刻度标尺行车位移识别系统即行车智能化控制系统产品是基于MES系统，集无线电技术，网络通信技术，自动化控制技术于一身的行车智能化控制系统，采用无线数传系统，高精度定位系统，能对铸造起重机、冶金起重机（夹钳起重机、电磁起重机、淬火起重机）、普通桥式起重机、门式起重机的吊钩三维位置进行实时检测，监控行车工作状态，在线跟踪记录库中的物流状态，实现对各单元生产用行车的自动调度、库场管理和行车工作信息的实时汇总，保证生产过程中物流的顺畅。刻度标尺行车位移识别系统完全满足于板坯库，钢卷库等库区设计要求，实现了与现场的库区管理系统无缝对接，实现了库区板坯和钢卷的实时跟踪和数据同步。该方案通过天车刻度标尺的定位技术和工业无线通讯系统，解决了现场库区的天车位置跟踪和作业命令的传输，能很好的配合库区的入库、倒库、出库等作业功能，并对作业过程和作业结果实时的与库区管理系统进行通讯，扭转了天车在以往的工作流程中信息孤岛的局面，将最后的信息盲点纳入到了钢厂整体的管控中。刻度标尺行车位移识别系统功能特点行车大车走行位置检测;行车小车走行位置检测;结合吊具高度检测，实现行车三维数据采集管理;防止行车发生啃轨、碰撞、两端掉道等事故;根据实时位置，记录行车的搬运过程;可远程监控、在线跟踪、记录库中的物流状态;不受环境的干扰，可提高效率；结合ERP、MES系统，实现行车位置跟踪系统(CLTS)，提高四库（钢卷库、板坯库、成品库、原料库）的信息化管理。

皮带机伸缩头定位控制系统物料在胶带机之间的交叉转运，通常是采用三通挡板和落煤溜槽进行切换，由于受到落煤溜槽角度的限制，因而建筑结构空间较高，落差大，粉尘诱导风量增加以及冲击较大，损坏胶带及缓冲托辊等，给工艺布置及运行上也带一些问题，特别对于三位置的交叉，不仅增加转运站的层数和层高，而且增加了胶带机的布置长度。近年来，在翻车机或卸煤装置地下转运站以及贮煤场转运站，分别采用了二位置和三位置的皮带机头部伸缩装置（简称皮带机伸缩头）进行胶带机之间的交叉，大限度的压缩了空间高度。根据工艺布置的要求，其使用部位有三处：1、卸煤装置与系统的交差；2、煤场胶带机与系统的交叉；3、系统与煤斗胶带机的交叉。皮带机头部伸缩装置（简称皮带机伸缩头）主要结构由伸缩头车架、走行轮、车架走行驱动装置、走行机架、悬挂托辊、承载托辊、悬挂托辊架、胶带机驱动装置、头部护罩与落煤斗、清扫器锚定装置所组成。车架上装有头部滚筒、改向滚筒、头部护罩、落煤斗、托辊，由驱动装置拖动沿轨道移动，进行交叉换位，达到系统交叉的目的。皮带伸缩头定位通常采用的定位技术是刻度标尺定位系统。刻度标尺定位系统采用法拉第电磁感应定律（磁力线传导原理）来检测移动搬运设备的位移量，当游尺指针线圈中通入交变电流时，在游尺指针附近会产生交变磁场。刻度标尺近似处在一个交变的、均匀分布的磁场中,每对刻度标尺芯线会产生感应电动势。刻度生成仪信号通过电磁耦合方式传送到刻度标尺的感应环线上。刻度分析仪对接收到的信号进行相位比较。交叉线的信号相位与平行线的信号相位相同，地址为“0”；交叉线的信号相位与平行线的信号相位相反，地址为“1”，这样感应的地址信息是数字编码排列，由此确定游尺指针在刻度标尺长度方向上的位置，对应就是移动搬运设备走行位置。

一、工艺概况和需求1用户需求本项目有1台卸料小车需要进行位置检测。本方案采用刻度标尺位移传感器来检测卸料小车的实时位置，将小车的实时位置信息传送到系统PLC。通过刻度标尺位移传感器，可以实现小车行走位置准确可靠。2实施目标1)1台卸料小车的实时全量程位置检测；2)位置信号送到现场地面控制柜内PLC，通讯接口匹配；3功能特点1、实时检测小车当前位置，即所处仓位（槽位）识别；2、作业，优化流程，减少人工出错机率，可提高卸料效率，节约成本；3、防止错仓混料、下料时偏离下料口事故的发生；4、可减少工人劳动强度，保护岗位操作人员身体健康和人身安全；5、可提高工作效率、生产管理水平、自动化控制水平、信息化管理水平；6、实现信息的有效收集，有利于提高设备作业率，延长设备的使用寿命；7、位置联锁控制防止下料落空或超过极限位置发生碰撞/脱轨事故。8、根据工艺，可实现远程控制，半自动、全自动操作；9、保障产量和质量，提升企业形象，提高企业产值和竞争力。4系统架构在小车行走轨道旁的托辊下方或者机侧上方安装刻度标尺，在小车上安装游尺指针，需要检测小车的行走距离是多长就铺设多长的刻度标尺位移传感器，先用米尺校准每个料仓的左右仓壁和料仓中心点，将此数据写入上位机数据库内，当小车走行时，刻度标尺可实时检测出小车当前所处位置，对比数据库之前标定的料仓位置数据即可知道小车走行到那个料仓。全量程检测，可任意标定下料点，进行多点卸料和循环卸料，由此提高仓容。刻度分析仪采集到的小车位置数据通过网关传送到PLC模块，有多种数据传输模式可选：以太网、总线、串口等。刻度标尺是非接触位置检测，无磨损和滑差，所需通讯电缆极少，一次安装长久使用。如果因操作不当导致刻度标尺损坏，亦可通过刻度分析仪上显示的数字判断故障点，剖开刻度标尺外壳进行内部通讯线的焊接修补，不影响使用。

刻度标尺连续编码定位装置采用电磁感应原理来检测移动设备的位移量，当游尺指针线圈中通入交变电流时，在游尺指针附近会产生交变磁场。刻度标尺近似处在一个交变的、均匀分布的磁场中,每对刻度标尺芯线会产生感应电动势。刻度生成仪信号通过电磁耦合方式传送到刻度标尺的感应环线上。刻度分析仪对接收到的信号进行相位比较。交叉线的信号相位与平行线的信号相位相同，地址为“0”；交叉线的信号相位与平行线的信号相位相反，地址为“1”，这样感应的地址信息是格雷码排列，由此确定游尺指针在刻度标尺长度方向上的位置。刻度标尺连续编码定位装置具有以下特点：1，因为是无磨损的非接触式位置检测，所以使用寿命长；2，可以断续或连续检测，测距长达2公里，位移检测长度可以根据需要定制；3，耐污染能力超强，可用在水下、防蒸汽、耐酸碱；4，安装简单更换方便（无需改变现场环境），免维护；5，高稳定性、高可靠性、多种信号输出方式选择；6，具有反向极性保护功能、防雷击、防射频干扰、防静电；7，无需参考点的位移量输出，不怕掉电；8，位置的取样时间和测量长度没有关系；9，可以用在环形运动机械位置检测；10，刻度标尺可以埋在水泥地面内，方便安装和防护，不影响作业环境。本公司研发生产的刻度标尺连续编码定位装置主要用于环形炉加热、环冷小车定位（硅钢厂、烧结厂）；卸料小车定位（矿山、烧结、球团、原料、焦化、炼铁、港口、石灰窑）；天车定位（冷轧、热轧、剪切库、板坯库、钢卷库、成品库、原料库、垃圾发电厂、矿热炉车间料罐倒运、垃圾发电厂）；推拨车机迁车台定位（翻车机）；船舶下水定位（造船厂梳式滑道绞车同步控制）；斗轮堆取料机防碰撞定位（原料厂、港口码头）；门机定位，装卸船机定位（港口码头、水电站）；高铁500米长钢轨运转系统；其它有轨移动设备的定位和集中控制。

