申请/专利权人：马鞍山钢铁股份有限公司

申请日：2018-03-15

公开（公告）日：2024-03-08

公开（公告）号：CN108287551B

主分类号：G05D1/43

分类号：G05D1/43;G05D1/633;G05D1/247;G05D1/648;G05D109/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.08#授权;2019.02.19#著录事项变更;2018.08.10#实质审查的生效;2018.07.17#公开

摘要：本发明适用于工业机车控制技术领域，提供了一种基于固定路线往返的工业机车行走系统及方法，系统包括：带式编码器，平行于预设行走路径设置；设于工业机车上的读码器，读码器与带式编码器位于同一水平位置，且位于带式编码器的感应距离内；PLC控制器，与各读码器无线通讯连接，其中，读码器感应工业机车沿预设行走路径过程的当前位置地址编码，并将读取的当前位置地址编码发送至PLC控制器；PLC控制器基于当前位置地址编码及对应工业机车的目标地址编码控制工业机车行驶至目标位置。该系统基于读码器读取的当前位置信息自动控制工业机车行走至目标位置，定位精准；基于设定的安全距离控制一方工业机车停车或避让，避免相互碰撞的问题。

主权项：1.一种基于固定路线往返的工业机车行走方法，其特征在于，基于固定路线往返的工业机车行走系统包括：带式编码器，平行于预设行走路径设置；设于工业机车上的读码器，读码器与带式编码器位于同一水平位置，且位于带式编码器的感应距离内；PLC控制器，与各读码器无线通讯连接，其中，读码器感应工业机车沿预设行走路径过程的当前位置地址编码，并将读取的当前位置地址编码发送至PLC控制器；PLC控制器基于当前位置地址编码及对应工业机车的目标地址编码控制工业机车行驶至目标位置；基于固定路线往返的工业机车行走系统的工业机车行走方法包括如下步骤：S1、PLC控制器接收读码器发送的当前位置地址编码；S2、PLC控制器基于当前位置地址编码及对应工业机车的目标地址编码来计算工业机车当前位置距目标位置的距离；S3、PLC控制器基于当前位置距目标位置的距离来控制对应工业机车的行走速度；工业机车在行走过程中，PLC控制器基于设定的安全距离来控制其中一台工业机车进行避让或停车；基于设定的安全距离来控制其中一台工业机车进行避让或停车具体包括如下步骤：S31、基于作业工业机车的当前位置地址编码来计算两作业工业机车间的距离；S32、若两工业机车间的距离小于设定的安全距离，则获取两车的行驶方向；S33、若两工业机车为同向行驶，则控制在后的工业机车减速或停止行驶；S34、若两工业机车相向行驶，则基于两工业机车的任务顺序来控制任务在后的工业机车进入停车位进行避让；步骤S34具体包括如下步骤：S341、获取离避让工业机车行驶前方最近停车位及行驶后方最近停车位；S342、判断行驶前方最近停车位处于前进工业机车的行驶前方还是行驶后方；S343、若判断行驶前方最近停车位处于前进工业机车的行驶前方，则控制前进工业机车停止行驶，在控制避让工业机车驶入行驶前方最近停车位后，控制前进工业机车继续朝原行驶方向行驶，当前进工业机车驶过避让工业机车所在停车位时，控制避让工业机车驶入预设行走路径，并朝原行驶方向继续行驶；若判断行驶前方最近停车位处于前进工业机车的行驶后方，则控制避让工业机车驶入行驶后方最近停车位，当前进工业机车驶过避让工业机车所在停车位时，控制避让工业机车驶入预设行走路径，并朝原行驶方向继续行驶。

