轮胎吊自动纠偏系统和防碰撞系统
更新时间：2020-09-08 15:27:54 字号：T|T
轮胎吊（ERTG）大车纠偏和防碰撞系统包含大车自动纠偏及大车防撞两个子系统。
ERTG大车自动纠偏系统（单边）作为ERTG运行过程中的一系列自动辅助保护装置，主要用于ERTG在大车行走过程中，在一定的偏差范围内自动对大车的运行速度和方向进行实时调整，防止大车严重走偏，甚至撞箱或撞滑触线。通过大车的某一边的激光测距传感器实时地检测到反射板的距离，并将实时数据传回PLC，PLC通过程序按一定的扫描周期和对比数据对原数据进行滤波和筛选，得出能够用于参与控制的正确数据，通过调节大车两边的速度来达到自动纠偏的目的；当大车行走偏差超过设定范围时，能够起监控报警、防撞的作用。
ERTG大车防撞功能是利用雷达传感器实时准确发现远距离障碍物，并及时提醒司机注意，同时采用自动控制技术，对大车进行限速运行。ERTG的主控制器参与大车制动控制决策，对大车行走采用适当的制动和停车控制。在大车与障碍之间的距离小于或等于8米时报警，大车开始减速，距离2米时，大车自动停车。
ERTG大车自动纠偏系统（单边）作为ERTG运行过程中的一系列自动辅助保护装置，主要用于ERTG在大车行走过程中，在一定的偏差范围内自动对大车的运行速度和方向进行实时调整，防止大车严重走偏，甚至撞箱或撞滑触线。通过大车的某一边的激光测距传感器实时地检测到反射板的距离，并将实时数据传回PLC，PLC通过程序按一定的扫描周期和对比数据对原数据进行滤波和筛选，得出能够用于参与控制的正确数据，通过调节大车两边的速度来达到自动纠偏的目的；当大车行走偏差超过设定范围时，能够起监控报警、防撞的作用。
ERTG大车防撞功能是利用雷达传感器实时准确发现远距离障碍物，并及时提醒司机注意，同时采用自动控制技术，对大车进行限速运行。ERTG的主控制器参与大车制动控制决策，对大车行走采用适当的制动和停车控制。在大车与障碍之间的距离小于或等于8米时报警，大车开始减速，距离2米时，大车自动停车。
图1 系统探测用硬件安装位置示意图
我们将大车纠偏系统与防碰撞系统的控制部分，通过一个工控机来实现，工控机安装在大车电气房。工控机采集激光测距传感器的实时测量数据，并对其进行滤波、运算、处理，输出指令给大车PLC执行纠偏动作，系统支持大车双侧纠偏检测。同时接收防碰撞雷达信号，并将信号输出到大车PLC执行。
支持 ProfiBus、RS232、RS485和Ethernet等多种接口，便于工控机与大车PLC 控制系统集成；通讯速率不低于 5Hz。
系统配有HMI人机界面显示屏，用户可选择安装在司机室或电气房。通过显示屏设置大车防碰撞区域防护距离。显示系统功能在大车上的运行状态，如防区是否有侵入及侵入状态；大车跑偏状态等。这个显示是以彩色图形的方式呈现，可以人眼直观地看到系统对大车跑偏和探测障碍物的监控状态。
为了保证设备安全运行，减少人工操作的危险，硬件逻辑和软件逻辑控制都充分考虑并设置了操作联锁保护。根除对人员和设备的伤害。
支持 ProfiBus、RS232、RS485和Ethernet等多种接口，便于工控机与大车PLC 控制系统集成；通讯速率不低于 5Hz。
系统配有HMI人机界面显示屏，用户可选择安装在司机室或电气房。通过显示屏设置大车防碰撞区域防护距离。显示系统功能在大车上的运行状态，如防区是否有侵入及侵入状态；大车跑偏状态等。这个显示是以彩色图形的方式呈现，可以人眼直观地看到系统对大车跑偏和探测障碍物的监控状态。
为了保证设备安全运行，减少人工操作的危险，硬件逻辑和软件逻辑控制都充分考虑并设置了操作联锁保护。根除对人员和设备的伤害。
设备具有以下基本保护功能：
1）短路电流保护；
2）过载保护；
3）超温保护；
系统在大车上的安装严格遵循设备安全性接线要求，设备方便操作、维修标识要求，设备机身布线工艺要求。
1）短路电流保护；
2）过载保护；
3）超温保护；
系统在大车上的安装严格遵循设备安全性接线要求，设备方便操作、维修标识要求，设备机身布线工艺要求。
图2 ERTG大车纠偏和防碰撞系统原理图
大车自动纠偏技术指标：
激光测量误差：±3mm；
大车行走偏差闭环控制精度：≤±5cm ，前后轮偏差≤±6cm；
工控机纠偏系统与主控系统 PLC通讯响应时间不超过200ms；
ERTG 在偏离中心位置 15cm 时会自动报警，偏离中心位置 30cm 时会自动停车；用户可以在安全范围内予以修改该限定值；
大车自动纠偏系统设计时，需要适应地面沉降 15CM 以上；
系统初始化时间：≤3min；
运行温度：-20℃ ~+65℃；
存储温度： -30℃ ~+70℃；
防护等级：IP67。
大车防撞功能技术指标：
距离分辨能力：约70cm；
反应时间：<0.55s；
检测角度：7°（水平）×28°（垂直）；
检测区域长度：0.2m-20m；
区域可调整范围长度：1.8m-20m，预警、减速、停车3个区可调整；
输出：3个继电器，可自由配置，可承受 42V/0.5A；
参数：灵敏度 1-100%，
3个区：预警、减速、停车，每个区输出可调整灵敏度；
尺寸：高l10 × 长180× 宽70mm；
温度范围：-20℃~ +60℃；
防护等级：IP65；
功能安全： SIL1。
单台大车系统主要设备、软件包含：
1）激光测距仪 数量 2（单边自动纠偏）
2）毫米波雷达 数量 4
3）工控机及安装箱 数量 1
4）安装支架 数量 6
5）HMI显示器 数量 1
6）供电、通信电缆、航空接插件、信号灯等
7）ERTG大车纠偏和防碰撞系统软件 1套
8）ERTG大车纠偏和防碰撞系统安装调试
沪公网安备 31011602002214号 
