FR2540087A1 - Procede et installation de commande automatique des operations d'entree, sortie et transfert de matieres dans un parc de stockage - Google Patents
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Abstract
Procédé de commande automatique des opérations d'entrée, sortie et transfert de matières, notamment de matières en vrac, dans un parc de stockage desservi par un pont roulant pourvu d'un engin de manutention, porté par un chariot mobile sur ledit pont, notamment une benne preneuse. On établit la cartographie plane de l'aire de stockage en référence à des axes XYZ parallèles à l'axe du hall, à la poutre du pont et à la verticale, on amène l'engin de manutention EL à l'endroit voulu repéré par ses coordonnées, et on commande l'opération. De préférence, à chaque déplacement du pont, on effectue une analyse de la hauteur de matière stockée le long de la trajectoire pour une remise à jour permanente de la cartographie en relief, et on établit le programme d'exploitation en fonction de celle-ci. (CF DESSIN DANS BOPI)
Description
La présente invention concerne un procédé et une installation de commande automatique des opérations d'entrée sortie et transfert de matières, notamment en vrac, dans un parc de stockage.
Dans les domaines chimique, metallurgique, etc, on fait souvent intervenir des processus où il s'agit d'alimenter un appareil tel qu'un réacteur, un four, etc. avec différentes matières premières provenant d'un parc de stockage et ayant subi ou non des opérations intermédiaires de conditionnement.
Sur le parc de stockage, les matières premières sont stockées en vrac sous la forme de différents tas et on assure la mise en stock et l'enlèvement des matières, ainsi que les réorganisations du stock, à l'aide d'engins de manutention qui peuvent être de différents types, notamment une simple grue, une grue portique ou un pont roulant, ce dernier type d'engin de manutention permettant l'exploitation la plus rationnelle et la plus efficace d'un parc de stockage. C'est d'ailleurs en référence à ce type d'engin de manutention que la présente invention sera décrite dans la suite sans être cependant limitée à une telle conception.
Dans les réalisations connues, un parc de stockage est desservi par un pont roulant qui est conduit par un pontonnier dont la fonction est de commander les opérations de translation du pont, de déplacement du chariot et de montée, descente et actionnement de l'engin de levage installé sur le pont roulant. De son poste de conduite, le pontonnier effectue une estimation, surtout visuelle dans la plupart des cas et parfois quantitative, mais essentiellement empirique et dépendant par conséquent du facteur humain. Les difficultés s'accentuent lorsque l'installation alimentée doit fonctionner en continu, ce qui exige de prévoir plusieurs pontonniers se succédant dans une journée complète de travail pour la conduite du pont roulant dans des conditions qui restent pénibles malgré les efforts faits pour les améliorer.
Le but de l'invention est de permettre une gestion optimisée des opérations sur un parc de stockage, grâce à une connaissance plus précise de l'état détaillé du stock à tout moment, å une organisation plus rationnelle des différentes opérations de façon à minimiser les coûts d'entretien, l'usure et la consommation d'énergie.
Un autre but de l'invention est de permettre la conduite des opérations dans des conditions beaucoup moins éprouvantes pour le personnel qui en est chargé.
L'invention fournit donc un procédé de commande automatique des opérations d'entrée et sortie de matières, notamment de matières en vrac, dans un parc de stockage desservi par un pont roulant pourvu d'un engin de manutention porté par un chariot mobile sur ledit pont, notamment une benne preneuse, procédé selon lequel
a) en référence à un système triaxial des coordonnées dont l'axe des abscisses est parallèles à l'axe longitudinal du hall, l'axe des ordonnées est parallèle à sa poutre, l'axe vertical est dirigé vers le bas et l'origine est placée en unpoint de référence, situé de préférence en dehors de l'aire de stockage, on établit la cartographie plane de l'aire et les points de destination de l'engin de levage en dehors de cette aire
b) on commande les mécanismes de translation et direction du pont roulant de façon à amener un autre point de référence lié à l'engin de manutention en coincidence avec un point de destination et on commande alors l'opération de l'engin de manutention prévue audit point de destination, l'étape b) pouvant être répétitive pour un positionnement précis,
c) au moins à certains déplacements du pont roulant, on effectue, sur la trajectoire horizontale de 11 engin de manutention une analyse de la hauteur des matières stockées dans l'aire et on mémorise les données obtenues sur la trajectoire en vue de l'établissement de la mise à jour permanente de la cartographie en relief de l'aire de stockage
d) on définit en fonction de cette cartographie en relief, et éventuellement d'une programmation d'exploitation du parc de stockage, d'une part, les destinations successives de l'engin de levage et, d'autre part, l'ordonnancement des opérations d'entrée/sortie de matières.
