穿梭車道岔控制系統(tǒng)在煙草物流中的實踐研究

文/王偉倩 蔣楠楠，紅云紅河集團物流中心

1 引言

煙草生產(chǎn)過程中所使用的物流系統(tǒng)是將電氣技術(shù)和煙草制造相結(jié)合所設(shè)計出的新型現(xiàn)代化生產(chǎn)管理系統(tǒng)，該物流系統(tǒng)能夠使煙草的生產(chǎn)過程實現(xiàn)自動化，并且還具有運量大、環(huán)節(jié)多等特點。但是當(dāng)前所使用的煙草生產(chǎn)運輸工具大多是環(huán)形或者往返型的穿梭車，運輸能力過程中會出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，所以需要對其進行改進。

2 穿梭車岔道控制系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計思路

要使煙草物流中的堵塞現(xiàn)象有所改善，需要使用穿梭車道岔控制系統(tǒng)，并且要對整個物流系統(tǒng)進行劃分，使其設(shè)備、數(shù)據(jù)以及整體系統(tǒng)可以正常運行，這也是成功使用該系統(tǒng)的關(guān)鍵。為了保證道岔自動控制系統(tǒng)的各個部分以及系統(tǒng)整體可以正常運行，需要注意一些問題：

首先就是穿梭車的輔助系統(tǒng)，在運輸過程中，穿梭車的速度、加速度以及防撞設(shè)計，是使系統(tǒng)能夠安全使用的前提。其次就是穿梭車軌道的設(shè)計，要實現(xiàn)穿梭車軌道的自動化運行就需要對軌道控制的電機、工作區(qū)域和穿梭車位置進行計算和檢測。

3 岔道控制系統(tǒng)具體應(yīng)用分析

3.1 岔道控制系統(tǒng)的主體設(shè)計

該系統(tǒng)的主體控制器是由西門子生產(chǎn)的PLC主控制器，該控制器有較強的適應(yīng)性，可以在復(fù)雜的環(huán)境下使用，并且接口部分已經(jīng)進行了完善，能夠直接連接輸出設(shè)備。輸出電壓設(shè)定為24V可以與電磁閥和繼電器直接連接，使用較為方便。PLC控制器的應(yīng)用范圍較廣，在作為主控制器的同時還可以作為自動系統(tǒng)的主控制器進行使用。而與之配套所選擇的COU為416-3PN/DP,其具有較強的計算能力和數(shù)據(jù)處理能力，同時穩(wěn)定的性能也為系統(tǒng)能夠平穩(wěn)運行奠定了基礎(chǔ)。

根據(jù)該系統(tǒng)的功能需求，需要在每一個道岔處配置站箱，到查處的從站所使用的是西門子ET200S主控器，該主控器的特點是可以通過更換模塊改變運作方式，這能夠大大降低建立系統(tǒng)的費用。同時，該型號的控制企業(yè)能滿足道岔自動控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸量加大的需求。

但是在進行站箱的設(shè)計時，還需要考慮以下幾個問題：

設(shè)計線路時，需要使用下進線，將通訊網(wǎng)絡(luò)與動力電源線分開，配置主體電位電纜，同時要給每個電機配置隔離開關(guān)并做好標識。而箱內(nèi)布線最好使用線纜槽，接線時會更加方便，對各部分器件和模塊編號時要清晰明確，便于日后檢修更換。

3.2 車載輔助系統(tǒng)設(shè)計

穿梭車的車載輔助系統(tǒng)主要是用于對車體位置進行定位、計算車速、控制穿梭車距離等。輔助系統(tǒng)所采用的是國外的控制系統(tǒng)D KZ，該控制系統(tǒng)較為先進，所使用的控制方式是使用一個DKZ控制器控制一個區(qū)域內(nèi)的所有穿梭車。穿梭車所有的信息都被儲存在D KZ控制器中，控制器間相互交流就能夠?qū)崿F(xiàn)對穿梭車的管理。

4 穿梭車岔道控制系統(tǒng)的實際使用

4.1 單機試驗

單機試驗是將系統(tǒng)中的單個設(shè)備進行獨立試驗，以保證其能夠良好運行，同時也為系統(tǒng)的自動運行做好準備。

4.2 手動扳軌試驗

實驗方法及步驟：接通電源后，首先將機器的操作方式調(diào)整為“手動”，然后選擇扳直軌，接下來開始觀察岔道電機的運行狀況，確定完成扳軌工作后，電機是否自動停止運行。扳直軌車測試完成后，要進行扳彎軌測試，同時再次進行觀察。

實驗結(jié)果：行程開關(guān)的位置需要進行微調(diào)，使軌道到位后電機能夠停止運行。但是設(shè)定的扳軌時間必須要控制在30秒以內(nèi)，防止扳軌不及時而導(dǎo)致穿梭車脫軌。自動扳軌系統(tǒng)擁有警報系統(tǒng)，一旦超時就會報警，只有點擊復(fù)位按鈕才能再次進行扳軌。

4.3 反光式光電開關(guān)檢驗

方法和步驟：操作方式仍設(shè)定為手動，遮擋反光式光電開關(guān)，對“扳直軌”和“扳彎軌”功能進行試驗。

檢測結(jié)果：反光式光電開關(guān)工作正常，遮擋后岔道電機自動停止運行。

4.4 穿梭車運行檢驗

實踐步驟：軌道通電后啟動穿梭車，關(guān)閉穿梭車急停功能，檢查穿梭車是否報警，如果報警通過說明書或者專業(yè)維修人員進行檢修，故障排除后使用遙控器進行穿梭車的移動操作。在此過程中可以檢測穿梭車運行功能是否正常，以及能否根據(jù)傳感器接收到的信息調(diào)整運行狀態(tài)。如果出現(xiàn)運行或者制動等方面的問題，需要及時解決，減少整體運行時可能發(fā)生的問題。

結(jié)果分析：穿梭車上的BPS8讀碼器，由于車體震蕩，在實際運行過程中無法讀取，穿梭車也就無法報警。需要調(diào)整穿梭車轉(zhuǎn)彎時的車速才能減小震動，使讀碼器能夠正常讀碼。同時還可以為穿梭車加裝減震裝置，減小車體運行時的振動，提高讀碼器的讀碼正確率。

4.4.1 實驗分析

經(jīng)過多次試驗，證明了該系統(tǒng)可以及時準確的實現(xiàn)扳軌功能，當(dāng)穿梭車行駛至申請區(qū)域會自動判斷行駛方向與規(guī)定方向是否一致，如果不一致能夠進行扳軌，通過申請區(qū)域后穿梭車會進行第二次檢測和判斷，如果道路不一致則會停止運行。穿梭車的行駛速度為最高120m/min,最低則為40m/min。

5 結(jié)論

通過對當(dāng)前煙草生產(chǎn)中所面臨的問題進行分析，將岔道自動控制系統(tǒng)應(yīng)用于煙草物流運輸?shù)倪^程，并根據(jù)煙草運輸?shù)奶厥庑?，對系統(tǒng)的整體和局部進行設(shè)計實驗，經(jīng)過不斷調(diào)試，穿梭車岔道自動控制系統(tǒng)可以根據(jù)不同情況進行自動扳軌，保持穿梭車行駛方向的正確性，該系統(tǒng)的應(yīng)用能夠大幅提升煙草生產(chǎn)過程中的運輸能力，減少運輸問題對煙草生產(chǎn)造成的影響，提高生產(chǎn)效率。