نظام التحكم الذكي بدون طيار لسيارة التفريغ – دراسة حالة

خلفية المشروع ومتطلباته

تم بناء سيارتي تفريغ في ساحة التلبيد بمصنع للصلب منذ سنوات مضت مع توفر التشغيل اليدوي المحلي فقط. وكان على المشغلين السيطرة على السيارات في الموقع، ومواجهة ظروف العمل السيئة، والعمالة الثقيلة، ومخاطر السلامة. تسببت أخطاء تحديد المواقع في انسكاب المواد بشكل متكرر. لم يكن هناك تعشيق تلقائي بين السيارات وإشارات مستوى الصندوق أو الحزام الرئيسي، مما يخلق مخاطر الفائض. عدم وجود مراقبة بالفيديو يعني أن غرفة التحكم لا يمكنها مراقبة العمليات عن بعد.

ولمعالجة هذه المشكلات، قرر المصنع ترقية أنظمة التحكم لكل من سيارات التفريغ لتمكين التشغيل اليدوي والتشغيل الآلي عن بعد. تولت شركة Wuhan Forward Technology تصميم وتوريد وتركيب وتشغيل أنظمة التحكم.

الحلول

1. تحديد المواقع عالي الدقة لحافلة الرمز الرمادي

تم تركيب حافلة الرمز الرمادي على طول مسارات سفر السيارة. تقوم صناديق الهوائي المُثبتة في السيارة بقراءة إشارات الموقع في الوقت الفعلي، مما يحقق دقة تبلغ ±2 مم ويضمن التوقف الدقيق عند نقاط التفريغ المحددة - مما يمنع الانسكاب.

2. نظام التحكم PLC المزدوج

تم تجهيز كل من السيارة والجانب الأرضي بـ S7-1200 PLCs لتبادل البيانات في الوقت الفعلي. يقرأ PLC الأرضي إشارات مستوى الصندوق ويطلق إنذارات أو يتداخل مع الحزام الرئيسي عند امتلاء الصناديق بشكل زائد. تتشابك السيارات أيضًا مع سلك سحب الحزام - عندما يتعثر سلك السحب، تتوقف السيارات على الفور.

3. منصة التحكم الذكي عن بعد

تم تركيب جهازي كمبيوتر صناعي في غرفة التحكم، ويعملان على تشغيل برنامج HMI الذي يعرض حالة المعدات في الوقت الفعلي. يمكن للمشغلين التحكم في العمليات الأمامية والخلفية والتفريغ بالكامل من غرفة التحكم. يقوم النظام بتنبيه أخطاء إشارة الموقع وحالة الصندوق الكاملة، ويعمل جنبًا إلى جنب مع المراقبة بالفيديو للتحكم الدقيق.

4. محرك التردد المتغير

تستخدم محركات سفر السيارة محركات متغيرة التردد مع الكبح. يعمل التسارع والتباطؤ السلس على تحسين دقة تحديد المواقع وتقليل التآكل الميكانيكي.

5. نظام المراقبة بالفيديو المستقل

وتم تركيب كاميرات متعددة على طول مسارات السيارات، لتغذية الصور إلى جدار العرض في غرفة التحكم. يعمل نظام الفيديو بشكل مستقل عن نظام التحكم، مما يسمح للمشغلين بمراقبة موقع السيارة وحالة تفريغ المواد في الوقت الحقيقي.

6. حماية السلامة متعددة المستويات

تؤدي أخطاء إشارة الموقع إلى إطلاق إنذارات تلقائية؛ تؤدي أحداث الصناديق الممتلئة وسحب سلك الحزام إلى عمليات إيقاف التشغيل التلقائي؛ يتم تركيب أجهزة التوقف في حالات الطوارئ على جانبي كل سيارة؛ فقدان الاتصال، وأخطاء البيانات، والتجاوز، وأخطاء تحديد المواقع كلها تؤدي إلى إطلاق الإنذارات والتوقف في حالات الطوارئ.

7. اتصالات لاسلكية عالية الموثوقية

تضمن الجسور اللاسلكية الصناعية النقل المستقر لإشارات التحكم والبيانات بين السيارة والأرض.

نتائج

بعد التكليف:

• وصلت دقة تحديد الموضع إلى ±2 مم، مما أدى إلى القضاء تمامًا على الانسكاب.

• تم استبدال التشغيل عن بعد بالكامل بالتحكم اليدوي في الموقع، مما يقلل بشكل كبير من كثافة اليد العاملة.

• تعمل أقفال العمليات والسلامة بشكل كامل - تؤدي أحداث الفائض وسحب الحبل إلى إيقاف التشغيل التلقائي.

• توفر التغطية الكاملة بالفيديو لغرفة التحكم رؤية فورية للعمليات.

• مر النظام بـ 360 ساعة من التشغيل المستمر قبل التسليم الرسمي ويستمر في العمل بثبات.