a) en référence à un système triaxial des coordonnées dont l'axe des abscisses est parallèles à l'axe longitudinal du hall, l'axe des ordonnées est parallèle à sa poutre, l'axe vertical est dirigé vers le bas et l'origine est placée en unpoint de référence, situé de préférence en dehors de l'aire de stockage, on établit la cartographie plane de l'aire et les points de destination de l'engin de levage en dehors de cette aire
b) on commande les mécanismes de translation et direction du pont roulant de façon à amener un autre point de référence lié à l'engin de manutention en coincidence avec un point de destination et on commande alors l'opération de l'engin de manutention prévue audit point de destination, l'étape b) pouvant être répétitive pour un positionnement précis,
c) au moins à certains déplacements du pont roulant, on effectue, sur la trajectoire horizontale de 11 engin de manutention une analyse de la hauteur des matières stockées dans l'aire et on mémorise les données obtenues sur la trajectoire en vue de l'établissement de la mise à jour permanente de la cartographie en relief de l'aire de stockage
d) on définit en fonction de cette cartographie en relief, et éventuellement d'une programmation d'exploitation du parc de stockage, d'une part, les destinations successives de l'engin de levage et, d'autre part, l'ordonnancement des opérations d'entrée/sortie de matières.
Suivant des modalités préférées,
- dans l'étape (a), on établit la cartographie plane de l'aire de stockage à l'aide d'une matrice constituée d'éléments dont la forme, notamment rectangulaire ou carrée, est définie à la mise en service de l'installation et est en relation avec les structures du parc de stockage et de l'engin de manutention,
- dans l'étape (b), la commande des différents mécanismes du pont roulant est effectée en coopération avec des moyens de mesure de distances disposés suivant les trois axes de coordonnées,
- dans l'étape (c), l'analyse de hauteur est effectuée à l'aide de moyens de télémétrie incorporés au chariot ou à l'engin de manutention et opérant de façon continue ou à intervalles sélectionnés sur la trajectoire de l'engin de manutention,
- la mesure de la hauteur des matières stockées est effectuée et mise en mémoire à chaque fois que l'axe, ou autre point de référence de l'engin de levage pénètre dans un élément de matrice ou en sort.
- dans l'étape (a), on établit la cartographie plane de l'aire de stockage à l'aide d'une matrice constituée d'éléments dont la forme, notamment rectangulaire ou carrée, est définie à la mise en service de l'installation et est en relation avec les structures du parc de stockage et de l'engin de manutention,
- dans l'étape (b), la commande des différents mécanismes du pont roulant est effectée en coopération avec des moyens de mesure de distances disposés suivant les trois axes de coordonnées,
- dans l'étape (c), l'analyse de hauteur est effectuée à l'aide de moyens de télémétrie incorporés au chariot ou à l'engin de manutention et opérant de façon continue ou à intervalles sélectionnés sur la trajectoire de l'engin de manutention,
- la mesure de la hauteur des matières stockées est effectuée et mise en mémoire à chaque fois que l'axe, ou autre point de référence de l'engin de levage pénètre dans un élément de matrice ou en sort.
L'invention fournit aussi une installation pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, et qui comprend
- un poste de commande guipé d'un calculateur,
- des moyens de liaison reliant le poste de commande aux différents moyens moteurs du pont roulant et de son engin de manutention,
- des moyens de repérage de la position du pont roulant et de son engin de manutention et de mesure de la hauteur des matières stockées,
- une unité de mémoire capable d'enregistrer les indictions provenant desdits moyens de repérage et de mesure,
- des moyens de liaison reliant lesdits moyens de repérage au poste de commande,
- des moyens de liaison reliant lesdits moyens de repérage et de mesure à ladite unité de mémoire, et
- des moyens de liaison reliant ladite unité de mémoire au calculateur du poste de commande.
- un poste de commande guipé d'un calculateur,
- des moyens de liaison reliant le poste de commande aux différents moyens moteurs du pont roulant et de son engin de manutention,
- des moyens de repérage de la position du pont roulant et de son engin de manutention et de mesure de la hauteur des matières stockées,
- une unité de mémoire capable d'enregistrer les indictions provenant desdits moyens de repérage et de mesure,
- des moyens de liaison reliant lesdits moyens de repérage au poste de commande,
- des moyens de liaison reliant lesdits moyens de repérage et de mesure à ladite unité de mémoire, et
- des moyens de liaison reliant ladite unité de mémoire au calculateur du poste de commande.
- des moyens de sécurité, contrôle, autocontrole.