APON无线定位测距仪（以下简称APON）是一种高准确度测速测距、实时定位系统，模块采用应答式电波测距原理，通过在两套模块之间发送和接收信号实现计算，用于对设备移动过程中进行实时定位和速度检测。APON无线定位测距仪由定位硬件层、数据处理层组成。定位硬件层是APON实现定位功能的主体部分，包括jizhan天线和移动天线（两模块可互换）；数据处理层则是实现位置计算和速度计算的关键。根据项目实际需要，jizhan天线是定位系统的基准锚点，其位置和安装角度固定，为系统确定了空间坐标基准；移动天线是移动的，可实时获取周围jizhan天线的位置，由控制解算模块计算设备本身的位置和速度。APON无线定位测距仪技术原理APON测速测距功能基于模块采用应答式电波测距原理，算法概述如下：每个模块从启动开始即会生成一条独立的时间戳。模块A的发射机在其时间戳上的Ta1发射请求性质的信号，模块B接收机在其时间戳上的Tb1接收到该信号。对信号加以一定的处理手段后，模块B在Tb2时刻发射一个响应性质的信号，被模块A在自己的时间戳Ta2时刻接收。由此可以计算出信号在两个模块之间的应答时间，从而确定距离。计算公式如下：S=C*【（Ta2-Ta1）-（Tb2-Tb1）】/2其中C为光速，S为要计算的距离，Ta1、Ta2、Tb1、Tb2为时间戳。在测速方面，系统根据测距所得数据，由卡尔曼Kalman滤波的回归方程计算出模块之间的径向速度。APON无线定位测距仪是非接触位置检测，无磨损和滑差，所需通讯电缆极少，一次安装长久使用。

抓斗机都是以桥形主梁的金属结构作为主要承载构件横架在车间、仓库及露天料场固定跨间上方，并可沿轨道移动，取物装置悬挂在可沿桥架运行的起重小车上，使取物装置上的重物实现垂直升降和水平移动，以及完成某些特殊工艺操作的起重机，习惯上叫做“天车”或“行车”或“抓斗机”。它具有构造简单、操作方便、易于维修、起重量大和不占地面作业面积等特点，是各企业中不可缺少的起重机械设备。随着国民经济快速发展，信息化水平不断的提高,ERP、MES系统的普及，提高生产效率和安全保障越来越被重视，实现机械自动化是目前常用手段，起重机械作为现代化生产不可缺少的设备，被广泛地应用于冶金、煤炭、电力等各行业的各种物料的起重、运输、装卸安装和人员输送等作业中，从而大大减轻了体力劳动的强度，提高了劳动生产效率。实现起重机械自动化基础的问题就是位移检测，将检测到的位置信息送到可编程控制器（PLC），通过PLC控制变频调速器，进而控制走行电机的转速，则可达到自动走行、自动定位的目的。抓斗机定位普遍采用刻度标尺定位系统，刻度标尺定位系统是采用电磁感应原理来检测移动设备的位移量，当游尺指针线圈中通入交变电流时，在游尺指针附近会产生交变磁场。刻度标尺近似处在一个交变的、均匀分布的磁场中,每对刻度标尺芯线会产生感应电动势。刻度生成仪信号通过电磁耦合方式传送到刻度标尺的感应环线上。刻度分析仪对接收到的信号进行相位比较。交叉线的信号相位与平行线的信号相位相同，地址为“0”；交叉线的信号相位与平行线的信号相位相反，地址为“1”，这样感应的地址信息是格雷码排列，由此确定游尺指针在刻度标尺长度方向上的位置。

一、皮带小车定位系统简介1.1目前采用的定位方式目前原始的控制是操作人员随小车一起移动现地使用手动控制布料小车来实现对料仓的布料，岗位操作人员通过人眼观测每个料仓的料位，根据需要将小车开到合理的料仓布料。其次对布料小车的控制大多是通过在每个料仓处安装限位开关，利用其提供的几个点的位置信号在操作室内进行远程控制；对小车到达目标仓位和换仓的判断是基于操作台上的仓位信号灯的指示信号：例如1#-12#共12个仓就在操作台面板上设置对应的12个位置指示灯。指示灯的信号是通过在现场的每个仓旁边装一个或多个接近开关（或限位开关）得到的。当小车经过仓位处的接近开关或限位开关时，开关感应到一个信号，送给中控室，从而对应仓的指示灯亮，操作人员就知道小车到达了目标仓，即按停止按扭进行布料，当中控室的料位信号指示仓满后操作人员控制小车继续向左或向右运行，直到到达对应的目标仓，信号灯亮后再停下来布料，以此达到换仓的目的。传统的这种方式所使用的限位开关会出现如下问题：一容易失灵，接近开关或限位开关的工作原理决定了其可靠性不佳。其次由于小车制动时发生的“溜车”现象，停不准。所以一旦小车不能准确停在所安装的限位开关范围内（发生溜车），中控室的操作台上的所有信号灯无一变亮，这样也就出现了我们所说的“小车位置丢失”，中控人员不知道小车到底在什么位置了，这时就需要派人到现场确认小车位置后告知中控，中控才能继续操作小车运行到达目标位置。上述问题对控制和生产带来的影响总结如下：布料小车是直接将料卸到料仓的，由于定位的不准或失灵（特别在发生溜车时如果操作人员责任心不强，未到现场确认位置，晚间值班多易出现）容易导致错仓混料的事故，直接影响到原料成分的稳定性，造成质量不合格；整个连续的生产过程常被打断，不仅影响了生产效率，而且设备的实际作业率很低，无法实现整个流程的信息化作业；失灵后需专门派人到现场确认小车位置，派到现场的观察人员与操作室操作人员之间频繁的信息交换主要是通过对讲机来传递的，因为现场噪音干扰严重，受通话质量、现场环境等影响，难以保证信息传递准确性。一来容易引发事故，二来无端耗费大量工作时间；当操作人员在控制室内操作布料小车时，现场观察人员的存在始终是一个安全隐患。如果操作工与现场观察人员之间相互配合出现失误，就有可能发生意外伤亡事件；布料现场环境极差，粉尘和噪音严重影响了岗位操作人员的身体健康，不宜长期有人在现场值守；中控室只能感应到几个点的位置信号，中控室无法实现对现场长量程的监控功能；因为定位不准，中控室调度需要时刻同岗位操作人员保持联系，以便确定现场的布料情况，进行全盘计划和调度。中控和现场互相之间的沟通交流就占用了大量的时间，给提高设备的整体作业率带来了许多不便；限位开关的失灵还可能导致布料小车两端碰撞或掉道事故。要完善解决上述问题就必须做到两点：一，位置信号要可靠准确，而且要能在现场强粉尘的环境下可靠工作。第二，中控要能把小车的运行轨迹跟踪监控下来，非常直观地知道小车目前所处料仓的位置坐标和对应的料仓（如果采用摄相头监控无法指导操作人员对几十米长的一模一样的仓位进行识别）。也就是说如果我们能知道现场小车的连续位置坐标，就能很好地做到这两点。1.2本系统采用的定位技术本系统使用刻度标尺定位技术来检测布料小车的实时位置，将布料小车的实时位置信息传送到系统PLC，再到上位机，主控操作人员或岗位人员通过上位机时刻掌握布料小车的具体位置和每个料仓的仓容情况（结合料位计）来控制布料小车运行。通过刻度标尺定位系统和控制系统的协同工作，可以实现布料小车行走位置准确可靠，将皮带机上的料卸在指定的料仓中，防止偏离布料口，实现定或多点布料，满足布料需求。通过该技术的使用，可以时刻掌握各个料仓的实际料量，了解布料小车的实时位置，实现自动定或多点均匀布料。可提高布料效率，节约成本；有利于减少工人劳动强度，保护岗位操作人员身体健康；杜绝各类生产安全事故和混料错仓等质量事故的发生；实现信息的有效收集，有利于提高设备作业率；提高自动化控制水平和信息化管理水平，保障产量和质量，提升企业形象，提高企业产值和竞争力。

