基于BPS的集裝箱起重機自動定位控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著全球化物流的迅猛發(fā)展，特別是我國集裝箱運輸吞吐量的高速持續(xù)增長，傳統(tǒng)的人工操作集裝箱裝卸模式越來越難以滿足物流運輸自動化的發(fā)展需要。針對集裝箱起重機裝卸過程中，需人工操作起重機使集裝箱吊具到達目標(biāo)集裝箱正上方這一最費時最耗力的難題。集裝箱起重機自動定位控制系統(tǒng)采用BPS（條碼定位系統(tǒng)），用條碼定位來代替人工肉眼定位，使這一過程完全自動化，實現(xiàn)了集裝箱起重機運行的自動定位，大大提高了集裝箱裝卸效率。
　　以集裝箱起重機自動定位控

2、制系統(tǒng)為開發(fā)目標(biāo)，首先分析了系統(tǒng)的功能需求，搭建了系統(tǒng)仿真實驗平臺，完成了系統(tǒng)的總體設(shè)計。然后依據(jù)位移條碼編碼理論，解析了定位條碼的設(shè)計制作步驟，完成了條碼定位系統(tǒng)在集裝箱仿真平臺上的安裝。最后應(yīng)用軟件Unity Pro XL編寫集裝箱起重機PLC控制程序。具體研究工作內(nèi)容如下:
　　l、對不同類型的條碼，即一維條碼和二維條碼，分別分析其結(jié)構(gòu)組成、功能特點，并歸納了兩者之間的區(qū)別。結(jié)合集裝箱起重機大車、小車運行定位的特點，選擇一維

3、條碼作為定位條碼表現(xiàn)形式，并確定激光式掃描設(shè)備作為定位條碼識讀設(shè)備。
　　2、依據(jù)集裝箱起重機自動定位控制系統(tǒng)的工作流程，解析集裝箱起重機自動定位控制系統(tǒng)的功能需求，并將系統(tǒng)劃分為:條碼定位系統(tǒng)、起重機自動控制系統(tǒng)和人機交互操作與實時監(jiān)控界面三部分，明確了各部分所實現(xiàn)功能。最后在上述基礎(chǔ)上構(gòu)建系統(tǒng)總體邏輯結(jié)構(gòu)。
　　3、為降低系統(tǒng)開發(fā)實驗風(fēng)險，也為減少系統(tǒng)開發(fā)成本，以1∶15的比例搭建了集裝箱起重機機械模型，作為自動定位控制

4、系統(tǒng)開發(fā)的實驗平臺硬件基礎(chǔ)。集裝箱起重機機械模型各機械和電氣部件能如真實起重機一樣正常運行，并能夠按照集裝箱吊運工作原理和流程吊裝模型集裝箱。
　　4、在條碼定位系統(tǒng)開發(fā)過程中，依據(jù)位移條碼編碼理論，對起重機大、小車位置信息進行信源編碼和信道編碼。選定Code39碼作為定位系統(tǒng)條碼轉(zhuǎn)換碼制，對照Code39碼的字符編碼表，運用軟件Visual Basic編程將表示起重機大、小車位置信息的數(shù)字編碼值轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的Code39條形碼圖形

5、。
　　5、配置了以施耐德PLC為核心的集裝箱起重機自動定位控制系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)，并設(shè)計了包括安全限位和安全啟動開關(guān)的起重機大車行走、小車行走和起升機構(gòu)的電機控制電路圖?；谄鹬貦C大、小車條碼定位系統(tǒng)的實時位置反饋定位，在Unity ProXL上用順序設(shè)計法，編寫PLC控制程序，并導(dǎo)入運行調(diào)試，實現(xiàn)集裝箱起重機的自動控制。最后應(yīng)用WinCC軟件建立一套具有較強移植性的工控機控制系統(tǒng)界面，使集裝箱起重機自動定位控制系統(tǒng)具有較好的人機交