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    隨著物流領(lǐng)域的自動(dòng)化程度越來越高，各種信息技術(shù)如光電技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)等得到廣泛的應(yīng)用，其中激光檢測(cè)技術(shù)憑借其在測(cè)距、定位等方面的優(yōu)勢(shì)，在巷道堆垛機(jī)和自動(dòng)導(dǎo)航設(shè)備等設(shè)備中起到了關(guān)鍵作用，并積極推動(dòng)了物流系統(tǒng)整體性能的提升。

                           

                                             巷道堆垛機(jī)

                           

                               巷道堆垛機(jī)中激光測(cè)距及定位

    在有軌巷道堆垛機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)中，激光測(cè)距與定位、PLC控制、矢量變頻調(diào)速等技術(shù)的應(yīng)用，使有軌巷道堆垛機(jī)控制系統(tǒng)超越了原有的設(shè)計(jì)思路，實(shí)現(xiàn)堆垛機(jī)的絕對(duì)認(rèn)址，不僅有效解決了計(jì)數(shù)與定位的精度與可靠性問題，并且方便地實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速，優(yōu)化調(diào)速曲線、優(yōu)化起動(dòng)與制動(dòng)性能，從而提升了堆垛機(jī)的整機(jī)性能，確保整機(jī)性能可靠、平穩(wěn)、高效。目前，激光定位技術(shù)已廣泛應(yīng)用于機(jī)械、食品、煙草、電子、汽車、起重配送中心、藥品、電器和倉儲(chǔ)等領(lǐng)域。

    系統(tǒng)構(gòu)成和電氣配置：

    自動(dòng)化立體倉庫電氣設(shè)備包括電控裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、變頻裝置、操作面板、PLC控制模塊、檢測(cè)裝置、通訊設(shè)備、監(jiān)控調(diào)度設(shè)備、計(jì)算機(jī)管理設(shè)備，以及屏幕顯示圖像監(jiān)視等設(shè)備；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要包括監(jiān)控系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、通訊系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制等組成部分。

    在提升堆垛機(jī)的整機(jī)性能方面，美國邦納公司推出LT7長距離激光傳感器，該傳感器為高精度，超長距離的“Time-of-Flight”激光距離傳感器，通過反射板檢測(cè)距離達(dá)到250米, 可以滿足國內(nèi)大多數(shù)巷道堆跺機(jī)的行程需要。其主要產(chǎn)品特點(diǎn)如下：

                            

                                          邦納LT7長距離激光傳感器

                             

                                        邦納LT7長距離激光傳感器

    反射板式，2個(gè)PNP輸出，檢測(cè)距離可達(dá)250m；
    提供2個(gè)報(bào)警輸出，配合LCD顯示，易于故障分析；
    按鍵示教，可通過按鍵或串行接口完成；
    連續(xù)的檢測(cè)距離顯示；
    2 mm精度 ；
    RS-422和SSI同步串行輸出；
    紅外激光測(cè)量,可視紅色2級(jí)激光，精確對(duì)準(zhǔn)；
    快速預(yù)熱，漂移減到最小

    激光測(cè)距與定位原理:

    1．激光測(cè)距傳感器與上位機(jī)通訊

    LT7激光測(cè)距傳感器的通訊方式為SSI同步串行輸出和RS422的通訊方式，可以接帶SSI輸入模塊的PLC或者是儀器儀表如: 采用西門子S7-300PLC模塊。實(shí)際應(yīng)用過程中，現(xiàn)場(chǎng)通訊比較順利，同時(shí)運(yùn)行也沒有發(fā)現(xiàn)有干擾的現(xiàn)場(chǎng)。而以前采用SSI應(yīng)用在部分堆垛機(jī)上下位置檢測(cè)時(shí)，由于大電機(jī)距離較近及頻繁啟動(dòng)，有時(shí)SSI通訊會(huì)有干擾現(xiàn)象，采用LT7激光測(cè)距傳感器時(shí)，堆垛機(jī)上下位置時(shí)采用RS422的通訊方式，由于采用了互補(bǔ)脈沖的通訊方式，抗干擾性能好，同時(shí)S7-300PLC上有可作為RS422通訊的備用模塊，這樣就可以有效的解決干擾的問題．

    2．激光測(cè)距與定位的實(shí)現(xiàn)：

    通過激光測(cè)距器將一個(gè)貨架的絕對(duì)地址數(shù)據(jù)讀出。并自動(dòng)保存到PLC內(nèi)部的貨位地址數(shù)據(jù)寄存器中。進(jìn)行貨位地址數(shù)據(jù)表的修改設(shè)置與保存固化，形成貨位地址數(shù)據(jù)表供堆垛機(jī)運(yùn)行定位使用，完成原始數(shù)據(jù)的初始化和固化校準(zhǔn)。當(dāng)堆垛機(jī)接收到上位機(jī)或操作面板觸摸屏下達(dá)的作業(yè)指令時(shí)，PLC可編程控制器接受作業(yè)指令，通過激光測(cè)距器讀取堆垛機(jī)當(dāng)前地址，并存儲(chǔ)在PLC內(nèi)供程序計(jì)算用。

    通過PLC程序?qū)σ陨蠑?shù)據(jù)的處理，實(shí)現(xiàn)堆垛機(jī)的認(rèn)址與定位。由于激光測(cè)距實(shí)現(xiàn)了絕對(duì)認(rèn)址，實(shí)現(xiàn)了貨位設(shè)定的數(shù)字化，從而方便了貨位數(shù)據(jù)、出入庫臺(tái)位置、運(yùn)行速度值等的設(shè)置，易于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)比較、計(jì)數(shù)、自動(dòng)換速及精準(zhǔn)定位等功能。

    國內(nèi)行業(yè)應(yīng)用實(shí)景照片:

                            

                                                          單軌巷道

                            

                                            LT7傳感器的大面積反射板

                             

                                 安裝于堆跺機(jī)上的LT7激光測(cè)距傳感器

                             

                                         安裝于堆跺機(jī)上的LT7激光測(cè)距傳感器

    結(jié)束語：

    通過邦納LT7激光測(cè)距傳感器與定位技術(shù)在巷道堆垛機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了堆垛機(jī)的絕對(duì)認(rèn)址技術(shù)，相比傳統(tǒng)的檢測(cè)片相對(duì)認(rèn)址或者編碼器定位技術(shù)，不僅有效地提高了檢測(cè)速度、效率、解決了計(jì)數(shù)與定位的精度與可靠性問題；此外，還實(shí)現(xiàn)了測(cè)距、編址和調(diào)速的數(shù)字化，使庫臺(tái)和貨位地址變更、調(diào)速曲線優(yōu)化、起動(dòng)與制動(dòng)性能優(yōu)化等易于實(shí)現(xiàn)，從而大大提升堆垛機(jī)的整機(jī)性能，確保了堆垛機(jī)的定位精度、運(yùn)行平穩(wěn)性和運(yùn)動(dòng)噪音等關(guān)鍵參數(shù)。

    注：

    1． 超長距離的“Time-of-Flight”：通過檢測(cè)led發(fā)出的紅外光照射到對(duì)象物并反射到cmos傳感器所需的時(shí)間，來計(jì)算與對(duì)象物之間的距離。

    2． 西門子S7-300PLC模塊： 西門子S7300用通訊模塊CP343-1進(jìn)行以太網(wǎng)通訊的方式來代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀表接線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。