一种物料输送自动巡仓、清理系统，包括翻车机、上料皮带机、卸料台车，还包括中控系统、分别通过无线/有线传输系统与中控系统连接的卸料台车自动巡仓定位系统、自行走机器人、辅助清理系统。中控系统根据翻车机接卸料种确定料仓，根据卸料台车自动巡仓定位系统反馈的位置信息控制卸料台车运料，并在其到达目标卸料工位时锁止并开始卸料；根据辅助清理系统回传信息确定堵料位置及边界线，控制卸料台车移动避让，同时控制自行走机器人及时清理杂物；清理后控制卸料台车回位继续卸料。采用该系统，增加了设备连续工作时间，提升了生产效率，降低了现场劳动强度和作业频次；达到了铁前产品质量要求，提高了钢铁质量和效益。物料输送备煤区域和配料室是原料处理的重要工序之一，其中仓顶卸料台车卸料是关键一环。上料皮带机上的料卸在指定的料仓里，为达到卸料台车能给不同的料仓卸不同的料，卸料台车需要沿着上料皮带机运行方向进行正反方向的往复运行将料均匀卸在料仓内。现有技术中，料场作业区卸车皮带机架长度290米，12个筒仓，筒仓连外壁直径22米，有2台卸料台车，每个料部中间安装4台激光/雷达料位计。卸料台车卸料位置根据机械行程开关和人眼确认来识别和操作，由于机械行程开关重复多次撞击，会导致内部电路损坏，只能依靠人眼现场观测，但由于操作环境复杂，噪声和粉尘严重，中控人员通过对讲机下达卸料指令时，现场操作人员听不清楚，导致出现混料错仓情况，造成很大物料浪费和损失。目前卸料台车位置检测和操作的优点在于：直接成本低，操作卸料台车直接；缺点在于：机械行程开关是点定位，接触式检测，对连续性位置检测存在盲区，损坏率高，维修更换麻烦，人眼定位受制于眼睛健康状况和精神状态，环境影响比较大，作业时间长，容易出现错仓混料。上料皮带机的原料经翻车机卸料区输送过来，含有稻草、编织袋等堵火车舱门杂物，同时原料中经常掺杂砖块、石头、钢丝等杂物。在卸料台车下料时进厂出现杂物堵塞格网导致下料不畅。此时需要移动卸料台车人工清理清理杂物，防止影响物料输送造成堆积。现隔网和地面一体平铺式，物料飞溅厉害，需要人工经常清理，影响厂内整洁，增加劳动强度。

物料输送自动巡仓、清理系统，包括翻车机、上料皮带机、卸料台车，还包括中控系统、分别通过无线/有线传输系统与中控系统连接的卸料台车自动巡仓定位系统、自行走机器人、辅助清理系统。中控系统根据翻车机接卸料种确定料仓，根据卸料台车自动巡仓定位系统反馈的位置信息控制卸料台车运料，并在其到达目标卸料工位时锁止并开始卸料；根据辅助清理系统回传信息确定堵料位置及边界线，控制卸料台车移动避让，同时控制自行走机器人及时清理杂物；清理后控制卸料台车回位继续卸料。采用该系统，增加了设备连续工作时间，提升了生产效率，降低了现场劳动强度和作业频次；达到了铁前产品质量要求，提高了钢铁质量和效益。翻车机也叫铁路货车翻卸机，翻车机卸车线成套设备是以翻车机为主机，配以不同的辅机组成的一条gaoxiao低耗机械化卸车作业线。可翻卸铁路敞车所装载的散粒物料，广泛应用于大型火力发电厂，港口，化工厂，水泥厂和冶金企业的烧结厂、焦化厂，以及煤炭行业的洗煤厂，用来翻卸装载原煤、精煤、焦碳、矿石、粮食等散类货物的高边敞车、煤车或敞车。由于我国煤炭和铁矿石的运输以铁路运输为主，运输距离长,通用车辆多，因此避免车辆排空，提高运输效率是运输部门首要考虑的问题；运输物料多，卸车工作量大，要由效率高的卸车机械来完成，这是现代企业的需要。翻车机卸车线能很好的满足上述要求，因而，翻车机卸车线已被卸车工作繁重的企业所选用；翻车机卸车线是提高生产效率，节约劳动力，改善劳动条件以及使卸车作业完全实现机械化和自动化的途径。推车机和拨车机是翻车机卸车系统中要求自动化程度比较高的辅机之一，拨车机（重车调车机）用来拨送各种铁路敞车进入翻车机，并将翻卸完毕的空车推出翻车机；推车机（空车调车机）用来将空车推出迁车台，并将空车在空车线上集结成整列；迁车台是用在翻车机卸车线上，将正常卸料的车辆从重车线移送至空车线上的设备。下图中拨车机从A点到B点、迁车台从C点到D点和推车机从E点到F点往复运动过程中均需要定位控制，只有这些设备实现自动化才能更好提高作业效率。

武汉索尔德测控技术有限公司生产的格雷码母线定位系统，是在消化吸收世界前沿技术电磁感应原理的基础上研制生产的新型高可靠定位产品。它一问世就受到冶金、港口、矿山、电力、煤炭、化工等行业的普遍青睐。格雷码母线天车定位系统在世界前沿技术电磁感应原理的基础上研制生产的新型位移定位产品。先经过市场的实践检验，已广泛应用于冶金、港口、矿山、电力、煤炭、化工等行业，受到广大新老客户的普遍青睐；格雷码母线是一种比较成熟的位移检测传感器和数据通信系统,定位精度5毫米，可以断续或连续检测，测距长达2公里，位移检测长度可以根据需要定制，尤其适用于轨道不平整的大车或环形运动机械位移检测，防水、防油、防尘、耐酸碱，因为是无磨损的非接触式位置检测，所以使用寿命长。格雷码母线定位系统可应用于天车定位、卸料小车定位、堆取料机定位，天车定位的技术方案是针对天车的管理要求所设计，根据多功能天车的上料、倒库和卸料等功能要求，综合考虑天车三维定位、天车智能导航、数据自动采集以及计算机无线通信，形成的智能化天车格雷母线定位系统。根据众多钢铁企业客户的实际使用经验，格雷码母线定位系统系统投运以来，没有发生过物流和信息错误，有效地保证了生产顺行、员工人身安全以及调度效率。广大冶金、港口、矿山、电力、煤炭、化工等行业客户，天车采用格雷母线定位系统是非常有必要的。武汉索尔德公司所生产的格雷码母线具有以下特点：1.因为是无磨损的非接触式位置检测，所以使用寿命长；2.可以断续或连续检测，测距长达2公里，位移检测长度可以根据需要定制；3.耐污染能力超强，可用在水下、防蒸汽、耐酸碱；4.安装简单更换方便（无需改变现场环境），免维护；5.高稳定性、高可靠性、多种信号输出方式选择；6.具有反向极性保护功能、防雷击、防射频干扰、防静电；7.无需参考点的位移量输出，不怕掉电；8.位置的取样时间和测量长度没有关系；9.可以用在环形运动机械位置检测。10.格雷母线可以埋在水泥地面内，方便安装和防护，不影响作业环境。我公司生产的格雷码母线广泛用于矿山系统、冶金系统、港口码头系统、化工系统、电力系统、水泥系统、铁路系统、轻工系统、石油系统、机械系统等有轨搬运设备定位和自动控制，如：烧结、球团、原料场卸料小车等，行车位置跟踪系统、吊车定位及智能导航系统、天车定位导航系统、天车定位库区管理控制系统、格雷码母线行车位移识别系统、板坯库天车定位系统、钢卷库天车定位系统、成品库天车定位系统、原料库天车定位系统、行车防碰撞系统、行车物流管理系统。