Suivant des modalités préférées,
- l'installation comprend un second calculateur, de préférence installé sur le pont roulant placé en intermédiaire entre le poste de commande et les différents moyens moteur du pont roulant et de son engin de manutention, ce second calcu lateur etant équipé de ladite unité de mémoire
- les moyens de repérage de la position du pont roulant et/ou du chariot du pont-roulant comportent une règle - ou du Dont - - - - - dispose le long du hall, portant des indications de distance,
lues par au moins un capteur magnétique (ou autre type de capteur) placé sur le pont roulant ou le chariot, ou déplacé par lui, ou bien suivant une réalisation plus coûteuse, mais convenant mieux en atmosphère enfumée ou poussiéreuse, la règle de mesure de distances de translation est une règle codée, formée d'un matériau non-inductif sur lequel sont répartis, suivant des lignes horizontales appropriées, des éléments inductifs qui sont lus, de façon analogue à un code binaire, par des capteurs inductifs répartis en correspondance aux lignes d'éléments inductifs de la règle et portés par un support qui se déplace avec le pont roulant.
- l'installation comprend un second calculateur, de préférence installé sur le pont roulant placé en intermédiaire entre le poste de commande et les différents moyens moteur du pont roulant et de son engin de manutention, ce second calcu lateur etant équipé de ladite unité de mémoire
- les moyens de repérage de la position du pont roulant et/ou du chariot du pont-roulant comportent une règle - ou du Dont - - - - - dispose le long du hall, portant des indications de distance,
lues par au moins un capteur magnétique (ou autre type de capteur) placé sur le pont roulant ou le chariot, ou déplacé par lui, ou bien suivant une réalisation plus coûteuse, mais convenant mieux en atmosphère enfumée ou poussiéreuse, la règle de mesure de distances de translation est une règle codée, formée d'un matériau non-inductif sur lequel sont répartis, suivant des lignes horizontales appropriées, des éléments inductifs qui sont lus, de façon analogue à un code binaire, par des capteurs inductifs répartis en correspondance aux lignes d'éléments inductifs de la règle et portés par un support qui se déplace avec le pont roulant.
Avantageusement, dans ce cas, les capteurs inductifs sont fixés sur un coulisseau monté sur la règle de façon à coulisser sur sa longueur et qui est actionné par un taquet solidaire de la poutre du pont roulant.
Suivant d'autres modalités préférées
- les moyens de repérage de la position de l'engin de manutention comportent un capteur angulaire lié cinéAiatique- ment au tambour d'enroulement des câbles supportant l'engin de manutention afin de déterminer la position verticale de ce dernier.
- les moyens de repérage de la position de l'engin de manutention comportent un capteur angulaire lié cinéAiatique- ment au tambour d'enroulement des câbles supportant l'engin de manutention afin de déterminer la position verticale de ce dernier.
- Il est prévu, sur le pont roulant, un dispositif pour mesurer le poids de l'engin de manutention, notamment une benne preneuse, et des moyens pour transmettre les indications de ce dispositif au calculateur du poste de commande et, avantageusement, le dispositif de mesure de poids est constitué par une jauge de mesure de contraintes déterminant la flexion de la traverse supportant le palonnier du pont roulant.
- Les moyens de mesure de la hauteur des matières stockées comportent au moins une sonde à ultrasons solidaire du chariot ou deux sondes situées de part et d'autre de l'engin de manutention solidaires du chariot et permettant d'établir une hauteur moyenne au point considéré.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, relative à un exemple non limitatif de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels
- la fig. 1 est une vue en perspective d'un parc de stockage desservi par un pont roulant et agencé pour permettre la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention,
- la fig. 2 représente, en vue en perspective, un exemple de réalisation d'une règle de mesure de distance comportant des éléments inductifs de codage,
- la fig. 3 est une vue en élévation schématique montrant le dispositif de mesure de hauteur de l'engin de levage par rapport au tas de matière,
- la fig. 4 est un schéma à blocs de l'installation de commande automatique conforme à l'invention,
- la fig. 5 est un schéma de la matrice de décomposition de l'aire de stockage en éléments et zones.
- la fig. 1 est une vue en perspective d'un parc de stockage desservi par un pont roulant et agencé pour permettre la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention,
- la fig. 2 représente, en vue en perspective, un exemple de réalisation d'une règle de mesure de distance comportant des éléments inductifs de codage,
- la fig. 3 est une vue en élévation schématique montrant le dispositif de mesure de hauteur de l'engin de levage par rapport au tas de matière,
- la fig. 4 est un schéma à blocs de l'installation de commande automatique conforme à l'invention,
- la fig. 5 est un schéma de la matrice de décomposition de l'aire de stockage en éléments et zones.
