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定位在岸边集装箱起重机中的应用
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摘要：0 引言 随着全球经济的快速发展，各码头的设计理念有诸多不同，因此存在码头内部运输设备的多样性。从结构形式的角度分析，码头内部运输设备主要有以下两种形式： 1）集卡拖车
0 引言
随着全球经济的快速发展，各码头的设计理念有诸多不同，因此存在码头内部运输设备的多样性。从结构形式的角度分析，码头内部运输设备主要有以下两种形式：
1）集卡拖车形式 通过集卡车辆将集装箱从堆场运送至船舶作业区，该种形式的特点在于占用场地小，但机动灵活性及装卸效率较差。
2）跨运车形式 通过跨运车将集装箱从堆场运送至船舶作业区，该种形式充分地利用了跨运车的机动灵活性及装卸效率高的优势，而该种形式需占用更多的码头场地资源。在欧美一些地区，部分码头采用跨运车作为堆场与船舶作业区之间的主要作业设备。故为满足跨运车在船舶作业区高效作业，有必要设计针对跨运车的跨运车定位系统（Van carrier positioning system,以下简称VC定位）达到精确指挥引导。
2 VC定位系统
VC定位系统主要用于引导跨运车司机快速、准确地装卸集装箱。当跨运车司机由VC 定位系统引导至岸桥底部对应位置后，可将集装箱放置地面后直接返回至堆场，无须等待岸边集装箱起重机（以下简称岸桥）吊具返回至陆侧面抓取集装箱，相比集卡拖车形式，作业过程节约了无效等待时间。VC定位系统主要包括以下四部分组成：
1）反射器PL80A（见图1） 每台跨运车两侧各配置3块。
图1 反射器PL80A
2）sick的光栅限位WL45（见图2） 配置数量总数为81个；该光栅限位与反射器相互匹配。在未有跨运车进入工作区域时，光栅限位形成81根激光网络矩阵，此时限位无相关信号反馈至主控；反之，一旦跨运车进入工作区域，光栅限位所形成的激光矩阵由反射器激活，主控模块接受限位动作信号。
图2 sick的光栅限位WL45
3）引导指示屏（见图3） 配置数量总数为4块，每块引导指示屏有15块指示灯。其指示灯的开启关闭由主控模块所输出的数字量开关信号控制，随着跨运车进入工作区域，最上侧或最下侧白色指示灯逐一向中间红色灯聚拢，当跨运车到达目标位置时，3盏红色指示灯亮起。
图3 引导指示屏
4）控制按钮 双箱模式的开关旋钮。由于双箱模式下跨运车的停车位置不同于单箱模式，故需配置单双箱模式切换旋钮。另外，还包含中转平台区域选择，陆侧下横梁海侧区域选择，陆侧下横梁陆侧区域选择。
3 VC定位系统硬件布置
VC定位系统的4个组成部分中，有3个部分需布置于岸桥上。具体为Sick激光限位、引导指示屏、控制台。
3.1 Sick激光限位布置要求
Sick激光限位按系统要求配置总数为81个，将81个限位分为3组，每组分配限位27个。3套限位分别安装于3个分区，分别为中转平台的陆侧面、陆侧下横梁的海侧面及陆侧下横梁的陆侧面。在每个区域内分别固定有3根长条形固定支架，每组27个限位分别安装于3根长条形支架上。
1）3根长条形支架的间距需保持117 mm；
2）为确保激光网络矩阵全覆盖工作区域，需将3组支架两两错开安装；
3）3组支架中，必有最左或最右的支架安装固定于下横梁的中心位置；
4）从左至右3根固定支架所安装的限位数量分别10、7、10；
5）为确保主控系统能精确地获取具体的跨运车运行位置，主控所设定的限位位置必须与实际的硬件限位位置一一对应。除此之外，为确保良好的用户体验，每组27个限位还需确定9个关键位置数组，即9个限位位置与岸桥中心位置之间的距离。其中6个位置反馈用于引导指示屏的6个白色灯的亮起，另外3个位置同时反馈至主控，控制红色指示灯的亮起。
以某项目为例，激光限位安装位置如图4～图7所示，图7标示了A-I 等9个激光限位的安装位置，以下横梁中心位置作为基准，最左侧为A点，依次向中心位置靠拢，各激光限位具体的安装位置见表1。
表1 Sick安装位置图 mmimages/BZ_69_462_1669_1041_2152.png
图4 陆侧下横梁的陆侧面
图5 陆侧下横梁的海侧面
图6 中转平台的陆侧面
图7 Sick激光限位布置图
3.2 引导指示屏布置要求
引导指示屏主要用于引导跨运车司机按工况要求停于目标位置。4盏指示屏安装于陆侧下横梁处，陆侧下横梁的海侧面端部各安装1盏，陆侧面端部各安装1盏，具体安装位置如图4、图5所示。按用户定义，指示屏最上侧白色灯对应岸桥面海最左侧，指示屏最下侧白色灯对应岸桥的面海最右侧。则随着跨运车从左侧进入或从右侧进入，其白色灯都是从指示屏的最外侧逐一向内侧移动，直至3盏红色指示灯全亮。
文章来源：《自动化应用》 网址: http://www.zdhyyzz.cn/qikandaodu/2021/0510/1507.html