专利名称：位置功能控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于集装箱码头堆场生产过程控制、可视化管理的位置控制装置。特别涉及一种堆场集装箱、RTG、叉车GPS实时控制系统的位置功能控制器背景技术目前国内大型集装箱码头通过引进集装箱操作管理系统、无线数据通讯系统、完善计算机网络，集装箱生产体系提升为集计算机、通讯、自动化为一体的3C(计算机、通讯、自动化)系统。但系统的局限性仍然无法解决集装箱误码、RTG位移信息回传滞后、自然环境制约等问题。为解决上述问题，少数国外先进水平的集装箱码头将3C系统提升到3C2S系统，集计算机、通讯、自动化、地理信息(GIS)、卫星定位(GPS)为一体的集装箱生产体系，较好的解决了3C系统的局限性，挤身于世界领先水平。国外集装箱码头堆场生产过程控制、可视化管理系统，对RTG、叉车实时位置控制均在其PLC控制软件上开发实现(对于无PLC控制器的RTG、叉车该方法无法实现实时位置控制)，对不同的PLC控制器均需开发不同的位置控制软件。软件通用性差，难度大、经济性差。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种其通用性强，介入系统简单，经济性佳，适用于各种新、老类型RTG、叉车实时位置控制装置。
本实用新型的具体方案是一种位置功能控制器，其特征在于开锁信号连接开锁检测电路；闭锁信号连接闭锁检测电路；RTG行走信号连接RTG大车检测电路；RTG转向信号连接RTG转向检测电路；GPS数据连接GPS数据TEK8570转换电路；由开锁检测电路、闭锁检测电路、RTG大车检测电路、RTG转向检测电路、和GPS数据TEK8570转换电路分别连接CPU中央处理器输入端；CPU中央处理器输出端分别连接RTG转锁控制电路、RTG低速控制电路。
开锁检测电路、闭锁检测电路、RTG大车检测电路、RTG转向检测电路分别通过光电偶合器PS2501分别连接CPU中央处理器输入端。
本实用新型的优点是使用本装置，可以使RTG司机预选操作指令后，功能控制器CPU检测①开锁信息、②闭锁信息、⑤GPS实时位置信息，确认一个集装箱装卸过程完成，通过RS232串口自动完成生产系统指令确认操作。减少RTG司机50％生产指令操作，可提高工作效率10～15％。
图1功能控制器结构框图图2位置功能控制器电路原理图具体实施方式
本实用新型位置控制器在RTG、叉车PLC控制器功能模块输出端或继电控制与执行元件交口处独立开发的基于位置信息的控制装置。功能控制器工作原理见图功能控制器结构图，详细电路见位置功能控制器电路图。
该位置功能控制器外壳选用铸铝机箱，具有IP66防水功能，机箱与电路模块间采用减震板连接。外接线采用LEMO接插件；电路安全采用高、低压输入与输出电路间光耦合器隔离，固态继电器；电气原件筛选工作温度范围为-40～+80℃、宽带电压；生产工艺采用军工标准；6路输入13.8V直流电源、GPS数据、开锁电平、闭锁电平、RTG大车行走电平(叉车前行电平)、RTG转向电平(叉车后行电平)；2路输出RTG吊具转锁开关量、RTG大车低速开关量。成功地解决了集装箱码头堆场生产过程控制、可视化管理系统中各种类型(有PLC控制器、继电器控制)RTG、叉车实时位置控制、防碰撞控制、生产系统指令自动确认、RTG实时位置自动确认功能。
将GPS数据、吊具开锁电平、吊具闭锁电平、RTG大车行走电平(叉车前行电平)、RTG大车转向电平(叉车后行电平)通过LEMO接插件输入位置功能控制器，位置功能控制器CPU中央处理器进行运算、处理，通过LEMO接插件输出RTG(叉车)吊具转锁开关量、RTG(叉车)大车低速开关量，控制RTG(叉车)吊具转锁、RTG(叉车)大车低速功能。工作原理见功能控制器结构框图。