Pour La description du procédé et de l'installation de commande automatique d'opérations d'entrée/sortie dans un parc de stockage, on va prendre pour exemple un parc de stockage associé à une cimenterie et sur lequel sont stockées différentes matières intervenant dans la fabrication de différentes catégories de ciment, notamment du calcaire, du charbon, de l'argile, etc. Cependant, il va de soi que l'invention n'est pas limitée à une telle application et qu'elle peut etre utilise pour d'autres parcs de stockage, d'autres matières en vrac.
Sur la fig. 1, qui est une vue en perspective du parc de stockage, on a mis en évidence l'installation de manutention constituée par un pont roulant PR qui se déplace sur une ossature fixe PO par l'intermédiaire de rails, non représentés.
Sur la poutre 1 du pont peut se déplacer un chariot CH auquel est suspendu un engin de levage EL, actionné par un mécanisme de levage installé sur le chariot. Dans l'exemple considéré, l'engin de levage et une benne preneuse puisqu'on a affaire à des matières en vrac.
L'aire de stockage est définie par le quadrilatère
ABCD. Les matières premières arrivent au parc de stockage, par l'intermédiaire de moyens appropriés tels que des wagons, des camions, tapis transporteurs, etc, en des destinations appropriées, dont deux ont été schématisées en al, a2. A partir de là, les matières doivent être transportées sur les tas approries à l'aide du pont roulant PR. Dans l'exemple représenté sur la fig. 1, on a indiqué dans l'aire de stockage ABCD, trois tas de matière désignés respectivement par T1, T2, et
T3. A partir de l'aire de stockage, les matières doivent être acheminées jusqu'à des destinations correspondantes, dont deux ont été schématisées en d1 et d2 dans l'exemple considéré, leur transport devant être également effectué a l'aide du pont roulant PR.
ABCD. Les matières premières arrivent au parc de stockage, par l'intermédiaire de moyens appropriés tels que des wagons, des camions, tapis transporteurs, etc, en des destinations appropriées, dont deux ont été schématisées en al, a2. A partir de là, les matières doivent être transportées sur les tas approries à l'aide du pont roulant PR. Dans l'exemple représenté sur la fig. 1, on a indiqué dans l'aire de stockage ABCD, trois tas de matière désignés respectivement par T1, T2, et
T3. A partir de l'aire de stockage, les matières doivent être acheminées jusqu'à des destinations correspondantes, dont deux ont été schématisées en d1 et d2 dans l'exemple considéré, leur transport devant être également effectué a l'aide du pont roulant PR.
Un pont roulant comporte conformément à des conceptions connues, un mécanisme de translation de sa poutre, un mécanisme de déplacement transversal, ou direction, de son chariot et un mécanisme de déplacement vertical et d'actionnement de son engin de levage. On sait évidemment télecommander chacun de ces mécanismes pour leur faire exécuter des mouvements déterminés C'est le cas par exemple des ponts gerbeurs utilisés dans des magasins de stockage de pièces détachées ou autres articles placés dans des casiers déterminés répartis en rangées.Dans le cas du stockage de matières en vrac, les conditions sont tout à fait différentes car les tas de matières ont des profils spatiaux variant de façon aléatoire au cours des opérations de mise en stock et de reprise de sorte qu'on ne peut pas établir de points de repère fixes utilisables pour le guidage des éléments du pont roulant au cours des manoeuvres de l'engin de manutention.
Le procédé selon l'invention comprend les étapes suivantes
a) en référence à un système triaxial de coordonnées dont l'axe des abscisses OX est parallèle à l'axe longitudinal du hall, l'axe des ordonnées OY est parallèle à la poutre du pont roulant, l'axe vertical OZ est dirigé vers le bas et l'origine O est placée en un point de référence situé en dehors de l'aire de stockage (A B C D), on établit la cartographie plane de l'aire de stockage et des points de destination de l'engin de levage en dehors de cette aire
b) on amène l'axe, ou un autre point de référence, de l'engin de manutention en colncidence avec le point de destination et on commande alors le mécanisme de levage et d'actionnement de l'engin de manutention
c) à chaque déplacement du pont roulant, on effectue, sur la trajectoire horizontale de l'engin de manutention, une mise à jour de la cartographie en relief de l'aire de stockage;
d) on définit en fonction de cette cartographie en relief, et éventuellement de programmation d'exploitation du parc de stockage, d'autre part, les destinations successives de l'engin de levage et, d'autre part, l'ordonnancement des opérations d'entrée/sortie de matières.
a) en référence à un système triaxial de coordonnées dont l'axe des abscisses OX est parallèle à l'axe longitudinal du hall, l'axe des ordonnées OY est parallèle à la poutre du pont roulant, l'axe vertical OZ est dirigé vers le bas et l'origine O est placée en un point de référence situé en dehors de l'aire de stockage (A B C D), on établit la cartographie plane de l'aire de stockage et des points de destination de l'engin de levage en dehors de cette aire
b) on amène l'axe, ou un autre point de référence, de l'engin de manutention en colncidence avec le point de destination et on commande alors le mécanisme de levage et d'actionnement de l'engin de manutention
c) à chaque déplacement du pont roulant, on effectue, sur la trajectoire horizontale de l'engin de manutention, une mise à jour de la cartographie en relief de l'aire de stockage;
d) on définit en fonction de cette cartographie en relief, et éventuellement de programmation d'exploitation du parc de stockage, d'autre part, les destinations successives de l'engin de levage et, d'autre part, l'ordonnancement des opérations d'entrée/sortie de matières.
