阅读说明：本技术 Rgv铸造行业转运小车自动调度系统及方法 (Automatic transfer trolley scheduling system and method in RGV casting industry ) 是由 姚莉 汤建军 王路军 于 2019-12-05 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种RGV铸造行业转运小车自动调度系统,包括：铸造系统,铸造系统包括铸造机,除气机、熔化炉,至少一个转运小车,每个转运小车上均设有控制器,控制器控制小车的行为动作；调度系统,调度系统包括中心处理器,采集铸造机、除气机、熔化炉工作信息,并与转运小车的控制器PLC通信连接；数据库,数据库与调度系统通信连接,管理并更新调度系统采集的信息。此外,本发明还公开了一种RGV铸造行业转运小车自动调度方法。(The invention discloses an automatic transfer trolley dispatching system in RGV casting industry, which comprises: the casting system comprises a casting machine, a degassing machine, a melting furnace and at least one transfer trolley, wherein a controller is arranged on each transfer trolley and controls the behavior of the trolley; the scheduling system comprises a central processor, collects the working information of the casting machine, the degassing machine and the melting furnace, and is in communication connection with a controller PLC of the transfer trolley; and the database is in communication connection with the scheduling system and is used for managing and updating the information acquired by the scheduling system. In addition, the invention also discloses an automatic transfer trolley scheduling method in the RGV casting industry.)

RGV铸造行业转运小车自动调度系统及方法

技术领域

本发明属于铸造行业生产线领域，尤其是铸造行业产品在生产线调度转运的系统及方法。

背景技术

铸造工厂使用的物料主要是铝锭，铝锭通过熔化炉变成铝液，RGV小车把装满铝液的坩埚送到除气机，除气机对铝液进行合金处理后，又通过RGV小车送到铸造机，铸造设备把坩埚中的铝液压铸成产品，然后空的坩埚又通过RGV小车送到熔化炉接满铝液，再送到除气机合金处理，结束后再送到铸造机压铸产品，如此反复进行。传统的铸造行业是人工站在RGV小车手动操作小车，当铸造机上的坩埚铝液压铸结束时，铸造机的操作人员告诉RGV小车人员，小车人员才会手动操作小车到铸造机处取出空坩埚，再操作小车到熔化炉接液，整个过程小车的动作行为都是通过人员操作完成，人员操作小车会几个问题，一是小车上必须配备一名操作人员，一条生产线除气，接液，换锅三处都需要小车，那么一条生产线就需要三名小车操作人员，造成人力成本的浪费，即使一个人操作三辆小车，那么在实际操作过程中，人员需要三辆小车上来回切换，造成不能及时的控制小车做出动作，小车节拍效率低下，以至于造成生产效率低下；二是人员必须接收到铸造机的通知后才能进行小车操作，这就要求小车人员时刻知道铸造机生产现况，以便于对迅速做出反应，避免造成铸造机闲置。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种提高转运小车运行效率的RGV铸造行业转运小车自动调度系统及方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：RGV铸造行业转运小车自动调度系统，系统采用了C/S和B/S两种结构的组合，包括：数据库、调度系统、转运小车。

(1)第一层是铸造系统，铸造系统包括铸造机，除气机、熔化炉，至少一个转运小车，每个转运小车上均设有控制器，控制器PLC控制小车的行为动作；

(2)第二层是调度系统，调度系统包括中心处理器，采集铸造机、除气机、熔化炉工作信息，并与转运小车的控制器PLC通信连接，主要功能有基准信息登记、设备信息采集、现场看板、和控制器交互转运小车运动指令等；

调度系统获取铸造机的设备号、运行状态、额定模次、压铸模次，除气机的设备号、运行状态、坩埚类型与编号、有无合可接液坩埚，熔化炉的设备号、运行状态。

调度系统与转运小车控制器通信，交互的信息下发给转运小车的运动指令以及转运小车完成相应动作反馈给调度系统的执行结果。

(3)第三层是数据库，数据库与调度系统通信连接，管理并更新调度系统采集的信息。作为优选的，数据库管理并更新的信息包括基准信息，主要有：铸造机、除气机、熔化炉的工作信息(实时运行状态)，转运小车运动指令，转运小车动作记录等。

调度系统接收控制器上传的信息，并向控制器发送调度指令；控制器在调度系统的指令下，控制转运小车运动至指定位置，完成熔化炉接液、合金处理、更换坩埚等任务。

进一步的，铸造系统包括接液区、除气区、铸造区；接液区包括熔化炉和接液转运小车，除气区包括除气机和除气转运小车，铸造区包括铸造机和铸造转运小车。

进一步的，接液区、除气区与铸造区两两之间均设有中转台或旋转台。

本发明还公开一种RGV铸造行业转运小车自动调度方法，本方法工作流程包括以下步骤：

步骤1，调度系统采集熔化炉工作信息，若熔化炉能够执行接液任务，则调度系统指定转运小车搬运坩埚至熔化炉执行接液任务；

步骤2，接液完成后，熔化炉传递信息给调度系统，调度系统指定转运小车将坩埚转运至旋转台；

步骤3，若除气机能够执行除气任务，则调度系统指定转运小车将旋转台的坩埚放置到除气机进行处理；

步骤4，调度系统根据采集的除气机工作信息，发送指令给转运小车，让转运小车到达指定的除气机取处理结束的坩埚；

步骤5，调度系统采集铸造机工作信息，当铸造机需要更换坩埚时，调度系统发送指令给转运小车，转运小车取步骤4处理结束的坩埚，放置到铸造机上；

步骤6，调度系统指定转运小车将铸造机取下的空的坩埚转运至熔化炉接液。

进一步的，上述RGV铸造行业运转小车自动调度方法还包括如下步骤，调度系统获取铸造机额定模次和压铸模次，得到剩余压铸模次，再根据调度系统录入的产品工艺节拍时间，计算铸造机当前的坩埚还剩多长时间用完，并根据转运小车的位置信息、经过除气机处理的坩埚信息等数据，排出坩埚换锅队列。

