)在間距較大的料口間相應(yīng)位置上位置標(biāo)識器,并對位置標(biāo)識器進(jìn)行epcid撰寫,為后面的位置采集器的讀取和算法的計(jì)算提供基礎(chǔ),通過步驟二的設(shè)置,就可以將位置采集器固定到料車上,隨著料車同步移動(dòng),如此實(shí)現(xiàn)位置采集器對料口標(biāo)識器的讀取,而通過步驟三的設(shè)置,可以實(shí)現(xiàn)位置采集器允許誤差值和各種工作參數(shù)的設(shè)置,使得位置采集器能夠根據(jù)現(xiàn)場的精度要求和工作效率檢測和搜尋料口位置,而通過步驟四的設(shè)置,就可以將左區(qū)間id、中區(qū)間id、右區(qū)間id和正節(jié)點(diǎn)id實(shí)現(xiàn)向料車運(yùn)行控制的plc發(fā)送數(shù)據(jù),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)料車能夠很好的尋找到料口的位置并進(jìn)行停車,這樣就能夠很好的利用多個(gè)標(biāo)簽的算法實(shí)現(xiàn)對料口位置的精確搜尋,相比于現(xiàn)有技術(shù)中的格雷母線,其成本大大降低,而相比于光感等其他實(shí)施方式,抗干擾能力更強(qiáng),能夠很好的運(yùn)用于冶金、水泥和石化等環(huán)境惡劣的散裝料上料卸料系統(tǒng)。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的方法在搜尋料口各標(biāo)簽位置關(guān)系的示意圖;
圖2為搜尋料口位置時(shí)各標(biāo)簽rssi值趨勢關(guān)系的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖所給出的實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳述。
參照圖1至2所示,本實(shí)施例的一種連續(xù)檢測和搜尋料口位置的方法,包括如下步驟:
步驟一,在料口設(shè)置料口標(biāo)識器,料口標(biāo)識器上安裝有多個(gè)射頻標(biāo)簽,每個(gè)射頻標(biāo)簽epcid由射頻標(biāo)簽位置類別和料口號組成,用epcid“11nn”表示左區(qū)間射頻標(biāo)簽id,“10nn”表示中正節(jié)點(diǎn)射頻標(biāo)簽id,“12nn”和“14nn”分別表示節(jié)點(diǎn)左右輔助點(diǎn)射頻標(biāo)簽id,“13nn”表示右區(qū)間射頻標(biāo)簽id,其中,nn表示料口號;
步驟二,選用一個(gè)分體式位置采集器,將分體式位置采集器設(shè)置在料車上,并通過無線連接網(wǎng)間連接器,網(wǎng)間連接器通過dp網(wǎng)橋與運(yùn)行控制的plc連接,實(shí)現(xiàn)位置采集器與料車plc連接,分體式位置采集器的rfid天線正對料口標(biāo)識器;
步驟三,通過外部遠(yuǎn)程在上位機(jī)或通過本地連接位置采集器內(nèi)設(shè)置允許相對誤差值及各種工作參數(shù);
步驟四,位置采集器讀取料口標(biāo)識器上多個(gè)射頻標(biāo)簽的id號和rssi值,分別派生出左區(qū)間id、中區(qū)間id、右區(qū)間id、正節(jié)點(diǎn)id4個(gè)位置id和5個(gè)異常id,plc內(nèi)分別將將左右區(qū)間id、中區(qū)間id和正節(jié)點(diǎn)id分別作為減速和停止信號控制料車運(yùn)行,在使用本實(shí)施例的方法進(jìn)行料口識別的過程中,首先通過步驟一將標(biāo)簽設(shè)置好,其中設(shè)置好標(biāo)簽以后,同時(shí)在較大距離的料口間安裝區(qū)間標(biāo)簽,實(shí)現(xiàn)連續(xù)定位的需求,區(qū)間標(biāo)簽id寫成“15nn”,便于算法處理,然后通過步驟二將位置采集器設(shè)置好,之后通過步驟三確定相對誤差,最后通過步驟四的算法的設(shè)置,可以實(shí)現(xiàn)利用位置采集器采集到標(biāo)簽的id號的方式,將料車能夠很好的停到料口的位置上了,其中本實(shí)施例中使用的位置采集器即為具有rfid讀取功能的讀寫器,而通過算法得出左區(qū)間id、中區(qū)間id、右區(qū)間id和正節(jié)點(diǎn)id,可以實(shí)現(xiàn)初步定位然后到精準(zhǔn)定位的過程,如此實(shí)現(xiàn)了利用rfid來提供料車的料口查找功能。
作為改進(jìn)的一種具體實(shí)施方式,所述步驟一中還包括再次寫epcid步驟,步驟包括如下:
步驟一,依次分別將5個(gè)射頻標(biāo)簽epcid對應(yīng)寫成“11nn”、“12nn”、“10nn”、“14nn”和“13nn”,將區(qū)間標(biāo)識器epcid寫成“15nn”,通過上述寫epcid的方式,可以實(shí)現(xiàn)一次性就對5個(gè)標(biāo)簽的id號進(jìn)行同步編寫,這樣在后期某個(gè)料口標(biāo)簽器損壞的時(shí)候,只需要將這個(gè)料口標(biāo)簽器進(jìn)行置換,然后利用上述步驟一一一次性對五個(gè)標(biāo)簽進(jìn)行重新編寫,如此便對實(shí)際標(biāo)簽的id沒有嚴(yán)格的限定,這樣可以大大降低客戶的維護(hù)成本,同時(shí)可以有效的將節(jié)點(diǎn)標(biāo)簽和區(qū)間標(biāo)簽有效的區(qū)別開來。
作為改進(jìn)的一種具體實(shí)施方式,所述步驟二中的分體式位置采集器還連接有
