姜来福

神华黄骅港务有限公司 沧州 061113

0 引言

国内某港口煤炭堆场分布着众多取料机及堆料机，承担着煤炭堆料和取料装船的任务。目前，随着堆场智能化作业模式逐步取代人工手动操作，要求单机必须具备高精度实时行走控制功能。虽然堆场单机行走配有GPS定位，但长期使用中无法满足单机自动化作业对行走数据实时性、稳定性以及精度的要求。为此，在GPS定位装置的基础上，本文设计了一种高精度单机行走控制系统，与GPS互为冗余，行走指令发出后，根据目标位置和速度要求，由变频器控制电机动作。系统工作过程中，绝对值编码器向PLC发送实时位置和速度数据，通过RFID系统校正后的位置数据及速度值来实现单机的各种行走和保护功能，并对重要的数据检测，防止出现数据检测真空。

1 系统设计要求

对于示例堆场，一般情况下，堆场单机沿东西方向长约1 300 m的轨道行走，轨道两侧分布多个矩形煤炭堆场，每个堆场都有固定的坐标及煤堆模型。自动化模式作业后，需要行走系统提供高精度的单机位置数据来满足堆场的建模以及自动取料堆料作业、HMI人机交互以及极限限位保护。

2 系统总体设计

通过对系统要求的分析，利用PLC、SICK绝对值编码器、电机变频控制、RFID技术、工业以太网技术、集成架构、设备级环网技术等，设计了一套包括主控装置、行走装置、校正装置、保护装置、HMI人机界面等的高精度行走控制系统，系统总体设计框图如图1所示。

图……