全文数据：基于固定路线往返的工业机车行走系统及方法技术领域[0001]本发明属于工业机车控制技术领域，提供了一种基于固定路线往返的工业机车行走系统及方法。背景技术[0002]国内目前工业生产中固定路线往复走行的机车，在行进路线上到达各个目标作业点的运行控制中均采用人工目视操作，辅以电磁限位及光栅传感器确认位置方式控制机车进行生产控制，传统控制模式下的工业机车在作业中存在生产机车的控制稳定性、及准确性因人而异的问题。发明内容[0003]本发明实施例提供一种基于固定路线往返的工业机车行走系统，旨在解决现有的工业机车在作业中的控制稳定性及准确性因人而异的问题。[0004]本发明是这样实现的，一种基于固定路线往返的工业机车行走系统，该系统包括：[0005]带式编码器，平行于预设行走路径设置；[0006]设于工业机车上的读码器，读码器与带式编码器位于同一水平位置，且位于带式编码器的感应距闻内；[0007]PLC控制器，与各读码器无线通讯连接，其中，[0008]读码器感应工业机车沿预设行走路径过程的当前位置地址编码，并将读取的当前位置地址编码发送至PLC控制器；[0009]PLC控制器基于当前位置地址编码及对应工业机车的目标地址编码控制工业机车行驶至目标位置。[0010]进一步的，所述系统还包括：[0011]中控，中控与PLC控制器通讯连接，其中，[0012]PLC控制器将工业机车的当前位置地址编码及对应工业机车的目标地址编码发送至中控，中控显示各工业机车的当前位置及目标位置。[0013]进一步的，其特征在于，所述系统还包括：[0014]输入装置，与中控通讯连接，其中，[0015]输入装置用于接收用户录入的指令信息，指令信息包括:机车识别码及机车识别码对应的目标地址，并将指令信息通过中控发送至PLC控制器，以使PLC控制器控制对应的工业机车行驶至录入的目标地址。[0016]本发明是这样实现的，基于固定路线往返的工业机车行走系统的工业机车行走方法，所述方法包括如下步骤：[0017]S1、PLC控制器接收读码器发送的当前位置地址编码；[0018]S2、PLC控制器基于当前位置地址编码及对应工业机车的目标地址编码来计算工业机车当前位置距目标位置的距离；[0019]S3、PLC控制器基于当前位置距目标位置的距离来控制对应工业机车的行走速度。[0020]进一步的，在步骤S3之后还包括：[0021]S4、当PLC控制器检测到工业机车的当前位置到达停车位置时，向对应的工业机车发送锁定行走指令，以使对应的工业机车进行停车操作，停止在目标位置。[0022]进一步的，在步骤S4之后还包括：[0023]S5、当PLC控制器检测工业机车停止在目标位置时，向对应工业车发送作业指令，以使工业机车基于作业指令进行相关作业。[0024]进一步的，工业机车在行走过程中，PLC控制器基于设定的安全距离来控制其中一台工业机车进行避让或停车。[0025]进一步的，基于设定的安全距离来控制其中一台工业机车进行避让或停车具体包括如下步骤：[0026]S31、基于作业工业机车的当前位置地址编码来计算两作业工业机车间的距离；[0027]S32、若两工业机车间的距离小于设定的安全距离，则获取两车的行驶方向；[0028]S33、若两工业机车为同向行驶，则控制在后的工业机车减速或停止行驶；[0029]S34、若两工业机车相向行驶，则基于两工业机车的任务顺序来控制任务在后的工业机车进入停车位进行避让。[0030]进一步的，步骤S34具体包括如下步骤：[0031]S341、获取离避让工业机车行驶前方最近停车位及行驶后方最近停车位；[0032]S342、判断行驶前方最近停车位处于前进工业机车的行驶前方还是行驶后方；[0033]S343、若判断行驶前方最近停车位处于前进工业机车的行驶前方，则控制前进工业机车停止行驶，在控制避让工业机车驶入行驶前方最近停车位后，控制前进工业机车继续朝原行驶方向行驶，当前进工业机车驶过避让工业机车所在停车位时，控制避让工业机车驶入预设行走路径，并朝原行驶方向继续行驶。[0034]进一步的，若判断行驶前方最近停车位处于前进工业机车的行驶后方，则控制避让工业机车驶入行驶后方最近停车位，当前进工业机车驶过避让工业机车所在停车位时，控制避让工业机车驶入预设行走路径，并朝原行驶方向继续行驶。[0035]本发明实施例提供的基于固定路线往返的工业机车行走系统及方法具有如下有益效果：[0036]1•基于读码器读取的当前位置信息自动控制工业机车行走至目标位置，定位精准；[0037]2•基于设定的安全距离控制一方工业机车停车或避让，避免相互碰撞的问题。