刻度标尺定位系统采用电磁感应原理检测移动设备的位移量，是武汉索尔德测量技术有限公司制造商生产的产品由刻度标尺系统构成(1)车载子系统:游尺指针、车载电气柜(包括刻度生成仪、开关电源等)(2)地面子系统:由地面电气柜构成(包括刻度分析仪、开关电源、网关、标尺引线转换器等)(3)刻度标尺系统:由刻度标尺、ST箱、EN箱、普通电缆以及各种用于刻度标尺安装、固定、防护机构刻度标尺由扁平PVC合成材料外壳材料和内部根据格雷码规律制成的芯线组成。它类似于一个有刻度的标尺。它通常安装在沿移动机车运行轨道的单侧，或者沿运行轨迹铺在地面上，或者安装在轨道旁边的栅栏立柱上。需要检测多长的位移就铺设多长的刻度标尺游尺指针安装在机车上，用于识别机车的位置。机车移动时，游尺指针相对刻度标尺平行非接触移动，游尺指针指向的刻度是现在的位置值，可以在车上和地面获得位移量，不需要初始参考点刻度标尺定位系统定位精度为5毫米，分辨率为2毫米，可间断或连续检测，特别适用于轨道不平坦的大车或环形运动机械位移检测。具有防水、防油、防尘、耐酸碱、寿命长等特点，适用于冶金、矿山、水利、港口码头堆场、仓库、化工等条件较差的环境刻度标尺采用的是无磨损的非接触式位置检测，耐污染能力超强，可用在水下、防蒸汽、耐酸碱，使用寿命长，多种信号输出方式选择，具有反向极性保护功能、防雷击、防射频干扰、防静电。可以断续或连续检测，测距长达2公里，位移检测长度可以根据需要定制，它安装简单更换方便（无需改变现场环境），不需要维护，无需参考点的位移量输出，位置的取样时间和测量长度没有关系，可以用在环形运动机械位置检测。刻度标尺可以埋在水泥地面内，方便安装和防护，不影响作业环境。经过市场长期的实践证明，刻度标尺定位系统可用于散状物料处理环境中的物料搬运设备。如矿山系统、冶金系统、港口码头系统、化工系统、造船系统、电力系统、水泥系统、铁路系统、轻工系统、建材系统、石油系统、机械系统等有轨搬运设备定位和自动控制，包括：环形炉加热、环冷小车定位（硅钢厂、烧结厂）；卸料小车定位（矿山、烧结、球团、原料、焦化、炼铁、港口、石灰窑）；天车定位（冷轧、热轧、剪切库、板坯库、钢卷库、成品库、原料库、垃圾发电厂、矿热炉车间料罐倒运、垃圾发电厂）；推拨车机迁车台定位（翻车机）；船舶下水定位（造船厂梳式滑道绞车同步控制）；斗轮堆取料机防碰撞定位（原料厂、港口码头）；门机定位，装卸船机定位（港口码头、水电站）；高铁500米长钢轨运转系统；其它移动有轨设备的定位和集中控制。

不断轨单台面自动轨道衡称量对象：标准轨距四轴铁路货车;额定秤量：100t,安全过载：200%;动态称量车速：5～35km/h;称量方式：动态双向全自动称量；称量精度：符合《JJG234-2012》精度要求：设备电源：50Hz,220v(±10%)/1000w。主要适用领域:ZGU-100-BDG型不断轨单台面自动轨道衡适用于铁路固态货物列车的动态称重计量单台面自动轨道衡称重范围：节重小于100T的标准轨距四轴货车（棚车、敞车、平板车）。计量方式：双向全自动转向架计量。计量车速：3－15km/h，不计量时称台允许通过速度为25km/h。计量精度：优于JJG234－2012《自动轨道衡》的允差规定。灵敏度：加减20kg砝码，有大于10kg变化。功率消耗：功率消耗小于450VA。输出方式：CRT彩色显示器实时显示，打印机打印，磁盘存储。静态电子轨道衡（1）计量准确度：符合国家III级秤标准。最大允许误差mpeⅢ(m以检定分度值e表示)±0.5e0≦m≦500±1.0e500＜m≦2000±1.5e2000＜m≦10000（2）称量范围：节重小于100T的标准轨距四轴货车（棚车，敞车，平板车及罐车）。（3）感量：加1.4e负荷，示值应有不小于1e的变化。（4）输出方式：数码或CRT实时显示称重序号、重量等，称重结束后自动或手动打印制表，数据存入磁盘以便保存，可以提供远端数据的传送。（5）电源：220V+10%～-15%；50HZ±2%；电源功率应不小于1kW。（6）工作环境条件：工作条件室外设备室内设备环境温度-50度---+70度0度----+40度相对湿度≤95%≤85%（7）管理功能：采用微机系统，可根据用户需要编制软件，内容包括序号，车号，分类号，毛重，皮重，净重，品名、用户、货主、单价、金额、发货单位，收货单位。并可作多方面、长时间的分类统计，如：班累计、日累计、月累计、年累计、按用户或货主分类统计，按产品分类统计等。（8）防雷性能：采用二级防雷措施，性能优于CCITT标准的要求。铁路货车超偏载检测装置称重范围：节重小于100吨的标准轨距货车。车速范围：５公里/小时～60公里/小时。通过车速：不限。计量方式：双向全自动动态轮/轴计量或转向架计量。允许超载：额定载荷的250％。一次计量辆数：不限。适合轨型：43Kg/m，50Kg/m，60Kg/m及以上型等钢轨。计量精度：列车在40km/h及以下速度称量时，称重准确度优于0.5％；在40m/h速度以上称量时优于1％；偏载检测精度符合铁道部颁发的JJG（铁道）129-92《铁路货车超偏载监测装置计量检定规程》的规定。输出方式：输出序号、车速、总重、前后偏载、左右偏载、数据处理结果上传到服务器，可以打印制表。线路要求：设备前后应有长度不小于50米的平直线路，直线线路坡度不大于3‰。装置工作环境温度为：室外设备－40℃～＋70℃，室内设备－20℃～＋70℃，适应湿度条件为：室外设备≤95%，室内设备≤85%。可扩展性：通过串口与铁路车号自动识别系统相连。满足铁运201356号文件《铁路货运安全检测监控与管理系统总体技术规范》的技术要求。

场桥岸桥定位与控制系统现代物流的发展向高自动化、全流程跟踪发展。集装箱码头是进出口货物在一个城市甚至国家的前沿，它直接决定了整个物流的效率。集装箱码头堆场最重要的设备为集装箱龙门吊。集装箱龙门吊分为轨道吊和轮胎吊，采集轨道吊大、小车位置信息采用刻度标尺定位系统，抓具高度检测采用旋转编码器，轨道吊作业信息与系统信息互换采用无线数传系统。实现功能：1、堆货作业：轨道吊吊运货物前往系统指定堆放地址进行堆放作业。系统信息传递给司机堆放地址（大、小车位置信息、高度），司机根据信息直接前往目标地址作业，抓具完成作业后自动自动生成结果（绑定地址信息与货物信息）上传系统存档；轨道吊吊运货物由司机随机堆放。抓具完成作业后，自动生成结果（绑定地址信息与货物信息）上传系统存档；2、取货作业：系统信息传递给司机目标货物，司机能直观获取目标货物的地址信息，直接驾驶轨道吊前往目标地址信息进行取货作业，抓具完成作业后，自动生成结果（绑定地址信息与货物信息）上传系统存档；3、翻堆作业：业务运营中，不可避免地存在货物翻堆现象，由于龙门吊司机没有及时记录货物位置信息，导致货物实际位置与系统信息不一致，给查找货物带来不便，特别是翻堆次数较多的货物，查找难度更大，影响了货场的作业效率，错误率也不能有效控制。根据抓具开闭量及地址信息，判断作业是否完成，每完成一次作业，实时生成结果（绑定地址信息与货物信息）上传系统信息存档；本系统优势1、新作业流程每次作业都能与系统信息实时交流，不用对讲机来指挥，提高作业的准确率；2、新作业流程货物的堆、取信息实时上传系统信息存档，跟踪了货物在堆场的全流程，便于物流信息调取；3、新作业流程防止翻堆时信息更新不及时，为查找货物提供便利；4、防止同轨设备的碰撞；5、监视堆场有轨设备，为中控室调度提供便利。一、综述现代物流的发展向高自动化、全流程跟踪发展。集装箱码头是进出口货物在一个城市甚至国家的前沿，它直接决定了整个物流的效率。集装箱码头堆场最重要的设备为集装箱龙门吊。集装箱龙门吊分为轨道吊和轮胎吊，以下介绍是针对轨道吊的应用说明。涉及硬件：刻度标尺定位系统-采集轨道吊大、小车位置信息；旋转编码器-采集抓具高度信息；无线传输系统-轨道吊作业信息与系统信息互换；二、功能2.1堆货作业：轨道吊吊运货物前往系统指定堆放地址进行堆放作业。系统信息传递给司机堆放地址（大、小车位置信息、高度），司机根据信息直接前往目标地址作业，抓具完成作业后自动自动生成结果（绑定地址信息与货物信息）上传系统存档；轨道吊吊运货物由司机随机堆放。抓具完成作业后，自动生成结果（绑定地址信息与货物信息）上传系统存档；2.2取货作业：系统信息传递给司机目标货物，司机能直观获取目标货物的地址信息，直接驾驶轨道吊前往目标地址信息进行取货作业，抓具完成作业后，自动生成结果（绑定地址信息与货物信息）上传系统存档；2.3翻堆作业：业务运营中，不可避免地存在货物翻堆现象，由于龙门吊司机没有及时记录货物位置信息，导致货物实际位置与系统信息不一致，给查找货物带来不便，特别是翻堆次数较多的货物，查找难度更大，影响了货场的作业效率，错误率也不能有效控制。根据抓具开闭量及地址信息，判断作业是否完成，每完成一次作业，实时生成结果（绑定地址信息与货物信息）上传系统信息存档；三、与原有作业流程的比较3.1新作业流程每次作业都能与系统信息实时交流，不用对讲机来指挥，提高作业的准确率；3.2新作业流程货物的堆、取信息实时上传系统信息存档，跟踪了货物在堆场的全流程，便于物流信息调取；3.3新作业流程防止翻堆时信息更新不及时，为查找货物提供便利；3.4防止同轨设备的碰撞；3.5监视堆场有轨设备，为中控室调度提供便利。