rfid天線,其中,rfid天線與料口標(biāo)識器、區(qū)間標(biāo)識器正對并保持一定的距離,所述位置采集器內(nèi)具有通訊模塊,該通訊模塊無線通訊實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)間連接器連接,通過網(wǎng)間連接器與外部上位機(jī)以及plc機(jī)通訊,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換,采用同一水平線的方式,位置采集器內(nèi)的rfid天線與標(biāo)簽之間的距離最為合適,可以保證在料車前進(jìn)的過程中,位置采集器能夠準(zhǔn)確有效的讀取到標(biāo)簽的id號和rssi值。
作為改進(jìn)的一種具體實(shí)施方式,所述所述步驟四中的讀取射頻標(biāo)簽步驟具有左區(qū)間位置、右區(qū)間位置、中區(qū)間位置和正節(jié)點(diǎn)位置檢測和搜尋步驟,所述正節(jié)點(diǎn)位置檢測和搜尋步驟包括:
(1)、當(dāng)設(shè)備從左邊接近或處于該料口左區(qū)間位置時(shí),位置采集器能讀到1個(gè)至5個(gè)射頻標(biāo)簽的id號和rssi值,這時(shí)射頻標(biāo)簽rssi值呈現(xiàn)左高右低的特征,位置采集器上報(bào)“11nn”id;當(dāng)設(shè)備接近或處于該料口右區(qū)間位置時(shí),射頻標(biāo)簽rssi值呈現(xiàn)左低右高的特征,位置采集器上報(bào)“13nn”id,控制系統(tǒng)可以將區(qū)間位置id作為減速的信號,實(shí)現(xiàn)一個(gè)設(shè)備預(yù)檢測到正節(jié)點(diǎn)位置,進(jìn)行前期減速,避免設(shè)備到點(diǎn)之后無法馬上停止導(dǎo)致的設(shè)備停放在料口對應(yīng)位置上的問題;(2)、當(dāng)設(shè)備處于該料口中區(qū)間位置無限接近正節(jié)點(diǎn)位置時(shí),節(jié)點(diǎn)射頻標(biāo)簽的rssi值最大,當(dāng)左右對稱的中區(qū)間射頻標(biāo)簽rssi值差的絕對值大于設(shè)置允許相對誤差值時(shí),上報(bào)“12nn”id,當(dāng)小于等于設(shè)置允許相對誤差值差時(shí),上報(bào)“10nn”id,控制系統(tǒng)將多個(gè)連續(xù)的中區(qū)間位置id或正節(jié)點(diǎn)id作為停止的信號,如此便可以將已經(jīng)開始預(yù)減速的設(shè)備進(jìn)行進(jìn)一步停止,保證設(shè)備能夠準(zhǔn)確的停到節(jié)點(diǎn)位置;
(3)、當(dāng)設(shè)備停止在料口位置,如果正對料口或處在允許的偏差范圍內(nèi)時(shí),位置采集器會連續(xù)讀取5個(gè)射頻標(biāo)簽的數(shù)據(jù),這時(shí)正節(jié)點(diǎn)射頻10nn標(biāo)簽rssi值最大,左右區(qū)間12nn、14nn射頻標(biāo)簽、左右區(qū)間11nn、13nn射頻標(biāo)簽的rssi值差小于或等于設(shè)置的相對誤差值,位置采集器上報(bào)“10nn”id,將正節(jié)點(diǎn)id作為檢驗(yàn)校對的信號;其中,2個(gè)相鄰較近的料口,通過rssi值的比較,選擇相對較近的料口id上報(bào),如此便可對停止以后的設(shè)備的位置進(jìn)行一個(gè)復(fù)核,為設(shè)備移動(dòng)到下個(gè)位置的料口作為一個(gè)準(zhǔn)確基礎(chǔ)參照,使得設(shè)備移動(dòng)到下個(gè)位置的料口更為準(zhǔn)確;
(4)、在間距較大的料口間布置epcid號“15nn”的位置標(biāo)識器,當(dāng)讀取到這個(gè)位置標(biāo)識器時(shí),將這個(gè)“15nn”的位置標(biāo)識器上報(bào)“12nn”id號,表示區(qū)間id,當(dāng)未讀取到這個(gè)位置標(biāo)識器時(shí),上報(bào)3000,表示系統(tǒng)正常,以上3種狀態(tài)很好的表示了在料車運(yùn)行的過程中與標(biāo)簽之間所處的所有狀態(tài),這樣通過上述步驟(1)、(2)、(3)的設(shè)置,可以對料車運(yùn)行的過程中每個(gè)狀態(tài)進(jìn)行有效處理,使得料車能夠更好的查找到料口的位置,并且精準(zhǔn)下料了,可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)采集料口位置的效果,同時(shí)通過步驟(4)的設(shè)置,可以有效的在連個(gè)間距較大的料口間布置一個(gè)位置標(biāo)識器,在采集的過程中讀取到了就表示為區(qū)間id號,若是未讀取到就上報(bào)3000數(shù)值,表示系統(tǒng)正常,如此便很好的實(shí)現(xiàn)了在間距較大的料口間也能夠?qū)崿F(xiàn)位置采集的效果。
綜上所述,本發(fā)明通過步驟一、步驟二、步驟三和步驟四的設(shè)置,可以實(shí)現(xiàn)利用rfid標(biāo)簽和位置采集器通過算法配合工作的方式來實(shí)現(xiàn)料車尋找到料口的位置并且精確下料了,相比于現(xiàn)有技術(shù)采用格雷母線的方式,成本大大降低,而相比于采用紅外、超聲波以及光感的方式,其抗干擾能力更強(qiáng),更能夠適用于煉鋼廠這種主要從事粗加工的企業(yè)。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例,凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。