步骤2进一步包括如下步骤，调度系统指定接液转运小车将坩埚转运至旋转台，然后调度系统指定除气转运小车从旋转台取走坩埚，送到除气机进行合金处理。

步骤4进一步包括如下步骤，调度系统指定除气转运小车到达指定的除气机取处理结束的坩埚后，除气转运小车将坩埚转运至中转台；

步骤5进一步包括如下步骤，调度系统发送指令给铸造转运小车后，铸造转运小车从中转台取走坩埚，放置到铸造机上；铸造机更新设备上的坩埚信息。

步骤6进一步包括如下步骤，调度系统指定铸造转运小车将铸造机取下的空的坩埚转运至中转台，然后调度系统指定除气转运小车将坩埚从中转台转运至旋转台，接液转运小车从旋转台取走坩埚，送到熔化炉接液。

本发明具有以下有益效果：本发明提供的RGV铸造行业转运小车自动调度系统及方法，通过充分调取铸造过程的进度信息，优化转运小车的调用方式、运动路线，不仅提高了转运小车及铸造机、熔化炉、除气机的使用节拍，而且转运成本低，减少人力投入，大大降低了铸造流程的整体成本。

附图说明

图1为本发明实施例的RGV铸造行业转运小车自动调度系统拓扑结构示意图。

图2为本发明实施例的RGV铸造行业转运小车自动调度系统运行示意图。

图3为本发明实施例的RGV铸造行业转运小车自动调度系统运行流程示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明。

鉴于RGV小车人为手动操作造成的生产效率低下，我们针对铸造行业适用的RGV小车调度系统，调度系统可以根据生产现况，实时地控制每辆小车完成一系列的指令，提高小车的运行效率，缩短物料更换时间，降低设备闲置的时间，同时很大程度地缩减了人员成本，避免出现人为操作失误导致的风险。

实施例一

本系统采用的架构三层架构，如图1：

(1)第一层是铸造系统层，即现场设备层，包括铸造机，除气机、熔化炉和转运小车。

(2)第二层是调度系统部分，主要功能有基准信息登记、设备信息采集、现场看板、和小车控制系统交互小车指令等；调度系统与现场已实施的MES系统通过消息队列的形式建立连接，从MES系统中获取铸造机的设备号、运行状态、额定模次、压铸模次，除气机的设备号、运行状态、坩埚类型与编号、有无合可接液坩埚，熔化炉的设备号、运行状态。

调度系统与转运小车控制器之间利用OPC方式进行通讯。交互的信息下发给转运小车的运动指令以及转运小车完成相应动作反馈给调度系统的执行结果。

(3)第三层是数据库部分，管理调度系统中所有的数据，数据库管理并更新的信息包括基准信息，主要有：现场设备建模信息、产品工艺节拍信息、转运小车关键过程动作耗时信息；还包括铸造机、除气机、熔化炉的实时运行状态，每次下发给转运小车运动指令，转运小车动作记录等。

实施例二

如图2所示，所述RGV铸造行业运转小车自动调度系统运行包括熔化炉、除气机、铸造机运行状态；转运小车所在位置以及换锅时间队列。

如图3所示，所述RGV铸造行业运转小车自动调度系统工作流程为：

调度系统包括中心处理器，调度系统采集铸造机的工作信息，中央处理器计算出铸造机当前的坩埚还剩多长时间用完，排出最优的换锅队列。

更为具体的，调度系统从现场已实施MES系统获取额定模次和压铸模次，得到剩余压铸模次，再根据调度系统录入的产品工艺节拍时间，计算铸造机当前的坩埚还剩多长时间用完，并根据转运小车的位置信息、经过除气机处理的坩埚信息等数据，排出坩埚换锅队列。

当换锅触发时，调度系统根据采集的除气机信息，判断有无合格的装满铝液的满锅。若有，调度系统发送指令给除气区域的转运小车，让转运小车到达指定的除气机取合金处理结束的坩埚，并送至铸造区处的中转台；若无，则命令除气运转小车将合格的空坩埚运送到旋转台，通知接液运转小车来取锅接液。接完液由接液运转小车送至旋转台，通知除气运转小车拉去合金处理。

当坩埚送至铸造区中转台后，调度发送指令给铸造区的小车，铸造区的转运小车到中转台取走坩埚，送到需要换锅的铸造机处，把铸造机上用完的空锅取走，设备并放上新的坩埚，同时调度系统发送换锅信息给铸造机，铸造机更新设备上的坩埚信息。空锅被转运小车送到中转台。

通知除气转运小车来中转台取空坩埚放至旋转台。

调度发送指令给接液区的小车，接液区的小车从中转台取走空锅，到熔化炉接液，接液完成后，再送到除气区的旋转台，调度发送指令给除气区的转运小车，到中转台取走坩埚，送到除气机进行合金处理。

在整个小车业务流程中，会出现一些并行的业务，比如两个换锅任务同时发生，或者接液处有正在接液的任务，调度系统会根据除气站运送坩埚耗时、铸造机换锅耗时、空锅返回耗时等，以倒排的方法对原始队列的换锅时间进行调整，排出第二个队列，并判断第二队列的第一个换锅时间和当前时间比较，如果早于当前时间，调整第一个换锅时间为当前时间，并根据除气站运送坩埚耗时、铸造设备换锅耗时、空锅返回耗时重新顺排队列下面的换锅时间。从而保证小车效率最大化，避免出现铸造机闲置的情况。

以上的实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。