硬件架構設計

系統硬件結構圖如圖 2 所示。

系統服務器架設在料場主控樓，通過對點云數 據的處理完成料堆體積測算和成像。系統服務器與 鐵前 MES 系統通訊，負責生產訂單的拆解和生產實 績的反饋。混勻料場堆料機控制由 PLC 完成，其中 本機 PLC 負責堆料機走形、旋轉等基本動作，主控 PLC 負責接收上級生產管理系統拆解后的生產訂 單，完成整個混勻料場所有設備協調工作。其中機 上 PLC 安裝在堆料機本地控制箱，并在司機室設操 作面板和操作終端。主控 PLC 安裝在主控樓電氣 室，通過光纖和 Profinet 網絡協議與機上 PLC 通訊。 機上 PLC 與現場電氣設備和編碼器等采用模擬量 信號或 Profibus 網絡通訊。

軟件結構設計

系統軟件模塊包括激光掃描儀模塊、服務器模 塊、PLC 程序模塊和數據庫管理模塊。其中激光掃 描儀模塊包括掃描儀和云臺控制模塊、三維數據采 集模塊、混勻料場三維計算模塊、混勻料場三維數據 接口模塊; 服務模塊包括與鐵前 MES 訂單拆解和 PLC 系統之間的通訊; PLC 程序模塊包括系統堆料 機設備動作控制和操作端應用編程開發、數據管理 模塊包括生產數據記錄、點云數據存儲等。系統軟 件架構如圖 3 所示。

結語

隨著自動化與信息化網絡技術的發展，鋼鐵企 業原料場建設思路也有了新的轉變。針對河鋼樂亭 原料場混勻料場設計特點，設計了一套基于激光掃 描技術的堆料機全自動化運行系統。通過對掃描儀 工作原理進行分析，選取了合適的濾波和模型重構 方案。結合混勻料場基礎自動化配置完成堆料機基 本動作和安全運行防護，實現了堆料機堆料過程中 的全自動化運行、料堆三維模型展示和料堆庫存盤 點，為鋼鐵企業智能化料場建設提供了技術基礎。