功能控制器工作原理·RTG吊具转锁开关量RTG吊具转锁开关量直接精确控制集装箱箱位。功能控制器CPU中央处理器通过RS-232串口检测⑤GPS检测场位与集装箱堆存生产系统指令箱位是否相同，在集装箱堆码区域内(集装箱堆场＝车道+集装箱堆码区域)，当唯一条件(吊具当前位＝目标位＝GPS跟踪场位)满足时，⑦RTG吊具转锁开关量输出。达到堆场内集装箱收箱、提箱准确率100％。
RTG吊具转锁开关量布尔运算公式B·A+B＝CA吊具(集装箱)当前位置＝目标位＝GPS跟踪场位，否则为A。
B吊具(集装箱)当前位置在堆码区域内，否则为B。
C吊具转锁开关量输出。
·RTG大车低速开关量RTG大车低速开关量直接控制RTG防碰撞。功能控制器CPU中央处理器通过RS-232串口利用TEK8570无线设备将检测的③RTG大车行走信息、④RTG大车转向信息回传数据处理中心，数据处理中心通过处理③RTG大车行走数据、④RTG大车转向数据、⑤GPS实时位置数据并比较同场或相邻场(跑道)2台RTG横向(纵向)大车平行间距。当间距＜12m时，TEK8570界面发出提示警报，当间距＜8m时，数据处理中心通过RS232串口向功能控制器CPU发出的大车低速信号，⑧大车低速开关量输出。启动RTG控制系统大车低速线路，达到RTG防碰撞效果。
RTG大车低速开关量输出布尔运算B·A+B＝CA同场或相邻场两台RTG相邻大车水平间距＜8m，否则为A。
BRTG大车行走，否则为B。
C输出量。
生产系统指令自动确认功能RTG司机预选操作指令后，功能控制器CPU检测①开锁信息、②闭锁信息、⑤GPS实时位置信息，确认一个集装箱装卸过程完成，通过RS232串口自动完成生产系统指令确认操作。减少RTG司机50％生产指令操作，可提高工作效率10～15％。
注集装箱装卸过程由吊具闭锁(②闭锁信息检测)、小车位移(⑤GPS实时位置信息检测)、吊具开锁(①开锁信息检测)完成。
RTG实时位置自动确认功能RTG实时位置自动确认功能实现GPS控制系统与生产系统对装卸机械实时位置信息共享。功能控制器CPU通过RS232串口实时检测③RTG行走信息、④RTG转向信息，并通过RS232串口将⑤GPS实时位置信息实时回传生产系统，满足堆场最佳经济运行参数需求。
权利要求1.一种位置功能控制器，其特征在于开锁信号连接开锁检测电路；闭锁信号连接闭锁检测电路；RTG行走信号连接RTG大车检测电路；RTG转向信号连接RTG转向检测电路；GPS数据连接GPS数据TEK8570转换电路；由开锁检测电路、闭锁检测电路、RTG大车检测电路、RTG转向检测电路、和GPS数据TEK8570转换电路分别连接CPU中央处理器输入端；CPU中央处理器输出端分别连接RTG转锁控制电路、RTG低速控制电路。
2.根据权利要求1所述的位置功能控制器，其特征在于开锁检测电路、闭锁检测电路、RTG大车检测电路、RTG转向检测电路分别通过光电偶合器PS2501分别连接CPU中央处理器输入端。
专利摘要一种位置功能控制器，开锁信号连接开锁检测电路；闭锁信号连接闭锁检测电路；RTG行走信号连接RTG大车检测电路；RTG转向信号连接RTG转向检测电路；GPS数据连接GPS数据TEK8570转换电路；由开锁检测电路、闭锁检测电路、RTG大车检测电路、RTG转向检测电路、和GPS数据TEK8570转换电路分别连接CPU中央处理器输入端；CPU中央处理器输出端分别连接RTG转锁控制电路、RTG低速控制电路。使用本装置，可以使RTG司机预选操作指令后，确认一个集装箱装卸过程完成，通过RS232串口自动完成生产系统指令确认操作。减少RTG司机50％生产指令操作，可提高工作效率10～15％。
文档编号G05B15/02GK2779457SQ20052002538
公开日2006年5月10日 申请日期2005年3月10日 优先权日2005年3月10日
发明者刘振鹏, 秦加法, 刘健, 王荣贵 申请人:天津港集装箱码头有限公司