附图说明[0038]图1为本发明实施例提供的基于固定路线往返的工业机车行走系统的结构示意图；[0039]图2为本发明实施例提供的基于固定路线往返的工业机车行走方法的流程图。具体实施方式[0040]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。[0041]图1为本发明实施例提供的基于固定路线往返的工业机车行走系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。[0042]该系统包括：[0043]带式编码器，平行于预设行走路径设置;设于工业机车上的读码器，读码器与带式编码器位于同一水平位置，且位于带式编码器的感应距离内；PLC控制器，与各读码器无线通讯连接，其中，[0044]读码器感应工业机车沿预设行走路径过程的当前位置地址编码，并将读取的当前位置地址编码发送至PLC控制器；[0045]PLC控制器基于当前位置地址编码及对应工业机车的目标地址编码控制工业机车行驶至目标位置。[0046]在本发明实施例中，所述系统还包括：[0047]中控，中控与PLC控制器通讯连接，其中，[0048]PLC控制器将工业机车的当前位置地址编码及对应工业机车的目标地址编码发送至中控，中控显示各工业机车的当前位置及目标位置。[0049]在本发明实施例中，所述系统还包括：[0050]输入装置，与中控通讯连接，输入装置用于接收用户录入的指令信息，指令信息包括:机车识别码及机车识别码对应的目标地址，并将指令信息通过中控发送至PLC控制器，以使PLC控制器控制对应的工业机车行驶至录入的目标地址。[0051]在本发明实施例中，中控上设有模式切换单元，用于切换工业机车的控制模式，即用于自动控制模式及手动控制模式间的切换。[0052]图2为本发明实施例提供的基于固定路线往返的工业机车行走方法流程图，该方法包括：[0053]SI、PLC控制器接收读码器发送的当前位置地址编码；[0054]S2、PLC控制器基于当前位置地址编码及对应工业机车的目标地址编码来计算工业机车当前位置距目标位置的距离；[0055]S3、PLC控制器基于当前位置距目标位置的距离来控制对应工业机车的行走速度。[0056]在本发明实施例中，工业机车的行走速度与当前位置距目标位置的距离正相关，即当前位置离目标位置越近，工业机车的行走速度越小，有利于控制工业机车在目标位置停车作业。[0057]在本发明实施例中，在步骤S3之后还包括：[0058]S4、当PLC控制器检测到工业机车的当前位置到达停车位置时，向对应的工业机车发送锁定行走指令，以使对应的工业机车进行停车操作，停止在目标位置。[0059]在本发明实施例中，在步骤S4之后还包括：[0060]S5、当PLC控制器检测工业机车停止在目标位置时，向对应工业车发送作业指令，以使工业机车基于作业指令进行相关作业。[0061]在本发明实施例中，在预设行走路径上存在多台工业机车同时作业，因此，避免各工业机车的相互碰撞是必须考虑的问题，在本发明实施例中，工业机车在行走过程中，PLC控制器基于设定的安全距离来控制对应工业机车进行避让或停车，具体包括如下步骤：[0062]S31、基于作业工业机车的当前位置地址编码来计算两作业工业机车间的距离；[0063]S32、若两工业机车间的距离小于设定的安全距离，则获取两车的行驶方向；[0064]S33、若两工业机车为同向行驶，则控制在后的工业机车减速或停止行驶；[0065]S：34、若两工业机车相向行驶，则基于两工业机车的任务顺序来控制任务在后的工业机车进入停车位进行避让。[0066]所述停车位设于预设行走路径的两侧及起始点。[0067]在本发明实施例中，步骤S34具体包括如下步骤：[0068]S341、获取离避让工业机车行驶前方最近停车位及行驶后方最近停车位；[0069]S：342、判断行驶前方最近停车位处于前进工业机车的行驶前方还是行驶后方；[0070]SM3、若判断行驶前方最近停车位处于前进工业机车的行驶前方，则控制前进工业机车停止行驶，在控制避让工业机车驶入行驶前方最近停车位后，控制前进工业机车继续朝原行驶方向行驶，当前进工业机车驶过避让工业机车所在停车位时，控制避让工业机车驶入预设行走路径，并朝原行驶方向继续行驶。[0071]S344、若判断行驶前方最近停车位处于前进工业机车的行驶后方，则控制避让工业机车驶入行驶后方最近停车位，当前进工业机车驶过避让工业机车所在停车位时，控制避让工业机车驶入预设行走路径，并朝原行驶方向继续行驶。[0072]在执行步骤S344时，若避让工业机车在驶入行驶后方最近停车位时，在行驶后方最近停车位与避让工业机车间还存在中间作业工业机车，则控制中间作业工业机车及避让工业机车一同驶入行驶后方最近停车位。