物流库区管理系统一、描述和需求1.1描述天车刻度标尺定位系统即行车智能化控制系统产品是基于MES系统，集无线电技术，网络通信技术，自动化控制技术于一身的行车智能化控制系统，采用无线数传系统，定位系统，能对铸造起重机、冶金起重机（夹钳起重机、电磁起重机、淬火起重机）、普通桥式起重机、门式起重机的吊钩三维位置进行实时检测，监控行车工作状态，在线跟踪记录库中的物流状态，实现对各单元生产用行车的自动调度、库场管理和行车工作信息的实时汇总，保证生产过程中物流的顺畅。天车定位系统完全满足于板坯库，钢卷库等库区设计要求，实现了与现场的库区管理系统无缝对接，实现了库区板坯和钢卷的实时跟踪和数据同步。该方案通过天车刻度标尺的定位技术和工业无线通讯系统，解决了现场库区的天车位置跟踪和作业命令的传输，能配合库区的入库、倒库、出库等作业功能，并对作业过程和作业结果实时的与库区管理系统进行通讯，扭转了天车在以往的工作流程中信息孤岛的局面，将最后的信息盲点纳入到了钢厂整体的管控中。1.2实施目标热轧库共个1个区域，3个跨，包括7套天车位置跟踪、1套过跨小车位置跟踪，配置12台APjizhan，7套车载终端系统，7套称重系统，以及能够实现对钢卷物流动态管理与调度，实时监控物流信息等功能的库管平台系统，以及3套道闸门禁以及6套海康威视高清红外视频监控系统的安装及调试。1.3技术优势（1）减少备品备件的库存占有资金刻度标尺定位系统，大车地址解析设备和小车地址解析设备可以互换使用；同一块刻度分析仪模块，既能用来解析大车数据，也能用来解析小车数据，同一块刻度生成仪模块，既能产生大车需要的信号，也能产生小车需要的信号，从而使得后期的备件库存减少一倍；（2）提高设备的使用性能该库管系统使起重机的使用性能得到提高，使冶金起重机从以前的简单意义上的搬运工具转变为目前的物流，信息流综合传输设备。（3）提高安全系数，保证顺行生产避免误操作，人工手工操作随机性比较大，特别在夜间人员比较疲惫的环境下，人眼很难准确定位，该系统行车实现行车与地面通信，货物垛位号对号，起吊动作连锁，生产过程计算机管理，对钢厂的安全生产，提高生产管理水平，提高产品质量和经济效益有着十分重要的意义。（4）降低生产成本物流管理人员减少：实现基于MES的位置检测、相关系统信息的收集与传递、电气控制等的定位一体化控制目标，从而降低了企业的信息化成本。实现了生产物流过程的实时管理，生产物流信息的准确率高达99.9%，生产物流管理人员减少了80%，保证了生产的顺利进行。（5）降低生产成本系统行车通过与生产过程控制系统网互连，实现行车无线车载终端与主机间作业信息的实时传输。所有工作全部由计算机统一管理与控制，大大降低人为因素所导致的差错，使生产过程管理更加准确，提高企业的生产效率与信息自动化管理程度。二、功能特点行车大车走行位置检测;行车小车走行位置检测;结合吊具高度检测，实现行车三维数据采集管理;防止行车发生啃轨、碰撞、两端掉道等事故;根据实时位置，记录行车的搬运过程;可远程监控、在线跟踪、记录库中的物流状态;不受环境的干扰，可提高效率；结合ERP、MES系统，实现行车位置跟踪系统(CLTS)，提高四库（钢卷库、板坯库、成品库、原料库）的信息化管理。

一、系统简介1.1概述随着水路运输业的快速发展，现代港口规模和吞吐量不断增长，港口各种装卸设备数量不断增加，如何可靠使用这些装卸设备是各港口单位关心的问题。港口装卸设备中主要的斗轮堆取料机又称悬臂式堆取料机，是散货堆场作业的核心设备。它是堆取料合一的机械，即是一种挖取和堆存煤炭、矿石、砂石等松散物料的机械。它不仅适用于电厂，而且在码头、港口也很适用，大多数的转运煤及松散物料的码头、港口都采用斗轮堆取料机。斗轮堆取料机的采用，大大缩短了堆取时间，提高了工作效率，减轻了工人劳动强度。为提高装卸均化作业的效率和安全问题，应保证堆取料机具备寻堆认址、定位,自动确定各层料堆起点、终点及位置跟踪、终点记忆、料流对中心、电缆保护、整机自动堆取料，从而实现流畅和堆取料自动作业。同时中控室能够对作业过程进行监视。所以有必要对堆取料机大机位置进行连续跟踪、悬臂三维位置实时检测，解决堆取料作业过程中空间防碰撞的难题。1.2目前大机采用的定位方式目前堆取料机位置检测大多采用的是人眼定位、光电编码器装置（光码盘）、激光位移传感器、行走限位开关、RFID方式。光电编码器装置，整套装置安装在驱动电机前部的一个金属壳体内，由盘状齿轮与定位车齿条啮合，通过驱动轴驱动编码器。盘状齿轮的圆周与定位车驱动小齿轮的圆周相同。编码器由传动齿轮自下而上通过减速机、联轴节驱动，实现定位车的位置检测。这几种检测位置的方式均存在一定缺陷，具体表现如下：1)人眼定位受制于眼睛健康状况和精神状态，环境影响比较大，作业时间长；2)光电编码器装置在车轮打滑就会形成累计误差,相对定位的机械接触工作方式；3)激光位移传感器在不洁净环境会失去作用，轨道沉降导致车辆走行抖动会使反光板靶位不准，亦会导致位置检测不准；4)行走限位开关由于是点定位，对连续性位置检测存在盲区；5)RFID方式是无线点定位，存在漏读现象,延时较大；故这几种传感器在检测位置时多数为机械式、灵敏度低、寿命短、故障率高、可靠性低，操作繁锁，而且存在溜放环节(即失控区)，致使半自动操作难以可靠稳定运行。由于堆取料机是较大的设备，其惯性较大，在启动和停止时也是硬性的，所以在工作过程中会产生很大的撞击和震动，噪音污染严重，严重影响其安全性和有关零部件的寿命，易于损坏设备，由此设备位置控制显得尤为重要。1.3悬臂采用的检测技术通常的悬臂空间位置反馈都是采用行走、旋转、俯仰三个旋转编码器的数值计算得出的，对悬臂的空间位置计算过程非常复杂，该计算过程需要结合行走、俯仰、旋转三个编码器的数值进行空间建模，而这三个编码器都有不同程度的误差，这就造成累积误差，故悬臂空间坐标的准确性不高。现有的防碰撞方法是根据两台堆取料机是否处于同一个场垛进行判断，如果两台堆取料机不在同一个场垛就可以正常作业。两台堆取料机进入一个场垛进行作业时，就对两台堆取料机同时进行锁定，使其不能工作，由此避免堆取料机之间发生碰撞，这严重影响了堆取料机的同场作业。由于以上原因，当前都采用人工监控的方法来避免空间碰撞事故。现有的防碰撞方法无法有效避免堆取料机空间防碰撞问题，使得两台堆取料机无法同时在同一个堆场中安全作业，严重影响效率。1.4本系统采用的GPS定位技术本系统采用在堆场合适位置建立基准站，在堆取料机的回转中心和悬臂中部或者头部中心点安装GPS流动站。通过GPS的位置信息和空间几何算法，得出两台堆取料机之间的距离，从而可以判断出堆取料机发生碰撞的可能性，使得作业人员进行相应处理。本系统可以实时计算出堆取料机悬臂的相对位置和距离，实现多台堆取料机在同一个场垛中安全作业。该系统包括：大机及悬臂位置反馈系统、空间数据算法系统、空间防碰撞预警控制系统。二、GPS定位系统2.1GNSS系统组成GPS是全球卫星导航系统的总称,包括GPS（美国）、GLONASS（俄罗斯）、伽利略（欧盟）、北斗（中国）总共四套导航系统。而目前在轨运行并能真正实现民用定位功能的只有GPS和GLONASS两套定位系统。主要特点：具有全球覆盖、全天候、实时导航定位等优点。2.2GPS系统介绍GPS系统主要由三部分构成：空间卫星部分、地面监控部分、用户GNSS接收机部分。卫星部分主要是再轨运行的专门用于导航的卫星，目前GPS和GLONASS在轨运行的卫星总共有60多颗，每颗卫星均在不间断地向地球播发调制在两个频段上的卫星信号。

