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　　摘要：物流行業剛剛成為國家重點扶持的十大振興行業之一，其中在整個物流產業鏈中立體倉庫占有極其重要的作用。現代激光測距與定位技術在立體倉庫有著重要的作用，在有軌巷道堆垛機自動控制系統中的應用，實現了堆垛機的絕對定位。不僅有效解決了計數與定位的精度與可靠性．而且方便地實現平滑調速，從而提升堆垛機的整機性能。

　　關鍵詞：激光測距、立體倉庫，傳感器，長距離傳感器，LT7

　　1 長距離激光傳感器在巷道堆跺機中的應用
　
　　隨著物流領域的自動化程度越來越高，各種信息技術如光電技術、計算機技術、控制技術等得到廣泛的應用，其中激光檢測技術憑借其在測距、定位等方面的優勢，在巷道堆垛機和自動導航設備等設備中起到了關鍵作用，并積極推動了物流系統整體性能的提升。

巷道堆垛機


 
巷道堆垛機中激光測距及定位

　　在有軌巷道堆垛機自動控制系統中，激光測距與定位、PLC控制、矢量變頻調速等技術的應用，使有軌巷道堆垛機控制系統超越了原有的設計思路，實現堆垛機的絕對認址，不僅有效解決了計數與定位的精度與可靠性問題，并且方便地實現平滑調速，優化調速曲線、優化起動與制動性能，從而提升了堆垛機的整機性能，確保整機性能可靠、平穩、高效。目前，激光定位技術已廣泛應用于機械、食品、煙草、電子、汽車、起重配送中心、藥品、電器和倉儲等領域。

　　2 系統構成和電氣配置

　　自動化立體倉庫電氣設備包括電控裝置、驅動裝置、變頻裝置、操作面板、PLC控制模塊、檢測裝置、通訊設備、監控調度設備、計算機管理設備，以及屏幕顯示圖像監視等設備；計算機系統主要包括監控系統、管理系統、數據庫服務器、通訊系統、計算機網絡控制等組成部分。

    在提升堆垛機的整機性能方面，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，通過反射板檢測距離達到250米, 可以滿足國內大多數巷道堆跺機的行程需要。其主要產品特點如下：

 
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PNP輸出，檢測距離可達250m；

　　提供2個報警輸出，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；

　　連續的檢測距離顯示；

　　2 mm精度 ；

　　RS-422和SSI同步串行輸出；

　　紅外激光測量,可視紅色2級激光，精確對準；

　　快速預熱，漂移減到最小

　　3 激光測距與定位原理

　　3.1 激光測距傳感器與上位機通訊

　　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。實際應用過程中，現場通訊比較順利，同時運行也沒有發現有干擾的現場。而以前采用SSI應用在部分堆垛機上下位置檢測時，由于大電機距離較近及頻繁啟動，有時SSI通訊會有干擾現象，采用LT7激光測距傳感器時，堆垛機上下位置時采用RS422的通訊方式，由于采用了互補脈沖的通訊方式，抗干擾性能好，同時S7-300PLC上有可作為RS422通訊的備用模塊，這樣就可以有效的解決干擾的問題．

　　3.2 激光測距與定位的實現：

　　通過激光測距器將一個貨架的絕對地址數據讀出。并自動保存到PLC內部的貨位地址數據寄存器中。進行貨位地址數據表的修改設置與保存固化，形成貨位地址數據表供堆垛機運行定位使用，完成原始數據的初始化和固化校準。當堆垛機接收到上位機或操作面板觸摸屏下達的作業指令時，PLC可編程控制器接受作業指令，通過激光測距器讀取堆垛機當前地址，并存儲在PLC內供程序計算用。

　　通過PLC程序對以上數據的處理，實現堆垛機的認址與定位。由于激光測距實現了絕對認址，實現了貨位設定的數字化，從而方便了貨位數據、出入庫臺位置、運行速度值等的設置，易于實現數據比較、計數、自動換速及精準定位等功能。
 
　　國內行業應用實景照片:

 
單軌巷道


 
LT7傳感器的大面積反射板

安裝于堆跺機上的LT7激光測距傳感器



安裝于堆跺機上的LT7激光測距傳感器

　　4 結束語

　　通過邦納LT7激光測距傳感器與定位技術在巷道堆垛機系統中的應用，實現了堆垛機的絕對認址技術，相比傳統的檢測片相對認址或者編碼器定位技術，不僅有效地提高了檢測速度、效率、解決了計數與定位的精度與可靠性問題；此外，還實現了測距、編址和調速的數字化，使庫臺和貨位地址變更、調速曲線優化、起動與制動性能優化等易于實現，從而大大提升堆垛機的整機性能，確保了堆垛機的定位精度、運行平穩性和運動噪音等關鍵參數。

　　除：

　　1． 超長距離的“Time-of-Flight”：通過檢測led發出的紅外光照射到對象物并反射到cmos傳感器所需的時間，來計算與對象物之間的距離。

　　2． 西門子S7-300PLC模塊： 西門子S7300用通訊模塊CP343-1進行以太網通訊的方式來代替傳統儀表接線方式進行數據通信。