[0073]避让工业机车为任务在后的工业机车，前进工业机车为任务在前的工业机车，该工业机车基于执行任务的顺序进入预设行走路径开始作业。[0074]本发明实施例提供的基于固定路线往返的工业机车行走系统及方法具有如下有益效果：[0075]1.基于读码器读取的当前位置信息自动控制工业机车行走至目标位置，定位精准；[0076]2•基于设定的安全距离控制一方工业机车停车或避让，避免相互碰撞的问题。[0077]上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种基于固定路线往返的工业机车行走系统，其特征在于，所述系统包括：带式编码器，平行于预设行走路径设置；设于工业机车上的读码器，读码器与带式编码器位于同一水平位置，且位于带式编码器的感应距离内；PLC控制器，与各读码器无线通讯连接，其中，读码器感应工业机车沿预设行走路径过程的当前位置地址编码，并将读取的当前位置地址编码发送至PLC控制器；PLC控制器基于当前位置地址编码及对应工业机车的目标地址编码控制工业机车行驶至目标位置。2.如权利要求1所述的基于固定路线往返的工业机车行走系统，其特征在于，所述系统还包括：中控，中控与PLC控制器通讯连接，其中，PLC控制器将工业机车的当前位置地址编码及对应工业机车的目标地址编码发送至中控，中控显示各工业机车的当前位置及目标位置。3.如权利要求1所述的基于固定路线往返的工业机车行走系统，其特征在于，所述系统还包括：输入装置，与中控通讯连接，其中，输入装置用于接收用户录入的指令信息，指令信息包括:机车识别码及机车识别码对应的目标地址，并将指令信息通过中控发送至PLC控制器，以使PLC控制器控制对应的工业机车行驶至录入的目标地址。4.一种基于权利要求1至3任一权利要求所述基于固定路线往返的工业机车行走系统的工业机车行走方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：51、PLC控制器接收读码器发送的当前位置地址编码；52、PLC控制器基于当前位置地址编码及对应工业机车的目标地址编码来计算工业机车当前位置距目标位置的距离；53、PLC控制器基于当前位置距目标位置的距离来控制对应工业机车的行走速度。5.如权利要求4所述基于固定路线往返的工业机车行走方法，其特征在于，在步骤S3之后还包括：54、当PLC控制器检测到工业机车的当前位置到达停车位置时，向对应的工业机车发送锁定行走指令，以使对应的工业机车进行停车操作，停止在目标位置。6.如权利要求5所述基于固定路线往返的工业机车行走方法，其特征在于，在步骤S4之后还包括：55、当PLC控制器检测工业机车停止在目标位置时，向对应工业车发送作业指令，以使工业机车基于作业指令进行相关作业。7.如权利要求4所述基于固定路线往返的工业机车行走方法，其特征在于，工业机车在行走过程中，PLC控制器基于设定的安全距离来控制其中一台工业机车进行避让或停车。8.如权利要求7所述基于固定路线往返的工业机车行走方法，其特征在于，基于设定的安全距离来控制其中一台工业机车进行避让或停车具体包括如下步骤：S31、基于作业工业机车的当前位置地址编码来计算两作业工业机车间的距离；532、若两工业机车间的距离小于设定的安全距离，则获取两车的行驶方向；533、若两工业机车为同向行驶，则控制在后的工业机车减速或停止行驶；534、若两工业机车相向行驶，则基于两工业机车的任务顺序来控制任务在后的工业机车进入停车位进行避让。9.如权利要求8所述基于固定路线往返的工业机车行走方法，其特征在于，步骤S34具体包括如下步骤：5341、获取离避让工业机车行驶前方最近停车位及行驶后方最近停车位；5342、判断行驶前方最近停车位处于前进工业机车的行驶前方还是行驶后方；5343、若判断行驶前方最近停车位处于前进工业机车的行驶前方，则控制前进工业机车停止行驶，在控制避让工业机车驶入行驶前方最近停车位后，控制前进工业机车继续朝原行驶方向行驶，当前进工业机车驶过避让工业机车所在停车位时，控制避让工业机车驶入预设行走路径，并朝原行驶方向继续行驶。10.如权利要求9所述基于固定路线往返的工业机车行走方法，其特征在于，若判断行驶前方最近停车位处于前进工业机车的行驶后方，则控制避让工业机车驶入行驶后方最近停车位，当前进工业机车驶过避让工业机车所在停车位时，控制避让工业机车驶入预设行走路径，并朝原行驶方向继续行驶。

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