中厚板吊车系统的研究与开发

王孝敏

摘 要 在中厚板生产中，吊车承担着倒垛、上下辊道、入库、出库等重要工作，起着串联整个物流的重要作用。吊车运行是否正常，关系着物流的是否顺畅。同样，吊车系统在整个计算机系统中也起着举足轻重的作用，关系着信息流与物流的一致性。目前国内中厚板厂基本都上了吊车系统，但真正把它用的好的却没有几家，大多数都只是摆设。本文中，通过走访多个中厚板厂了解吊车系统使用情况，与多个单位进行了技术交流，结合多年现场吊车系统使用中遇到的问题以及现场使用习惯，打破惯性思维，重新设计整个系统框架，实现了真正的方便操作，稳定可靠，友好直观的吊车系统，受到了现场的欢迎，使用情况良好。

【关键词】中厚板 吊车系统 研究与开发

1 主流的几大吊车系统

1.1 传统无线吊车系统

手持PDA、吊车系统、其他系统通过无线网络形成一个闭环。

操作方式：例吊车吊板上辊道，需场地管理操作手持PDA，发送吊车命令给吊车，吊车操作工根据吊车命令从相应垛位找到相应钢板，吊至辊道，操作吊车画面做确认操作。吊车操作通过后台电文通讯通知剪切线系统，剪切线辊道处理电文，在辊道相应位置增加钢板号。

缺点：需要多方配合，尤其是吊车工与场地管理之间，操作命令需及时，任何一方操作不及时，就会带来整个跟踪的混乱，对操作工的素质要求比较高。

1.2 图像识别吊车系统

利用图像识别系统，识别钢板上下线位置，替代吊车操作。

操作方式：例吊车吊板上辊道，场地管理操作手持PDA，发送吊车命令；吊车操作工按照吊车命令从相应垛位找到钢板，吊至辊道，同时发送上料钢板信息给图像识别系统；图像识别系统自动识别钢板已上辊道，自动发送确认命令给吊车系统以及发送钢板信息给剪切线系统，将钢板号添加到跟踪画面。

缺点：

（1）投资较高，需额外上一套图像识别系统还有相应的硬件设施（高清摄像头、图像处理服务器等）。

（2）图像识别系统受现场环境影响较大。

1.3 无人驾驶吊车系统

吊车根据命令直接行走，吊运，无人驾驶。

缺点：投资很大，另实际效果未知，国内用的不多。

2 背景

（1）近年来钢铁行业形势急转直下，大多数钢铁企业陷入全面亏损。大形势需要开源节流，内部挖潜。

（2）工艺布置的本质性不同，决定着比其他中厚板厂的更复杂的物流。

（3）堆放场地比较小，物流信息流的压力很大，需要尽快周转。

（4）人员配置较少，未来趋于减少，不太可能增加。

（5）无线网络信号不稳定，丢包现象严重，大面积更换无线设备投资很大。

3 研究与开发

任何系统只有符合现场实际需要，才能有旺盛的生命力。多年来，在吊车系统的使用上采取了很多的措施，包括吊车的自动定位，吊车与辊道的自动配合，吊车的称重连锁等等，但效果都不理想。

经过多年的实践，符合现场实际需要，想现场所想，急现场所急，需要的功能坚决要给，不需要的功能坚决不给，才是系统能否受用户欢迎的关键。

本次吊车系统的全新设计开发，正是建立在这条宗旨之上，结合低投资成本的前提，最终开发完成。

该系统主要由六部分组成：跟踪模块、操作模块、纠错模块、自适应模块、通讯模块、画面设计。

3.1 跟踪模块

实时跟踪垛位、辊道、冷床实时映像以及上下辊道、冷床、库内倒垛、工序变更等操作流程，任何变动都能在画面上及时反映，是所有模块的基础。

3.2 操作模块

实现操作最简化，画面直观明了，任何操作由原有的多人多步操作改造为单人两步操作，点击源垛位、目标垛位，2秒完成操作内容，效率极大提高。

3.3 纠错模块

划定正确标准操作范围，不允许越界，不考虑提醒框的设计，这样对系统的良好运转不利。在长时间的操作过程中，让操作工关心与其本职工作无关的事物，会减弱其对系统的信心。系统设计时，直接在系统中考虑各种情况，直接限死，不给错误操作的空间。保证正确合理的操作。

3.4 自适应模块

可适应恶劣的无线网络情况，无论强弱与否，丢包与否，只要在合理范围内，皆能适应。原有无线网络因为现场工况复杂，例吊车对无线信号的遮挡，无线设备的老化等，经常出现丢包等情况，丢包最长能到1分钟，在加上原有操作模式为多人多点操作这种配合性很高的操作模式。在这种情况下，老系统的使用情况可想而知，操作工明显有抵触情绪。改造后完全解决了这个问题，无线设备沿用原有设备，无须任何额外投资，很受现场操作工欢迎。

3.5 通讯模块

实现与其他系统（MES，剪切线，常化线等）的通讯。

3.6 画面设计

画面人性化设计，与实际现场垛位、辊道、冷床布置保持一致，画面直观明了。

4 实际效果

与其他吊车系统相比，本系统的有益效果是：

（1）多人多点操作，改造为单人单点操作，显著提升工作效率。

（2）单人单点操作，带来了垛位变更口径的一致性，准确率直线提升。

（3）兼容无线网络的不稳定性，对硬件设备需求不高。

（4）沿用原有设备，无须任何额外投资。

（5）现场使用效果良好，操作工从抵触使用转变到现在的喜欢使用。

5 结论

本系统打破惯有思维，从操作工角度考虑，结合大环境要求的低投资成本的原则，在不增加任何额外投资的情况下，实现了智能化、人性化、方便可靠的吊车系统，取得了良好的效果。

作者单位

江苏江阴兴澄特种钢铁有限公司 江苏省江阴市 214400