Après avoir rappelé les caractéristiques générales du procédé,on va maintenant décrire l'installation pour la mise en oeuvre de ce procédé, ainsi que les moyens permettant l'exécution des différentes étapes.
Conformément à la fig. 4, cette installation comprend essentiellement
- un poste central de commande installé dans une position fixe et ayant-pour rôle d'assurer la gestion du parc de stockage en fonction de systèmes associés, notamment les systèmes d'alimentation en matières et les systèmes de consommation de matières, ce poste se composant essentiellement d'un micro-ordinateur avec interfaces d'entrées/sorties, d'une console de visualisation avec clavier de commande et d'un système de télétransmission
- une unité de commande placée sur le pont roulant, ayant pour rôle de fournir à l'ordinateur du poste central les données saisies par les éléments de mesure de distances installés sur le pont roulant et à recevoir en correspondance les instructions d'actionnement des différents organes de ce dernier, cette unité se composant d'un micro-ordinateur avec interface d'entrée/sortie et d'un système de télétransmission ; et
- des moyens de mesure de distances et d'autres parametres de fonctionnement du pont roulant coopérant avec le poste central et l'unité de commande pour permettre un déroulement automatique des opérations d'entrée/sortie de matière à effectuer par le pont roulant.
- un poste central de commande installé dans une position fixe et ayant-pour rôle d'assurer la gestion du parc de stockage en fonction de systèmes associés, notamment les systèmes d'alimentation en matières et les systèmes de consommation de matières, ce poste se composant essentiellement d'un micro-ordinateur avec interfaces d'entrées/sorties, d'une console de visualisation avec clavier de commande et d'un système de télétransmission
- une unité de commande placée sur le pont roulant, ayant pour rôle de fournir à l'ordinateur du poste central les données saisies par les éléments de mesure de distances installés sur le pont roulant et à recevoir en correspondance les instructions d'actionnement des différents organes de ce dernier, cette unité se composant d'un micro-ordinateur avec interface d'entrée/sortie et d'un système de télétransmission ; et
- des moyens de mesure de distances et d'autres parametres de fonctionnement du pont roulant coopérant avec le poste central et l'unité de commande pour permettre un déroulement automatique des opérations d'entrée/sortie de matière à effectuer par le pont roulant.
On va décrire dans la suite l'installation de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention en référence à un parc de stockage associé à une cimenterie, une telle application n'étant cependant absolument pas limitative de l'invention.
On va considérer à nouveau la fig. 1 qui représente le parc de stockage. Dans l'étape (a) d'établissement de la cartographie plane de l'aire de stockage A B C D, on divise cette aire en éléments matriciels dont la forme est définie à la mise en service de l'installation et est liée aux structures du parc de stockage et de l'engin de manutention. Par exemple, dans le cas où l'engin de manutention est une benne preneuse ayant en projection, dans la condition d'ouverture, la forme d'un rectangle xl, y1, il est judicieux de donner aux éléments matriciels une forme de rectangle xl, y1. Cette matrice d'éléments est enregistrée dans le logiciel de l'ordinateur. La matrice de stock apparait également sur le visualiseur.Tous les points de cette matrice, et notamment les centres géométriques des éléments,sont définis par leurs coordonnes x, p. On établit simultanément les points fixes de destination de l'engin de levage en dehors de cette matrice.
Ainsi, dans l'exemple considéré, on définit les coordonnées de l'entrée de trémie à charbon dl et de l'entrée du broyeur à clinker d2 ; en outre, on définit les coordonnées des points d'arrivée a1, a2 des différentes matières.
Dans l'étape (b), il s'agit de commander le pont rou lant de manière que, d'une part, l'axe, ou tout autre point de référence de l'engin de levage se déplace depuis un point initial jusqu'à un point final. Dans la pratique, ce déplacement est prédéterminé par des tables en fonction des positions relatives des points de départ et d'arrivée. Pour l'exécution de ce déplacement, il faut, d'une part, faire intervenir les paramètres connus de fonctionnment des mécanismes, comme les temps et distances de démarrage et de freinage, etc. et, d'autre part, mesurer les variables nécessaires à la commande du pont roulant, à savoir
- translation suivant l'axe OX,
- déplacement suivant l'axe OY,
- mouvement vertical suivant l'axe OZ,
- hauteur du tas de matière
- poids de l'engin de manutention.
