專利名稱：位置功能控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于集裝箱碼頭堆場生產過程控制、可視化管理的位置控制裝置。特別涉及一種堆場集裝箱、RTG、叉車GPS實時控制系統的位置功能控制器背景技術目前國內大型集裝箱碼頭通過引進集裝箱操作管理系統、無線數據通訊系統、完善計算機網絡，集裝箱生產體系提升為集計算機、通訊、自動化為一體的3C(計算機、通訊、自動化)系統。但系統的局限性仍然無法解決集裝箱誤碼、RTG位移信息回傳滯后、自然環境制約等問題。為解決上述問題，少數國外先進水平的集裝箱碼頭將3C系統提升到3C2S系統，集計算機、通訊、自動化、地理信息(GIS)、衛星定位(GPS)為一體的集裝箱生產體系，較好的解決了3C系統的局限性，擠身于世界領先水平。國外集裝箱碼頭堆場生產過程控制、可視化管理系統，對RTG、叉車實時位置控制均在其PLC控制軟件上開發實現(對于無PLC控制器的RTG、叉車該方法無法實現實時位置控制)，對不同的PLC控制器均需開發不同的位置控制軟件。軟件通用性差，難度大、經濟性差。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種其通用性強，介入系統簡單，經濟性佳，適用于各種新、老類型RTG、叉車實時位置控制裝置。
本實用新型的具體方案是一種位置功能控制器，其特征在于開鎖信號連接開鎖檢測電路；閉鎖信號連接閉鎖檢測電路；RTG行走信號連接RTG大車檢測電路；RTG轉向信號連接RTG轉向檢測電路；GPS數據連接GPS數據TEK8570轉換電路；由開鎖檢測電路、閉鎖檢測電路、RTG大車檢測電路、RTG轉向檢測電路、和GPS數據TEK8570轉換電路分別連接CPU中央處理器輸入端；CPU中央處理器輸出端分別連接RTG轉鎖控制電路、RTG低速控制電路。
開鎖檢測電路、閉鎖檢測電路、RTG大車檢測電路、RTG轉向檢測電路分別通過光電偶合器PS2501分別連接CPU中央處理器輸入端。
本實用新型的優點是使用本裝置，可以使RTG司機預選操作指令后，功能控制器CPU檢測①開鎖信息、②閉鎖信息、⑤GPS實時位置信息，確認一個集裝箱裝卸過程完成，通過RS232串口自動完成生產系統指令確認操作。減少RTG司機50％生產指令操作，可提高工作效率10～15％。
圖1功能控制器結構框圖圖2位置功能控制器電路原理圖具體實施方式
本實用新型位置控制器在RTG、叉車PLC控制器功能模塊輸出端或繼電控制與執行元件交口處獨立開發的基于位置信息的控制裝置。功能控制器工作原理見圖功能控制器結構圖，詳細電路見位置功能控制器電路圖。
該位置功能控制器外殼選用鑄鋁機箱，具有IP66防水功能，機箱與電路模塊間采用減震板連接。外接線采用LEMO接插件；電路安全采用高、低壓輸入與輸出電路間光耦合器隔離，固態繼電器；電氣原件篩選工作溫度范圍為-40～+80℃、寬帶電壓；生產工藝采用軍工標準；6路輸入13.8V直流電源、GPS數據、開鎖電平、閉鎖電平、RTG大車行走電平(叉車前行電平)、RTG轉向電平(叉車后行電平)；2路輸出RTG吊具轉鎖開關量、RTG大車低速開關量。成功地解決了集裝箱碼頭堆場生產過程控制、可視化管理系統中各種類型(有PLC控制器、繼電器控制)RTG、叉車實時位置控制、防碰撞控制、生產系統指令自動確認、RTG實時位置自動確認功能。
將GPS數據、吊具開鎖電平、吊具閉鎖電平、RTG大車行走電平(叉車前行電平)、RTG大車轉向電平(叉車后行電平)通過LEMO接插件輸入位置功能控制器，位置功能控制器CPU中央處理器進行運算、處理，通過LEMO接插件輸出RTG(叉車)吊具轉鎖開關量、RTG(叉車)大車低速開關量，控制RTG(叉車)吊具轉鎖、RTG(叉車)大車低速功能。工作原理見功能控制器結構框圖。