烧结厂环冷小车是环冷卸灰系统的核心设备，环冷卸灰系统是将环冷工序中鼓风机吹出的小颗粒矿石和粉尘通过灰斗和双层卸灰阀卸到环冷小车上，然后再将小颗粒矿石和粉尘运至指定位置的皮带运输通道上。其工艺过程如下：环冷小车分别经过多个灰槽位置，当到达某个灰槽位置时，环冷小车停止打开上灰槽阀下料，打开下灰槽阀下料完成一个灰槽的下料过程，然后到达另一个灰槽位置同上完成下料过程，当几个灰槽的下料过程完成后环冷小车返回下料口。目前大多由于硬件、软件不合理，环冷小车自投运以来一直不能自动卸灰，目前对环冷小车的往返走行控制主要由操作工在现场完成，手动定位、手动开阀、机械极限定位，因此故障率较高、作业率低，劳动强度大，随机性大，缺乏科学依据。操作工的业务素质和水平高低，作业时的思想情绪及心态优劣，执行安全操作规程的严与松等等都会带来一系列的生产事故和安全事故。同时现场工作环境恶劣，粉尘噪音污染严重，对工人的身心健康也极为不利。也有部分采用传统的接近（限位）开关等形式来达到定位的目的，由于本身的技术缺陷，常常会出现开关失灵或误动作等现象，引起环冷小车移动发生较大偏差，此方式在使用过程中停机检修和维护量也相当大，不仅耗时费力，而且对生产的顺行也造成了较大影响。本方案采用国际前沿技术刻度标尺定位技术来对环冷小车的位置实时进行检测，通过PLC准确地控制环冷小车运行到指定位置进行卸料，从而实现对环冷小车的远程联锁控制，达到自动卸料控制的目的，提高自动化控制水平，提高卸料效率，节约成本，保障产量和质量。系统定位精度5毫米，所得地址稳定可靠，而且具有“非接触式、连续的位置检测”特点，工况适用性好，使用寿命极长。因此本技术能一劳永逸地解决上述种种问题，从而很好地满足生产需要，提高管理水平和生产效益。刻度标尺位置检测系统以相互靠近的扁平状的刻度标尺和游尺指针之间的电磁耦合来进行通信，并在通信的同时检测到游尺指针在刻度标尺长度方向上的位置。刻度标尺位置检测有两种工作方式：第一种：地上检测方式，刻度生成仪和游尺指针安装在移动站，通过游尺指针发射地址信号，刻度分析仪安装在地面站上，在地面站完成地址检测。第二种：车上检测方式，刻度生成仪安装在地面站，通过刻度标尺芯线发射地址信号，游尺指针、刻度分析仪安装在移动站上，移动站直接检测到地址。根据现场情况及使用要求，我们采用地上检测方式，从刻度标尺直接解析出环冷小车的地址，通过通讯转换模块完成协议的转换后将数据传到控制系统PLC子程序，满足控制系统需求。考虑到现场为环形运动机械，游尺指针安装在环冷小车上，一条刻度标尺环绕固定在环冷小车运行轨道边。一、实现功能1、环冷小车走行定位实时检测到环冷小车走行的连续位置并在上位机上加以显示。2、环冷小车联锁通过刻度标尺位置检测系统提供的有效位置值，可在指定位置锁定环冷小车的移动，以防止卸下的原料偏离卸料口，出现漏料事故。3、远程监控通过刻度标尺位置检测装置和中控系统的协同工作，可以确保环冷小车行走平稳，停止位置准确可靠，满足工艺需求。按操作方式可设置“手动”和“自动”切换功能，以防止系统在非常情况下仍能通过现场手动操作来完成卸料作业，不影响生产的正常进行。同时在上位机能模拟整套卸料系统的运行情况，实时故障报警，在操作界面上轻松进行环冷小车的启停和正反走行控制；实时动画显示料位及环冷小车位置；自动纪录设备的运转情况并形成交接班纪录。二、效益分析通过该技术的开发与应用，可以时刻了解环冷小车的位置，避免错位,杜绝各类生产安全事故的发生；提高卸料效率和设备有效作业率，节约生产成本，降低岗位工人的劳动强度，保护岗位操作人员身心健康;提高自动化控制水平和信息化管理水平，保障产量和质量，提升企业形象，提高企业产值和竞争力;实现信息的有效收集，有助于生产管理人员进行生产数据统计分析和趋势预测。

目前，我国的散货（矿石、煤等）料场主要采取斗轮式取料机进行取料作业，尤其是在大型散货码头，原料的大量需求造就了巨型的堆场，这就要求有一定数量的取料设备来进行生产，同时需配备相应数量的操作司机来驾驶这些设备。因此，如何提高取料效率、改善作业环境、降低劳动强度，降低人工成本、减少人工干预造成的效率降低就成了所有大型散货码头面临的共同课题。散货取料装船流程的效率高低，是直接制约港口装船疏港效率的主要环节，智能化取料研究与应用，就是针对取料机现有的作业模式和取料工艺进行研究，通过对取料机PLC程序及上位机软件进行合理优化和二次开发，并借助前沿的设备和技术手段以实现取料机机智能化提高的同时，提高作业效率，并兼顾人力成本的节省。本项目具有以下现实意义：改善劳动环境和降低劳动强度减少人为因素的影响和人力投入提高堆、取料机的自动化作业程度并稳定生产运行提高码头整体智能化作业管理水平保持行业技术前沿性。对于单机全自动系统而言，全自动化的硬件控制设备都在堆取料机中，主要包括PLC、激光料堆扫描，实时大机行走定位，俯仰角测量，旋臂角度测量各类辅助装置等；料堆扫描装置完成料堆原始三维数据及预处理，通过处理后的数据形成实时的模型；根据对取料机控制策略，完成斗轮堆取料机自动作业；堆取料机异常状态检测，防止碰撞、过载等异常情况的发生；控制中心设置人工干预装置如手柄操作盘等，当堆取料机工作出现异常时，可以进行人工干预，主要包括停机，暂停堆取料、大车后退、大臂旋转等操作；单机PLC作为控制中心，需根据主控PLC传送过来的堆取料任务的范围，实现堆取料的逻辑控制及其操作的实现。采用PLC控制系统，变频调速，辅助检测设备（料堆扫描仪、位置检测装置、工控机，皮带检测，摄像头装置等）来实现堆取料机的自动控制；堆取料自动控制中采用现场ControlNet，总线和工业以太网总线方式进行数据交换；三维数据采集模块。负责堆取料机的实时位置信息的采集、激光扫描装置的实时数据的采集，并将采集来的数据进行初步处理，形成料堆表面的三维点云数据。（2）三维数据计算模块。负责接三维采集模块形成的点云数据，根据点云数据重构料堆的三维模型数据库等。（3）三维数据接口模块。负责三维数据计算模块与计算机主控程序间的通信。（4）计算机主控模块。负责自动堆取料全过程中的控制，包括根据作业任务生产控制指令，堆取料过程中的控制与修正，取料切入点的计算，大车寸动，取料效率的提高等。（5）主控PLC数据通信模块。负责PLC控制系统的定时，事件触发，请求等数据通信。（6）激光扫描仪控制模块。负责驱动激光扫描仪的转动，远程配置等。（7）堆取料机的PLC控制模块。负责接收作业任务，并根据作业任务自动完成堆取料作业，包括堆取料机的自动对位，堆取料过程中的大车寸动，取料过程中的切入点的控制，恒流量控制，软、硬件防碰撞控制，人工远程干预的实现等。（8）人机操作界面软件。直观可视的操作界面，包含了针对作业大机的各项参数显示栏以及可控制和修改实际作业流程的具体按键。操作员可以通过画面上的实时数据显示和操作按键，在中控室里进行远程监测和控制现场的堆料作业，也是实现自动化取料的人机交互系统。（9）防碰撞模型软件。用于在中控室3D实时显现单机的工作状态信息，包括单机的在堆场的位置信息，悬臂的方位信息，悬臂的俯仰角度信息；其中单机之间有碰撞危险时发出警报；还可以设定保护值，当单机之间距离接近保护值，给主控PLC发出停机信号；本系统中斗轮堆取料机单机全自动化系统工作过程如下:首先是工作人员下达任务单,控制中心的工业控制机(IPC)的中控处理单元对任务单进行处理,分析出是堆料或取料工作,并计算出的堆、取料的坐标范围;IPC将堆取料的工作方式及其范围坐标等数据传输至主控PLC中,PLC根据是堆料或取料工作采取不同的控制策略。

