[發明專利]控制至少兩個自動化非穿過式軌道安裝式龍門起重機的系統和方法

有效

• 申請號: 201380076324.7
• 申請日: 2013-03-04
• 公開（公告）號: CN105190658B
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: S.薩利巴;B.亨里克森;H.諾倫;S.伊斯拉爾森坦佩;S.施密特;A.扎納里尼;K.穆克斯費爾特
• 申請（專利權）人: ABB瑞士股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/08
• 分類號: G06Q10/08;B66C13/48;B66C19/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李強;肖日松

描述了一種用于控制至少兩個自動化非穿過式的軌道安裝式龍門起重機(3a,3b,3c)的系統和方法。該系統包括針對各個起重機的起重機控制單元(2a,2b,2c)，其用于確保相應的起重機從外部調度系統(9)接收的至少一個工作指令(10a,10b,10c)得以執行。為了改善起重機的效率，該系統還包括再調度單元，其基于針對各個工作指令所確定的沿著軌道(4a,4b)的預期軌跡而執行至少一個工作指令的再調度。這種再調度通過將至少一個工作指令拆分成至少兩個新的工作指令，并通過對所產生的工作指令進行再排序和再分配來實現，從而減少了一個起重機的預期軌跡阻礙了另一起重機的預期軌跡的情形的數量或持續時間，并且/或者減少了起重機之間工作負載的不平衡性。再調度單元與起重機控制單元(2a,2b,2c)并行操作，即在執行原始工作指令期間進行操作，并動態地更新這些原始工作指令。

技術領域

本發明涉及一種用于控制至少兩個不能彼此穿過的自動化軌道安裝式龍門起重機的系統和方法，該系統包括用于各個起重機的起重機控制單元，其包含至少一個控制輸入接口，至少一個控制輸入接口用于從調度系統一次接收至少一個工作指令，并用于接收至少一個傳感器信息，其反映了相應的起重機對所述至少一個工作指令的執行情況，其中各個工作指令規定了由相應的起重機所移動的目標集裝箱的至少一個起始位置和終止位置。起重機控制單元均還包括控制處理單元和至少一個控制輸出接口，控制處理單元用于處理至少一個工作指令和至少一個傳感器信息，以產生控制信息，用于確保至少一個工作指令被相應的起重機執行，控制輸出接口用于將控制信息傳遞給相應起重機的至少一個促動器。

背景技術

世界上大部分經貿貨物經過海道由集裝箱船進行運輸。數量日益增加的國際貿易對全世界的集裝箱碼頭產生了更高的要求，以便以提高的速度處理更多的貨物，即進口、儲存和/或出口更多的貨物。

例如海運港口中的集裝箱碼頭具有在幾小時至幾周范圍的時間周期內儲存集裝箱的需求。一般說來，集裝箱堆場是集裝箱儲存區域，其中集裝箱以3維方式通過將它們某些并排放置在地面上形成矩形形狀，并通過將其它集裝箱堆疊在地面上的集裝箱的頂部而進行儲存。一個或多個龍門起重機用于吊起堆場中的集裝箱，在堆場內部位置之間移動集裝箱，并再次從堆場拾取它們。不同類型的龍門起重機是已知，尤其橡膠輪胎的龍門起重機(RTG)和軌道安裝式龍門起重機(RMG)。本發明致力于RMG起重機，其中起重機在軌道上移動，并且集裝箱堆場位于兩個或多個這些軌道之間，使得RMG起重機橫跨這些堆場。RMG起重機時常以自動化方式進行操作，在這種情況下，它們也被稱為自動化堆碼起重機(ASC)。在集裝箱堆場中，各個ASC可具有其自身的成對軌道，或者ASC可安裝在相同的軌道上。在后者情況下，ASC不能彼此穿過，其在下面被標注為非穿過式的起重機。在兩個非穿過式的起重機的情況下，這些起重機也被稱為雙堆碼起重機或雙RMG。

在由Bryfors等人于ABB Review 3/2006中所公布的文章“智能起重機”中描述了一種集裝箱碼頭的自動化，其中集裝箱儲存區域被劃分成區塊，并且每個區塊裝備了兩個ASC，其被稱為自動化軌道安裝式龍門起重機(ARMG)。為了控制ARMG的運動，它們均裝備了起重機控制系統，其集成了來自系統的傳感器信息，用于目標和障礙物位置測量以及用于負載位置測量。基于該信息，起重機控制系統通過將合適的控制信息提供給底層位置和運動控制器而找到堆場中的最佳運輸路徑，謹慎避免碰撞并盡可能低地保持負載的搖擺運動，底層位置和運動控制器為起重機的驅動器和電動機產生促動信號。

關于哪個集裝箱由哪個起重機從哪個起始位置移動至哪個終止位置的信息是由所謂的碼頭操作系統(TOS)產生的。TOS采用所需要的集裝箱裝卸作業作為輸入，從而卸載和裝船。此外，其在集裝箱堆場的陸地側考慮集裝箱裝卸作業用于裝卸貨車或列車。此外，其考慮了作業的目標集裝箱放置在某些其它集裝箱下面的情形。然后，由TOS產生相對應的工作指令，用于將上面的集裝箱重定位在附近堆碼上。這些重定位工作指令可被稱為再搬運作業。