利用對射光柵建立物流出入庫安全聯(lián)鎖

摘 要：通過對射光柵檢測物流出入庫過程中導軌上物料高度，根據(jù)檢測高度與設定高度比較，判定出入庫物料是否指定產(chǎn)品，對非指定物品出入庫觸發(fā)安全聯(lián)鎖與報警，提高出入庫的生產(chǎn)安全。

關鍵詞：對射光柵；出入庫；安全聯(lián)鎖

1 概述

近年來隨著煙草行業(yè)各項標準化發(fā)展和執(zhí)行后，卷煙生產(chǎn)過程中原料、半成品成品，均大量使用箱式存儲進行出入庫。目前箱式存儲的出入庫站臺通常通過傳感器檢測出入庫煙箱的位置和數(shù)量，采用傳感器方法抗干擾能力較弱，若有異物遮擋傳感器如手、煙葉、紙片等，易導致控制錯亂，計數(shù)異常等，若出現(xiàn)煙箱碰撞或者機器震動傳感器導致偏移，也會導致生產(chǎn)停止。此外，傳感器組只能判斷有物體經(jīng)過，而無法確定是否為煙包或煙箱，若生產(chǎn)過程中有異物進入無法觸發(fā)安全聯(lián)鎖，存在較大安全隱患。

2 采用對射光柵的物流出入庫系統(tǒng)

鑒于使用傳感器所存在的問題，使用對射光柵替代對射傳感器，對出入庫煙箱進行檢測，系統(tǒng)如圖1。其中對射光柵組5處于常閉狀態(tài)，當出入庫煙箱到達，光柵部分被遮擋，處于開狀態(tài)，狀態(tài)送達控制器后，觸發(fā)相應的開包或者入庫動作的執(zhí)行，同時根據(jù)上升下降進行計數(shù)。光柵替代傳感器后原有出入庫物品定位、控制程序以及原有的計數(shù)程序不需要任何改動，同時由于光柵的抗干擾性和穩(wěn)定性要遠高于傳感器，確保出入庫系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定。

3 利用對射光柵建立出入庫站臺安全聯(lián)鎖控制方法

定義下對射光柵下邊緣離輸送導軌的高度a，上邊緣高度b，光柵長度為L，設備固定后，a、b、L均為常數(shù)。出入庫煙箱的高度為H，標準狀態(tài)下H為常數(shù)。當煙包經(jīng)過光柵時，光柵下部分被遮擋的范圍為x，可知x=H-a。考慮到煙箱高度存在一定的誤差，設定一個閾值m。若光柵檢測到被遮擋部分為x±m(xù)，則判定為正常煙箱經(jīng)過，將控制出入庫站臺正常運行。若光柵檢測到被遮擋部分大于x+m或x-m時，判定為異物進入，相應設備工作停止，同時觸發(fā)報警燈進行報警。相應的控制圖如圖2。

例如以某煙箱出庫站臺為例，調整光柵檢測底部和站臺間距離a=300mm，出入庫煙箱高度725±10mm，則正常煙箱出入庫時光柵被遮擋高度為425±10mm，若光柵檢測經(jīng)過物體高度不在此范圍內(nèi)，則觸發(fā)安全聯(lián)鎖，設備暫停運行，同時觸發(fā)報警燈。

4 結束語

依據(jù)出入庫物料較為固定的特性，采用對射光柵替代光電管，依據(jù)光柵反饋的遮擋狀態(tài)和預先設定閾值范圍比對，判定輸送設備上是否為正常物料經(jīng)過，從而控制設備啟停，實現(xiàn)安全聯(lián)鎖。如果生產(chǎn)狀態(tài)下人員進入或者其他異常進入設備將停止工作，提高了安全生產(chǎn)能力。同時采用光柵的方法，解決光電管因碰撞、震動等引起錯位導致生產(chǎn)停止故障。

參考文獻

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[3]匡蕾，許寧，洪一超，等.基于危險工藝裝置設置安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的研究[J].中國安全科學學報，2009，19（7）.

作者簡介：陳曉杜（1986，09-），男，福建省龍巖人，南京理工大學控制理論與控制工程專業(yè)研究生。

郭天文（1978，09-），男，福建省龍巖人，重慶大學計算機科學與技術專業(yè)本科生。

李 （1987，04-）女，福建龍巖人，廈門大學電子商務專業(yè)本科生。