堆取料机定位系统采用在堆取料机上加装刻度标尺定位系统的检测技术，实现堆取料机的位置检测。刻度标尺检测到的堆取料机位置精度高，信号稳定可靠。在车辆状态良好的情况下，采用全联机自动运行方式，即只要满足启始条件，按下自动启动按钮，系统将全部自动运行，控制室操作人员只起监控作用，当发生机械故障或意外情况时，按自动停止或急停按钮，解除自动程控操作。斗轮堆取料机又称悬臂式堆取料机，是散货料场堆取设备。它是堆取料合一的机械，即是一种挖取和堆存煤炭、矿石、砂石等松散物料的机械。它不仅适用于电厂，而且在码头、港口也很适用，大多数的转运煤及松散物料的码头、港口都采用斗轮堆取料机。斗轮堆取料机的采用，大大缩短了堆取时间，提高了工作效率，减轻了工人劳动强度。国内早设计制造的企业有：大连重工（原大连工矿车辆厂）、哈尔滨重型机器厂、北京起重运输机械研究所等单位。斗轮堆取料机类设备包括堆取料机，取料机，堆料机，混匀取料机，混匀堆料机，门式堆取料机等。使用多的是堆取料机，其原因是此类设备功能较齐全，可满足大多数条件下的需要。上述各种设备的基本功能是向料场堆料，或从料场取料。其中堆取料机具有堆取功能，取料机、堆料机只有取料或堆料功能，混匀取料机与混匀堆料机除具有取料与堆料功能外还具有均化功能，以满足用户对物料均化的要求。混匀取料机与混匀堆料机顾名思义，既有正常的堆料与取料功能，也有均化功能，主要用于钢铁企业，水泥行业，电厂的原料进行均化处理。如烧结厂铁矿石原料的均化，水泥厂的石灰石均化，发电厂的煤炭均化等。其重要意义在于经过均化后的原料的化学成份相对稳定，煤炭灰份与燃烧值也相对稳定，可使这些行业在产品质量控制方面与产品质量方面有较大提高，同时提高了经济效益。并降低了能源消耗。混匀取料机通常为桥式或门式结构。混匀堆料机通常是摇臂式结构。在具体工作时与普通堆取料机的区别在于混匀堆料机是连续走行堆料，堆料方式又可分为人字形布料与菱形布料。当堆料作业结束后再进行混匀取料。混匀取料机取料时为全断面取料，既同时取到整个断面的物料。物料是由料耙耙下来，再由斗轮取到机上皮带机，由机上皮带机送到地面皮带机。在实际取料过程中大车步进运行一个单程，然后堆取料机运行一个单程。如此反复运行取料。为提高均化作业的效率，设备应具备寻堆认址、定位,自动确定各层料堆起点、终点及位置跟踪、终点记忆、料流对中心、电缆保护、整机自动堆取料，从而实现流畅和堆取料自动作业。同时中控室能够对作业过程进行监视。所以有必要对堆取料机位置进行连续跟踪。目前堆取料机位置检测大多采用的是人眼定位、光电编码器装置（光码盘）、激光位移传感器、行走限位开关、RFID方式。光电编码器装置，整套装置安装在驱动电机前部的一个金属壳体内，由盘状齿轮与定位车齿条啮合，通过驱动轴驱动编码器。盘状齿轮的圆周与定位车驱动小齿轮的圆周相同。编码器由传动齿轮自下而上通过减速机、联轴节驱动，实现定位车的位置检测。这几种检测位置的方式均存在一定缺陷，具体表现如下：1)人眼定位受制于眼睛健康状况和精神状态，环境影响比较大，作业时间长；2)光电编码器装置在车轮打滑就会形成累计误差,相对定位的机械接触工作方式；3)激光位移传感器在不洁净环境会失去作用，轨道沉降导致车辆走行抖动会使反光板靶位不准，亦会导致位置检测不准；4)行走限位开关由于是点定位，对连续性位置检测存在盲区；5)RFID方式是无线点定位，存在漏读现象,延时较大；故这几种传感器在检测位置时多数存在灵敏度低、寿命短、故障率高、可靠性低，操作繁锁，而且存在溜放环节(即失控区)，致使半自动操作难以可靠稳定运行。由于堆取料机是较大的设备，其惯性较大，在启动和停止时也是硬性的，所以在工作过程中会产生很大的撞击和震动，噪音污染严重，严重影响其安全性和有关零部件的寿命，易于损坏设备，由此设备位置控制显得尤为重要。

本卸料小车定位系统使用刻度标尺定位技术来检测卸料小车的实时位置，将卸料小车的实时位置信息传送到系统PLC，再到上位机，主控操作人员或岗位人员通过上位机时刻掌握卸料小车的具体位置和每个料仓的仓容情况（结合料位计）来控制卸料小车运行。通过刻度标尺定位系统和控制系统的协同工作，可以实现卸料小车行走位置准确可靠，将皮带机上的料卸在指定的料仓中，防止偏离卸料口，实现定或多点布料，满足卸料需求。通过该技术的使用，可以时刻掌握各个料仓的实际料量，了解卸料小车的实时位置，实现自动定或多点均匀卸料。可提高卸料效率，节约成本；有利于减少工人劳动强度，保护岗位操作人员身体健康；杜绝各类生产安全事故和混料错仓等质量事故的发生；实现信息的有效收集，有利于提高设备作业率；提高自动化控制水平和信息化管理水平，保障产量和质量，提升企业形象，提高企业产值和竞争力。一、功能特点1、实时检测小车当前位置，即所处仓位（槽位）识别；2、作业，优化流程，减少人工出错机率，可提高卸料效率，节约成本；3、防止错仓混料、下料时偏离下料口事故的发生；4、可减少工人劳动强度，保护岗位操作人员身体健康和人身安全；5、可提高工作效率、生产管理水平、自动化控制水平、信息化管理水平；6、实现信息的有效收集，有利于提高设备作业率，延长设备的使用寿命；7、位置联锁控制防止下料落空或超过极限位置发生碰撞/脱轨事故。8、根据工艺，可实现远程控制，半自动、全自动操作；9、保障产量和质量，提升企业形象，提高企业产值和竞争力。二、系统架构在小车行走轨道旁的托辊下方或者机侧上方安装刻度标尺，在小车上安装游尺指针，需要检测小车的行走距离是多长就铺设多长的刻度标尺，先用米尺校准每个料仓的左右仓壁和料仓中心点，将此数据写入上位机数据库内，当小车走行时，刻度标尺可实时检测出小车当前所处位置，对比数据库之前标定的料仓位置数据即可知道小车走行到那个料仓。全量程检测，可任意标定下料点，进行多点卸料和循环卸料，由此提高仓容。刻度分析仪采集到的小车位置数据通过网关传送到PLC模块，有多种数据传输模式可选：以太网、总线、串口等。刻度标尺是非接触位置检测，无磨损和滑差，所需通讯电缆极少，一次安装长久使用。如果因操作不当导致刻度标尺损坏，亦可通过刻度分析仪上显示的数字判断故障点，剖开刻度标尺外壳进行内部通讯线的焊接修补，不影响使用。2.1刻度标尺系统原理刻度标尺定位系统采用法拉第电磁感应定律（磁力线传导原理）来检测移动搬运设备的位移量，当游尺指针线圈中通入交变电流时，在游尺指针附近会产生交变磁场。刻度标尺近似处在一个交变的、均匀分布的磁场中,每对刻度标尺芯线会产生感应电动势。刻度生成仪信号通过电磁耦合方式传送到刻度标尺的感应环线上。刻度分析仪对接收到的信号进行相位比较。交叉线的信号相位与平行线的信号相位相同，地址为“0”；交叉线的信号相位与平行线的信号相位相反，地址为“1”，这样感应的地址信息是数字编码排列，由此确定游尺指针在刻度标尺长度方向上的位置，对应就是移动搬运设备走行位置。2.2刻度标尺技术指标1、移动搬运设备地址测量精度：≤5mm，分辨率：2毫米，测量范围：满足现场；2、工作环境温度：3、系统工作温度：-15℃～+45℃，室外设备温度：-25℃～+75℃，4、非接触间隙：120mm±30mm，左右偏摆容差：±15mm；5、输入电源：220VAC±10%；6、耗电：地面电气柜50w，车载电气柜50w。7、测距电缆是尼龙加纤合成材质，具有良好的防水性、抗老化性，能适应热涨冷缩、振动等原因而发生的变形，充分保证测距精度、线性度、重复性；8、核心电路模块采用并行差分数字电路检测技术，纯数字解析，具有较好的共模抑制性能，较高的灵敏度，较强的抗干扰能力，较快的检测速度；系统稳定可靠，功耗小，体积轻便，方便安装；9、为预防重力原因导致测距电缆下沉弯曲和对安装基础的影响，测距电缆外形尺寸≤宽70mm*厚15mm，±5%，重量≤0.7kg/米，±5%；10、同套地址编码和解析仪表具备车上得地址和地上得地址检测功能。

