長距離激光傳感器在巷道堆垛機(jī)中的應(yīng)用

何廣軍

摘要：激光測距與定位技術(shù)應(yīng)用于有軌巷道堆垛機(jī)自動控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了堆垛機(jī)的絕對定位，不僅有效解決了計數(shù)與定位的精度與可靠性，而且實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速，從而提升堆垛機(jī)的整機(jī)性能。

關(guān)鍵詞：激光測距、立體倉庫、長距離傳感器

在自動化物流系統(tǒng)中，各種信息技術(shù)如光電技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)等應(yīng)用廣泛，其中，激光檢測技術(shù)憑借其在測距、定位等方面的優(yōu)勢。在巷道堆垛機(jī)和自動導(dǎo)航等設(shè)備中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，推動了物流系統(tǒng)整體性能不斷提升。

在有軌巷道堆垛機(jī)自動控制系統(tǒng)中，激光測距與定位、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)計思路，實(shí)現(xiàn)堆垛機(jī)的絕對地址，不僅有效解決了計數(shù)與定位的精度及可靠性問題，而且實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速，優(yōu)化調(diào)速曲線，優(yōu)化起動與制動性能，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、配送中心、藥品、電器和倉儲等領(lǐng)域的自動化物流系統(tǒng)中。

以美國邦納公司推出的LT7長距離激光傳感器為例，該傳感器為高精度、超長距離的“Time-of－Flight”激光距離傳感器，通過反射板檢測距離達(dá)到250米，可以滿足國內(nèi)大多數(shù)巷道堆垛機(jī)的行程需要。其激光測距與定位原理如下：

1激光測距傳感器與上位機(jī)通訊

LT7激光測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ssl輸入模塊的PLC或儀器儀表，如西門子s7-300PLC模塊。以前采用SSI應(yīng)用在部分堆垛機(jī)上下位置檢測時，由于大電機(jī)距離較近及頻繁啟動，有時SSI通訊會有干擾現(xiàn)象；采用LT7激光測距傳感器后，堆垛機(jī)上下位置采用RS422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，S7-300PLC上有可作為RS422通訊的備用模塊，可以有效地解決干擾問題。

2激光測距與定位的實(shí)現(xiàn)

通過激光測距器將一個貨架的絕對地址數(shù)據(jù)讀出，并自動保存到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，PLC可編程控制器接受作業(yè)指令，通過激光測距器讀取堆垛機(jī)當(dāng)前地址，并存儲在PLC內(nèi)供程序計算用。

通過PLC程序?qū)σ陨蠑?shù)據(jù)的處理，實(shí)現(xiàn)堆垛機(jī)的地址與定位。由于激光測距實(shí)現(xiàn)了絕對地址，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、計數(shù)、自動換速及精準(zhǔn)定位等功能。

將LT7激光測距傳感器與定位技術(shù)應(yīng)用于巷道堆垛機(jī)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了堆垛機(jī)的絕對認(rèn)址，相比傳統(tǒng)的檢測片相對認(rèn)址或編碼器定位技術(shù)，不僅有效提高了檢測速度、效率，解決了計數(shù)與定位的精度與可靠性問題，還實(shí)現(xiàn)了測距、編址和調(diào)速的數(shù)字化。使庫臺和貨位地址變更、調(diào)速曲線優(yōu)化、起動與制動性能優(yōu)化等易于實(shí)現(xiàn)，并確保了堆垛機(jī)的定位精度、運(yùn)行平穩(wěn)性和運(yùn)動噪音等關(guān)鍵參數(shù)，最終大大提升了堆垛機(jī)的整機(jī)性能。