功能控制器工作原理·RTG吊具轉鎖開關量RTG吊具轉鎖開關量直接精確控制集裝箱箱位。功能控制器CPU中央處理器通過RS-232串口檢測⑤GPS檢測場位與集裝箱堆存生產系統指令箱位是否相同，在集裝箱堆碼區域內(集裝箱堆場＝車道+集裝箱堆碼區域)，當唯一條件(吊具當前位＝目標位＝GPS跟蹤場位)滿足時，⑦RTG吊具轉鎖開關量輸出。達到堆場內集裝箱收箱、提箱準確率100％。
RTG吊具轉鎖開關量布爾運算公式B·A+B＝CA吊具(集裝箱)當前位置＝目標位＝GPS跟蹤場位，否則為A。
B吊具(集裝箱)當前位置在堆碼區域內，否則為B。
C吊具轉鎖開關量輸出。
·RTG大車低速開關量RTG大車低速開關量直接控制RTG防碰撞。功能控制器CPU中央處理器通過RS-232串口利用TEK8570無線設備將檢測的③RTG大車行走信息、④RTG大車轉向信息回傳數據處理中心，數據處理中心通過處理③RTG大車行走數據、④RTG大車轉向數據、⑤GPS實時位置數據并比較同場或相鄰場(跑道)2臺RTG橫向(縱向)大車平行間距。當間距＜12m時，TEK8570界面發出提示警報，當間距＜8m時，數據處理中心通過RS232串口向功能控制器CPU發出的大車低速信號，⑧大車低速開關量輸出。啟動RTG控制系統大車低速線路，達到RTG防碰撞效果。
RTG大車低速開關量輸出布爾運算B·A+B＝CA同場或相鄰場兩臺RTG相鄰大車水平間距＜8m，否則為A。
BRTG大車行走，否則為B。
C輸出量。
生產系統指令自動確認功能RTG司機預選操作指令后，功能控制器CPU檢測①開鎖信息、②閉鎖信息、⑤GPS實時位置信息，確認一個集裝箱裝卸過程完成，通過RS232串口自動完成生產系統指令確認操作。減少RTG司機50％生產指令操作，可提高工作效率10～15％。
注集裝箱裝卸過程由吊具閉鎖(②閉鎖信息檢測)、小車位移(⑤GPS實時位置信息檢測)、吊具開鎖(①開鎖信息檢測)完成。
RTG實時位置自動確認功能RTG實時位置自動確認功能實現GPS控制系統與生產系統對裝卸機械實時位置信息共享。功能控制器CPU通過RS232串口實時檢測③RTG行走信息、④RTG轉向信息，并通過RS232串口將⑤GPS實時位置信息實時回傳生產系統，滿足堆場最佳經濟運行參數需求。
權利要求1.一種位置功能控制器，其特征在于開鎖信號連接開鎖檢測電路；閉鎖信號連接閉鎖檢測電路；RTG行走信號連接RTG大車檢測電路；RTG轉向信號連接RTG轉向檢測電路；GPS數據連接GPS數據TEK8570轉換電路；由開鎖檢測電路、閉鎖檢測電路、RTG大車檢測電路、RTG轉向檢測電路、和GPS數據TEK8570轉換電路分別連接CPU中央處理器輸入端；CPU中央處理器輸出端分別連接RTG轉鎖控制電路、RTG低速控制電路。
2.根據權利要求1所述的位置功能控制器，其特征在于開鎖檢測電路、閉鎖檢測電路、RTG大車檢測電路、RTG轉向檢測電路分別通過光電偶合器PS2501分別連接CPU中央處理器輸入端。
專利摘要一種位置功能控制器，開鎖信號連接開鎖檢測電路；閉鎖信號連接閉鎖檢測電路；RTG行走信號連接RTG大車檢測電路；RTG轉向信號連接RTG轉向檢測電路；GPS數據連接GPS數據TEK8570轉換電路；由開鎖檢測電路、閉鎖檢測電路、RTG大車檢測電路、RTG轉向檢測電路、和GPS數據TEK8570轉換電路分別連接CPU中央處理器輸入端；CPU中央處理器輸出端分別連接RTG轉鎖控制電路、RTG低速控制電路。使用本裝置，可以使RTG司機預選操作指令后，確認一個集裝箱裝卸過程完成，通過RS232串口自動完成生產系統指令確認操作。減少RTG司機50％生產指令操作，可提高工作效率10～15％。
文檔編號G05B15/02GK2779457SQ20052002538
公開日2006年5月10日 申請日期2005年3月10日 優先權日2005年3月10日
發明者劉振鵬, 秦加法, 劉健, 王榮貴 申請人:天津港集裝箱碼頭有限公司