Просмотры:0 Автор:Pедактор сайта Время публикации: 2026-07-22 Происхождение:Работает
Компания Xinjiang Zijin Nonferrous Metals Co., Ltd. расположена в зоне промышленного развития округа Уця в Синьцзяне, на высоте около 2200 метров. В регионе суровая зима с экстремальными температурами, опускающимися до -29,9°C, постоянными песчаными бурями и низким атмосферным давлением.
В ванне закаленного водой шлака цеха вращающихся печей поддерживается высокая температура воды, что создает круглый год густой туман, который ухудшает видимость для оператора ручного крана, снижает эффективность удаления шлака и создает угрозу безопасности. В обжиговом цехе при подаче сырья образуется тяжелая рудная пыль, затрудняющая обзор кабины и влияющая на точность дозирования и здоровье оператора.
Существующим кранам требовалось точное позиционирование по оси XYZ, а также автоматизированный захват, перемещение и разгрузка с тремя режимами работы — полностью автоматическим, дистанционным ручным и дистанционным управлением, а также многоуровневая защита, интеллектуальное трехмерное управление складом и надежная беспроводная связь в суровых условиях.
Wuhan Forward Technology выполнила полное проектирование, поставку, монтаж и ввод в эксплуатацию интеллектуальных систем «под ключ».
1. Интегрированная система позиционирования с несколькими источниками
Для установки комплексной рекуперации, где туман является серьезной проблемой, мы использовали систему позиционирования шины кода Грея для осей X/Y. Он обеспечивает точность ±2 мм при абсолютном позиционировании — не требуется возврата в исходное положение — и не подвержен влиянию тумана или пыли. Для оси Z (подъем и закрытие) мы использовали многооборотные абсолютные энкодеры KUBLER с интерфейсом PROFINET, которые сохраняют данные даже при отключении электроэнергии. Вместо этого в обжиговом цехе используются лазерные дальномеры.
Наш алгоритм объединения данных из нескольких источников объединяет сигналы шины кода Грея, энкодера и лазерного дальномера в реальном времени, чтобы обеспечить точную обратную связь по абсолютным координатам во всем диапазоне перемещения.
2. Контроль раскачивания
Мы создали контроллер, предотвращающий раскачивание, который рассчитывает длину грузового троса в режиме реального времени и соответствующим образом регулирует скорость моста и тележки. Полевые измерения показывают отклонение позиционирования в пределах ±25 мм и устранение раскачивания более 95 %, что сокращает время ожидания стабилизации нагрузки.
3. Интеллектуальное управление захватом
Мы разработали две функции для управления захватом.
Глубокое копание: когда грейфер закрывается, система переключается в режим крутящего момента, поэтому грейфер продолжает опускаться без провисания тросов, достигая более глубокого материала и улучшая коэффициент заполнения.
Предотвращение провисания и спутывания: монитор натяжения троса в режиме реального времени обнаруживает провисание и автоматически сокращает спуск или регулирует скорость, чтобы предотвратить опрокидывание грейфера или смещение тросов.
4. Лазерное 3D-сканирование и моделирование в реальном времени.
На кране установлен лазерный радар с поворотно-наклонным устройством. В сочетании с системой позиционирования крана наше программное обеспечение для обработки облака точек создает 3D-модель склада материалов, сегментирует границы складских запасов, рассчитывает объем, вес и самые высокие/самые низкие точки, а также генерирует рабочие задания на захват, передачу и пополнение на основе типа материала и правил штабелирования.
Радар также сканирует впереди препятствия и передает эти данные в ПЛК для активного предотвращения столкновений.
5. Многоуровневая защита безопасности.
Мы настраиваем виртуальные зоны замедления и остановки, используя абсолютные координаты позиционирования. Лазерные дальномеры на обоих концах каждого крана активируют экстренное торможение, когда соседние краны или препятствия на пути подходят слишком близко. Механические концевые выключатели служат последней резервной копией.
Система также проверяет избыточность данных и контролирует связь: если соединение обрывается или слишком сильно замедляется, она блокируется и подает сигнал тревоги. Доступ оператора контролируется с помощью многоуровневой авторизации по паролю.
6. Высоконадежная беспроводная связь
В беспроводной связи используются мосты промышленного класса 5,8 ГГц с отдельными каналами управления (300 Мбит/с) и видео (866 Мбит/с). Они поддерживают TDMA, DFS и защиту от помех, имеют защиту IP68, рабочий диапазон -40–75 °C и бесшовный роуминг.
7. Интеллектуальная платформа управления складом
Платформа реконструирует склад в 3D на основе данных облака точек в реальном времени, показывая расположение оборудования и изменения запасов. Механизм заказов на работу взаимодействует с ERP/MES для разбивки и диспетчеризации планов пакетирования, передачи и входящих/исходящих заказов.
Модуль «черного ящика» записывает все данные датчиков и ПЛК до и после сбоев для быстрого устранения неполадок. Отчеты о рабочей нагрузке, инвентаре и состоянии оборудования генерируются автоматически.
8. Оборудование диспетчерской и видеонаблюдение.
В диспетчерскую входят стоечные серверы HPE, промышленные ПК Dell, два 27-дюймовых дисплея и сетевой шкаф высотой 32U с ИБП мощностью 2 кВА (обеспечивающий резервное копирование более 30 минут). Четыре 4-мегапиксельные камеры на кране и три на земле охватывают всю территорию, а видео хранится более шести месяцев.
После запуска системы точность позиционирования сохранялась в пределах ±25 мм, что соответствует требованиям автоматического захвата и выгрузки. При устранении раскачивания выше 95 % время одного цикла сократилось примерно на 40 % по сравнению с ручным управлением.
Коэффициент заполнения самосвала вырос примерно с 70% до модернизации до более 95%. Частотно-регулируемые приводы и оптимизация пути сокращают потребление энергии примерно на 15 % на кран.
С момента ввода в эксплуатацию не было никаких столкновений, инцидентов с переездом или несчастных случаев с опрокидыванием грейфера. Диагностика «черного ящика» сократила среднее время локализации неисправности примерно с четырех часов до менее 1,5 часов.
Полностью автоматический режим теперь обрабатывает около 90% ежедневной рабочей нагрузки, а режимы дистанционного управления и ручного управления остаются в качестве резервных.
