1 引言
天车是桥式起重机的简称,它是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机,天车的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行,起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行,构成一个矩形的工作范围,就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料,不受地面设备的阻碍。有的现场是在一个车间里同时有两台或两台以上的天车。在视角很小的情况下,天车司机要想准确控制天车的位置是很困难的,有可能因操作而发生天车碰撞的事故,造成人员、设备、财产的重大损失。考虑到以上因素,本设计利用RFD定位,并采用nR 05无线传输模块传输两台天车的各自位置信息,再由控制器做出动态LED位置显示、行驶方向判断、近距离报警、停车控制。与传统的天车防碰装置相比,系统受环境的影响小,不受视距影响,提高了系统控制的精确度。因此,基于RFID的无线天车避碰系统将逐步取代传统天车避碰系统。
2 系统构成
在本系统中。需要控制和监测的两台天车处于同一车问的上下两条轨道上,示意平面图如下图1所示:
图1 天车车间示意图
在图中上天车在吊装物件时,在吊钩处于下放的过程中,上天车的吊钩可能会碰撞到下天车上。改造之前,基本是靠人眼看和喊话进行控制,但是天车司机长时间操作可能造成生产车间的天车碰撞事故。系统选择基于RFID的无线天车避碰控制方法。
首先在上下天车驾驶室上分别固定上一个RFID阅读器,然后在靠近天车驾驶室的上天车轨道上每0.5m 贴上一个RFID标签,下天车轨道上也是等距离的贴上RFID标签。当一辆天车运动的时候。阅读器也是跟着运动,同时读取到不同卡片上的位置信息。我们给定上天车在图1中XY平面上的坐标为:(x ,0),下天车在XY平面上的坐标为:(x ,0),那么两天车在X轴方向上的距离是:
考虑到吊钩处于小滑车横梁的中间某一位置,所以考虑到修正值z,则上天车吊钩到下天车的距离为:
最后根据xdown ,xup,z,D2,系统做出动态LED位置显示、行驶方向判断、近距离报警、停车控制。
3 系统硬件设计
3.1 RFID模块
RFID(Radio Frequency Identification)也就是射频识别技术,RFID系统由3部分组成电子标签(Tag)、读卡器(Reader)和在标签与读卡器之间传递射频信号的微型天线(Antenna)。