- translation suivant l'axe OX,
- déplacement suivant l'axe OY,
- mouvement vertical suivant l'axe OZ,
- hauteur du tas de matière
- poids de l'engin de manutention.
On va décrire comment s'effectuent les différentes mesures
Mesure de la translation suivant l'axe OX.
Mesure de la translation suivant l'axe OX.
Selon une caractéristique de l'installation conforme à l'invention, on dispose sur un côté du hall et à une hauteur correspondant sensiblement à celle du pont roulant, une règle faisant toute la longueur du hall et qui est agencee de la manière suivante. Elle est formée d'un matériau non-conducteur tel que du bois et elle est pourvue, comme le montre la fig. 2, de lignes d'éléments inductifs désignées par 2' t3' t4' t 5 Q6- Dans ces lignes, les éléments inductifs sont repartis de façon à permettre l'établissement d'un codage binaire absolu et relatif.Ainsi, en désignant par L la longueur totale de la règle, l'élément il de la première ligne t a une longueur L/2, les deux éléments inductifs i2 de la deuxième ligne 2 ont chacun une longueur de L/4, et les éléments inductifs suivants ont des longueurs qui sont divisées successivement par 2, l'élément i6 ayant ainsi une longueur de L. Cette règle codée est lue par des capteurs inductifs prévus en nombre correspondant aux lignes et se déplaçant avec le pont roulant. Selon la solution retenue, ils sont montés sur un coulisseau maintenu sur la règle de façon à pouvoir se déplacer le long de celle-ci et actionné par un taquet solidaire de la poutre du pont roulant de façon à pouvoir être entraîné par celui-ci.
Mesure du déplacement suivant l'axe OY.
On opère de la même façon que pour la mesure suivant l'axe OX en disposant une règle de structure analogue le long de la poutre du pont roulant et en montant des capteurs inductifs sur un coulisseau pouvant se déplacer le long de la règle sous l'action d'un taquet solidaire du chariot du pont roulant.
Mesure du mouvement vertical de l'engin de manutention.
On détermine cette hauteur par rapport au plan horizontal défini par les rails du pont. On utlise un codeur angulaire qui est lié au tambour du treuil de levage par lequel il est enroulé et déroulé.
Mesure de la hauteur de matière stockée sur l'aire.
Dans l'exemple considéré, comme indiqué sur la fig.
3, on dispose deux sondes à ultra-sons sur le chariot, de part et d'autre de la benne preneuse, ces deux sondes mesurant la distance qui les sépare du tas de matière, comme indiqué en
Ho et H1. La moyenne des valeurs Ho et H1 donne la hauteur du tas correspondant à la position de la benne. On peut ainsi mesurer la distance entre le plan des rails le as, soit Z.
Ho et H1. La moyenne des valeurs Ho et H1 donne la hauteur du tas correspondant à la position de la benne. On peut ainsi mesurer la distance entre le plan des rails le as, soit Z.
Il est cependant possible d'utiliser une sonde unique, judicieusement placée.
Conformément à l'étape (c), on mesure à l'aide de ces sondes ultrasoniques la distance du plan des rails au tas de matière sur chaque trajectoire horizontale du pont roulant depuis un point initial jusqu'à un point final de manière à effectuer l'analyse du relief de l'aire de stockage, qui est enregistrée dans la mémoire de l'ordinateur du poste central.
Cette analyse peut être effectuée de façon continue de manière à avoir une courbe continue de relief ou bien, en vue de simplifier les composants de l'installation de commande,on peut opérer de façon discontinue, par exemple à chaque fois que l'axe vertical de l'engin de manutention pénètre dans un élément matriciel tel que défini ci-dessus, ou bien à chaque fois que ledit axe sort d'un élément matriciel.Un processus avantageux de mesure de hauteur de matière dans un élément matriciel consiste à effectuer cette opération avant et aprèsl'opération de dépose ou de reprise afin d'obtenir une estimation la plus correcte possible de la hauteur existante du tas de matière dans cet élément.
Dans la réalisation pratique, les sondes fonctionnent en continu, mais on ne met en mémoire que la dernière valeur mesurée à l'intérieur d'un élément de matrice.
