基于SRS的钢卷自动装卸车系统

张科科

（唐山钢铁集团微尔自动化公司，河北唐山063000）

0 引言

钢卷自动装卸车系统是伴随着企业物流的发展，信息化系统的逐步完善而出现的，它可以显著提高生产及运输效率。该系统于2015年6月在唐钢高强汽车板厂投入使用，实现了钢卷入库出库的全自动作业，从而节省大量资源并提高企业物流，信息流的同步性[1]。

1 钢卷自动装卸车系统构造

钢卷自动装卸车系统主要由以下几个分系统组成，见图1：

A模块：即库区及天车任务分配系统，主要任务是接收MES下发的生产计划中关于运输钢卷的车辆信息（车牌号以及所运输钢卷的信息），结合钢卷的下道生产工序，以及库区的码垛原则，系统自动合理分配库位。

WMS系统：依据目标库位分配的结果，选择最优的运输路径。同时在最优的运输路径中，合理分配天车，降低由于分配不均导致的天车负荷不均。

PLC及传动系统：天车PLC接收到WMS发送的作业指示信息后。根据目标位置、实际位置及障碍物位置计算出天车行走的最优路径及速度，然后控制天车驱动部分精确的达到目标位置。

SRS系统：SRS系统是根据停好的车辆（Vehicle）种类、形状和停车位来识别车辆，并对其进行扫描，为WMS系统提供钢卷的坐标。

图1 钢卷自动装卸车系统构成

2 SRS系统构成及功能

SRS主要由以下几个分系统组成，见图2，具体功能如下：

SRS系统构成：

SRS模型系统：主要对其它设备进行控制，并把扫描仪采集到的数据进行模型计算，生成位置坐标,并将坐标传递给WMS系统。

图2 SRS系统构成

垂直马达及控制器：模型系统通过422通讯方式与其进行通讯，并控制扫描仪在垂直方向进行旋转测量。

水平马达及控制器：模型系统通过DI/O通讯方式与其进行通讯，并控制扫描仪在水平方向进行旋转测量。

扫描仪：模型系统通过TCP/IP协议通讯，采集扫描仪收集到的数据。

激光点遥控系统：SRS模型系统通过DI/O通讯方式与其进行通讯，通过操作遥控器来制定所要装卸车的位置。

3 在应用中遇到的问题及解决方案

在系统测试中，遇到的问题有：SRS和WMS之间的数据同步问题、保证所吊钢卷的准确性和库位及时更新等问题。其解决方案如下：

3.1 WMS系统和SRS系统建立实时数据交换

经过分析测试中遇到的状况，为SRS系统和WMS系统建立实时通讯链接，并定义数据交换流程如下：

（1）SRS系统向二级系统发送请求工作信息的报文；

（2）天车二级收到请求后，返回工作信息。需要装车的钢卷信息如：钢卷ID，宽度，宽度和重量信息；

（3）SRS系统向WMS系统发送请求车辆作业计划请求,然后WMS向SRS发送车辆作业计划，即：各个钢卷的位置、钢卷带头方向以及工作的先后顺序；

（4）SRS向WMS系统反馈扫描计算出的钢卷坐标；

（5）WMS根据SRS提供的数据进行信息比较（如：是否超限），同时WMS与SRS实时更新自身的状态信息；

（6）WMS与SRS实时更新工作状态，当钢卷吊完，WMS会及时通知SRS系统；

（7）车辆作业完成后，WMS和SRS每一分钟通讯一次，互相交换自身的状态，直到有新的作业信息生成。

3.2 天车运行中保证钢卷的准确性

无人天车运行时存在吊错钢卷的可能。所以在实施过程中，通过测量钢卷宽度，钢卷重量，钢卷外径来核实钢卷信息，保证了所吊即所需[2]：

宽度核实：通过天车吊具上的激光测距编码器来测量当吊具夹紧钢卷时的宽度，与数据库中的钢卷宽度进行比较。

重量核实：通过天车上安装的电子称测量的实际卷重和来自数据库中的钢卷重量进行比较。

钢卷外径核实：通过天车吊具上的传感器计算钢卷外径并与数据库中的钢卷外径进行比较。

3.3 及时更新库位信息

建立无人天车A模块系统与WMS系统之间、WMS系统和PLC控制系统之间实时的通讯，A模块系统根据MES系统下发运输车辆的信息,根据下一道工序和码垛规则，提前告知WMS进行库位预约。WMS系统将工作任务分解成可执行的逻辑位置后，将任务下发给PLC系统，并实时监测PLC的任务执行状态。当收到PLC的作业完成信号后，WMS系统将工作信息反馈给A模块系统，A模块系统及时更新库位信息。

4 结语

2015年6月钢卷自动装卸车系统在唐钢高强汽车板投入使用，提高了唐钢高强汽车板轧后库存区域无人天车系统入库/出库作业的工作效率，节约了大量的人力资源，降低了能耗。

[1]颜晶.天车定位及物料跟踪系统在无人天车中的研究与应用[J].冶金自动化，2016(3).

[2]王晓琳.天车无人值守车辆自动识别系统[J].自动化应用，2016(2)：12-13.