武汉索尔德测控技术有限公司生产的格雷母线定位系统，是在消化吸收世界前沿技术电磁感应原理的基础上研制生产的新型高可靠定位产品。它一问世就受到冶金、港口、矿山、电力、煤炭、化工等行业的普遍青睐。格雷母线定位系统型号是SOLD-BCK1，具有以下特点：1.非接触工作方式：非接触工作方式，无滑脱和磨损等故障；2.位置检测：能够连续地、地检测地址，位置检测精度达5毫米，可以实现移动机车自动行走和全自动操作；3.通信适用范围广：通过电磁耦合来进行通信,不受环境条件限制，接收灵敏度高。例如在隧道内空间电磁波便很难传送，格雷码母线能实现通信；4.不受无管会管制；数据通信的载频为低频，所产生的电磁场只限于几米范围，辐射比工厂使用高频无线电通信系统容许的级别低，不需要向无管会申请即可使用；5.兼容性好：位置检测和数据通信可以合用一根格雷码母线电缆，施工方便、安装维护简单，占空间小，不影响现场外观，不改变现场设备；6.抗干扰能力强：使用交叉扭绞结构及相位检测技术，天线箱与格雷码母线两者间隙从30毫米到300毫米均可正常工作，不受环境噪音和接收信号电平波动的影响，能够在诸如铁矿石场等恶劣环境条件中长期可靠的工作；7.适用于恶劣的工业环境：安装在室外的格雷码母线电缆、天线箱、始端箱、终端箱和段间箱采用非金属材料制作而且采用密封工艺，耐酸、碱腐蚀，防护等级IP54，使用寿命长。格雷母线定位系统主要用于散状物料处理，如矿山系统、冶金系统、港口码头系统、化工系统、电力系统、水泥系统、铁路系统、轻工系统、石油系统、机械系统等有轨搬运设备定位和自动控制，包括行车位置跟踪系统、吊车定位及智能导航系统、天车定位导航系统、天车定位库区管理控制系统、格雷码母线行车位移识别系统、板坯库天车定位系统、钢卷库天车定位系统、成品库天车定位系统、原料库天车定位系统、行车防碰撞系统、行车物流管理系统等。

天车定位系统采用在行车上加装武汉索尔德公司的刻度标尺定位系统的检测技术，实现行车的位置检测。刻度标尺检测到的行车位置精度高，信号稳定可靠。在车辆状态良好的情况下，采用全联机自动运行方式，即只要满足启始条件，按下自动启动按钮，系统将全部自动运行，控制室操作人员只起监控作用，当发生机械故障或意外情况时，按自动停止或急停按钮，解除自动程控操作。一、系统简介1.1现场概述桥式起重机都是以桥形主梁的金属结构作为主要承载构件横架在车间、仓库及露天料场固定跨间上方，并可沿轨道移动，取物装置悬挂在可沿桥架运行的起重小车上，使取物装置上的重物实现垂直升降和水平移动，以及完成某些特殊工艺操作的起重机，习惯上叫做“天车”或“行车”。它具有构造简单、操作方便、易于维修、起重量大和不占地面作业面积等特点，是各企业中不可缺少的起重机械设备。随着国民经济快速发展，信息化水平不断的提高,ERP、MES系统的普及，提高生产效率和安全保障越来越被重视，实现机械自动化是目前常用手段，起重机械作为现代化生产不可缺少的设备，被广泛地应用于冶金、煤炭、电力等各行业的各种物料的起重、运输、装卸安装和人员输送等作业中，从而大大减轻了体力劳动的强度，提高了劳动生产效率。实现起重机械自动化基础的问题就是位移检测，将检测到的位置信息送到可编程控制器（PLC），通过PLC控制变频调速器，进而控制走行电机的转速，则可达到自动走行、自动定位的目的。1.2目前采用的定位方式目前行车位置检测大多采用的是光电编码器装置（光码盘）、激光位移传感器、行走限位开关、RFID方式。光电编码器装置，整套装置安装在驱动电机前部的一个金属壳体内，由盘状齿轮与定位车齿条啮合，通过驱动轴驱动编码器。盘状齿轮的圆周与定位车驱动小齿轮的圆周相同。编码器由传动齿轮自下而上通过减速机、联轴节驱动，实现定位车的位置检测。这几种检测位置的方式均存在一定缺陷，具体表现如下：1)光电编码器装置在车轮打滑就会形成累计误差,相对定位的机械接触工作方式；2)激光位移传感器在不洁净环境会失去作用，轨道沉降导致车辆走行抖动会使反光板靶位不准，亦会导致位置检测不准；3)行走限位开关由于是点定位，对连续性位置检测存在盲区；4)RFID方式是无线点定位，存在漏读现象,延时较大；故这几种传感器在检测位置时多数为机械式、灵敏度低、寿命短、故障率高、可靠性低，操作繁锁，而且存在溜放环节(即失控区)，致使半自动操作难以可靠稳定运行。由于行车是较大的设备，其惯性较大，在启动和停止时也是硬性的，所以在工作过程中会产生很大的撞击和震动，噪音污染严重，严重影响其安全性和有关零部件的寿命，易于损坏设备，由此设备位置控制显得尤为重要。1.3本系统采用的定位技术本系统采用在行车上加装刻度标尺定位系统的检测技术，实现行车的位置检测。刻度标尺检测到的行车位置精度高，信号稳定可靠。在车辆状态良好的情况下，采用全联机自动运行方式，即只要满足启始条件，按下自动启动按钮，系统将全部自动运行，控制室操作人员只起监控作用，当发生机械故障或意外情况时，按自动停止或急停按钮，解除自动程控操作。二、刻度标尺定位系统2.1刻度标尺系统简单说明刻度标尺定位系统包括一台地面电气柜（含刻度分析仪等）、一台车载电气柜（含刻度生成仪等）、刻度标尺以及游尺指针等。其中刻度标尺是由扁平状的PVC合成材质外壳材料和内部按照格雷码规律编制的芯线构成，类似一把有刻度的标尺，一般安装在沿移动机车运行轨道单侧边，或者沿运行轨迹铺设在地面上，亦或安装在轨道旁的栅栏立柱上均可，需要检测多长的位移就铺设多长的刻度标尺；游尺指针安装在机车上，用于识别本机车所在的位置游尺指针相对刻度标尺平行非接触移动，游尺指针指向的刻度即是当前位置值，可以在车上或地上得到位移量，无需初始参考点，定位精度5毫米，分辨率2毫米；可以断续或连续检测，尤其适用于轨道不平整的大车或环形运动机械位移检测。防水、防油、防尘、耐酸碱，适用于冶金、矿山、水利、港口码头堆场、仓储、化工等条件比较恶劣的环境。