Il est ainsi possible de déterminer à chaque mouvement du pont roulant le profil en hauteur du tas de matière suivant la trajectoire horizontale de l'axe de l'engin de manutention, ce qui permet d'établir la cartographie-en relief de l'aire de stockage. Les différentes matières sont réparties sous la forme de différents tas, comme indiqué schématiquement sur la fig. 1 qui met en évidence trois tas désignés respectivement par T1, T2 et T3.Les profils en hauteur des différents tas sont enregistrés dans la mémoire de l'ordinateur du poste central et apparaissent également sur la console de visualisation.
Cette cartographie en relief de l'aire de stockage étant ainsi continuelleemnt mise à jour et permettant aussi bien une commande complètement automatisée des opérations d'entrée/sortie de matières qu'une commande avec intervention d'un opérateur chargé de la conduite non seulement du pont roulant mais des systèmes associés tels que des systèmes d'alimentation en matière et des systèmes de consommation de matières.
Il va de soi qu'on peut adopter pour la conduite d'une telle installation toute programmation appropriée des opérations d'entrée et de sortie de matières.
Dans le cas du pont roulant équipé d'une benne preneuse, il est prévu, selon une autre caractéristique de l'invention, un dispositif pour mesurer le poids de la benne en charge car il est important de connaltre le poids de matière enfermée dans la benne du fait que, lors d'une prise insuffisante, l'opération doit etre ré-effectuée pour transporter jusqu'au broyeur la quantité correcte de matière. A cet effet, il est prévu sur la traverse qui supporte le palonnier une Jauge de mesure de contraintes qui détermine la flexion de ladite traverse, et par conséquent le poids de la matière prise dans la benne.Cette Jauge Joue en outre un role important en ce qui concerne la sécurité : supposons qu'elle indique une surcharge anormale correspondant par exemple au fait que la benne aurait accroché un corps étranger se trouvant dans le stock ou une saillie de la paroi du silo, la manoeuvre peut être immédiatement stoppée et/ou une alarme déclenchée, ce qui évite la détérioration du matériel.
Dans le cas d'une installation, pont roulant ou autre, de grandes dimensions, l'inertie des masses en déplace ment peut diminuer la précision de la mise en place de l'engin de manutention. Dans ce cas, certains déplacements, notamment la translation selon l'axe OX et aussi selon l'axe
OY peuvent être faits en plusieurs étapes : dans une première étape on commande le mouvement du point initial vers le point final, puis on détecte la position réelle atteinte, et, dans une seconde étape, on réitère l'ordre en prenant cette position réelle atteinte comme nouveau point de départ.
OY peuvent être faits en plusieurs étapes : dans une première étape on commande le mouvement du point initial vers le point final, puis on détecte la position réelle atteinte, et, dans une seconde étape, on réitère l'ordre en prenant cette position réelle atteinte comme nouveau point de départ.
L'amplitude du déplacement étant plus faible, les vitesses atteintes sont réduites et la précision améliorée. L'opération peut bien entendu, être répétée si nécessaire.
Claims (17)
1. Procédé de commande automatique des opérations d'entrée, sortie et transfert de matières, notamment de matières en vrac, dans un parc de stockage desservi par un pont roulant pourvu d'un engin de manutention, porté par un chariot mobile sur ledit pont, notamment une benne preneuse, caractérisé en ce que
a) en référence à un système triaxial de coordonnées dont l'axe des abscisses est parallèle à l'axe longitudinal du hall, l'axe des ordonnées est parallèle à sa poutre, l'axe vertical est dirigé vers le bas et l'origine est placée en un point de référence, situé de préférence en dehors de l'aire de stockage, on établit la cartographie plane de l'aire de stockage et les points de destination de l'engin de levage
b) on commande les mécanismes de translation et direction du pont roulant de façon à amener un autre point de référence lié à l'engin de manutention en coincidence avec un point de destination et on commande alors l'opération de l'engin de manutention prévue audit point de destination, l'étape b) étant répétitive;;
c) au moins à certains déplacements du pont roulant, on effectue, sur la trajectoire horizontale de l'engin de manutention une analyse de la hauteur des matières stockées dans l'aire et on mémorise les données obtenues sur la trajectoire en vue de l'établissement de la mise à jour permanente de la cartographie en relief de l'aire de stockage
d) on définit en fonction de cette cartographie en relief, une programmation d'exploitation du parc de stckage d'une part, les destinations successives de l'engin de levage et, d'autre part, l'ordonnancement des opérations d'entrée/ sortie de matières, automatiquement.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans l'étape (a),on établit la cartographie plane de l'aire de stockage à l'aide d'une matrice constituée d'éléments dont la forme, notamment rectangulaire ou carrée, est définie à la mise en service de l'installation et est en relation avec les structures du parc de stockage et de l'engin de manutention.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, dans l'étape (b), la commande des différents mécanismes du pont roulant est effectuée en coopération avec des moyens de mesure de distances disposés suivant les trois axes de coordonnées.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en,ce que, dans l'étape (c), l'analyse de hauteur est effectuée à l'aide de moyens de télé métrie incorporés au chariot et opérant de façon continue ou à intervalles sélectionnés sur la trajectoire de l'engin de manutention.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la mesure de la hauteur des matières stockées est effectuée à chaque fois que l'axe, ou autre point de référence, de l'engin de levage pénètre dans ou sort d'un élément de matrice.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les déplacements sont prédéterminés par des tables en fonction des positions relative des points de départ et d'arrivée.
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, pour au moins certains déplacements dans une première étape on commande le mouvement du point initial vers le point final, puis on détecte la position réelle atteinte, et, dans une seconde étape, on réitère ltor- dre en prenant cette position réelle atteinte comme nouveau point de départ.
8. Installation pour la mise en oeuvre de procédé selon I'une quelconque des revendications 1 à 7,caractérisée en ce qu'elle comprend
- un poste de commande équipé d'un calculateur,
- des moyens de liaison reliant le poste de commande aux différents moyens moteurs du pont roulant et de son engin de manutention,
- des moyens de repérage de la position du pont roulant et de son engin de manutention et mesure de la hau teur des matières stockées.
- une unité de mémoire capable d'enregistrer les indications provenant desdits moyens de repérage et de mesure.
- des moyens de liaison reliant lesdits moyens de repérage au poste de commande.
- des moyens de liaison reliant ladite unité de mémoire au calculateur du poste de commande.
- des moyens de liaison reliant lesdits moyens de repérage et de mesure, et
9. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comprend un second calculateur, de préférence installé sur le pont roulant, et placé enintermédiaire entre le poste de commande et les différents moyens moteurs du pont roulant et de son engin de manutention, ce second calculateur étant équipé de ladite unité de mémoire.
10. Installation selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que les moyens de repérage de la position du pont roulant et/ou du chariot du pont roulant comportent une règle disposée le long du hall ou du pont portant des indications de distance, lues par au moins un capteur placé sur le pont roulant ou le chariot ou déplacé par lui.
11. Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que la règle de mesure de distances de translation est une règle codée, formée d'un matériau non inductif sur lequel sont répartis, suivant des lignes horizontales appropriées, des éléments inductifs qui sont lus, de façon analogue à un code binaire, par des capteurs inductifs répartis en correspondance aux lignes d'éléments inductifs de la règle et portés par un support qui se déplace avec le pont roulant.
12. Installation selon la revendication ll, caractérisée en ce que les capteurs inductifs sont fixés sur un coulisseau monté sur la règle de façon à coulisser sur sa longueur et qui est actionné par un taquet solidaire de la poutre du pont roulant.
13. Installation selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisée en ce que les moyens de repérage de la position de l'engin de manutention comportent un codeur angulaire lié cinématiquement au tambour d'enroulement des câbles supportant l'engin de manutention afin de déterminer la position verticale de ce dernier.
14. Installation selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisée en ce qu'il est prévu sur le pont roulant un dispositif pour mesurer le poids de l'engin de manutention et des moyens pour transmettre les indications de ce dispositif au calculateur du poste de commande.
15. Installation selon la revendication 13, caractérisée en ce que le dispositif de mesure de poids est cons titué par une Jauge de mesure de contraintes déterminant la flexion de la traverse supportant le palonnier du pont roulant.
16. Installation selon l'une quelconque des revendications 8 à 15, caractérisée en ce que les moyens de mesure de la hauteur des matières stockées comportent au moins une sonde à ultrasons solidaire du chariot.
17. Installation selon la revendication 12, caractérisée en ce que lesdits moyens de mesure de hauteur comportent deux sondes situées de part et d'autre de l'engin de manutention et permettant d'établir une hauteur moyenne au point considéré,
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8301642A FR2540087A1 (fr) | 1983-02-02 | 1983-02-02 | Procede et installation de commande automatique des operations d'entree, sortie et transfert de matieres dans un parc de stockage |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| FR8301642A FR2540087A1 (fr) | 1983-02-02 | 1983-02-02 | Procede et installation de commande automatique des operations d'entree, sortie et transfert de matieres dans un parc de stockage |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| FR2540087A1 true FR2540087A1 (fr) | 1984-08-03 |
| FR2540087B1 FR2540087B1 (fr) | 1985-05-10 |
Family
ID=9285543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8301642A Granted FR2540087A1 (fr) | 1983-02-02 | 1983-02-02 | Procede et installation de commande automatique des operations d'entree, sortie et transfert de matieres dans un parc de stockage |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| FR (1) | FR2540087A1 (fr) |
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