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　　摘要：物流行業(yè)剛剛成為國家重點扶持的十大振興行業(yè)之一，其中在整個物流產(chǎn)業(yè)鏈中立體倉庫占有極其重要的作用。現(xiàn)代激光測距與定位技術(shù)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(tǒng)中的應(yīng)用，實現(xiàn)了堆垛機的絕對定位。不僅有效解決了計數(shù)與定位的精度與可靠性．而且方便地實現(xiàn)平滑調(diào)速，從而提升堆垛機的整機性能。

　　關(guān)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(yīng)用
　
　　隨著物流領(lǐng)域的自動化程度越來越高，各種信息技術(shù)如光電技術(shù)、計算機技術(shù)、控制技術(shù)等得到廣泛的應(yīng)用，其中激光檢測技術(shù)憑借其在測距、定位等方面的優(yōu)勢，在巷道堆垛機和自動導(dǎo)航設(shè)備等設(shè)備中起到了關(guān)鍵作用，并積極推動了物流系統(tǒng)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(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，使有軌巷道堆垛機控制系統(tǒng)超越了原有的設(shè)計思路，實現(xiàn)堆垛機的絕對認(rèn)址，不僅有效解決了計數(shù)與定位的精度與可靠性問題，并且方便地實現(xiàn)平滑調(diào)速，優(yōu)化調(diào)速曲線、優(yōu)化起動與制動性能，從而提升了堆垛機的整機性能，確保整機性能可靠、平穩(wěn)、高效。目前，激光定位技術(shù)已廣泛應(yīng)用于機械、食品、煙草、電子、汽車、起重配送中心、藥品、電器和倉儲等領(lǐng)域。

　　2 系統(tǒng)構(gòu)成和電氣配置

　　自動化立體倉庫電氣設(shè)備包括電控裝置、驅(qū)動裝置、變頻裝置、操作面板、PLC控制模塊、檢測裝置、通訊設(shè)備、監(jiān)控調(diào)度設(shè)備、計算機管理設(shè)備，以及屏幕顯示圖像監(jiān)視等設(shè)備；計算機系統(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)、計算機網(wǎng)絡(luò)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(dá)到250米, 可以滿足國內(nèi)大多數(shù)巷道堆跺機的行程需要。其主要產(chǎn)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(dá)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(xù)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(zhǔn)；

　　快速預(yù)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(yīng)用過程中，現(xiàn)場通訊比較順利，同時運行也沒有發(fā)現(xiàn)有干擾的現(xiàn)場。而以前采用SSI應(yīng)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(xiàn)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(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)表供堆垛機運行定位使用，完成原始數(shù)據(jù)的初始化和固化校準(zhǔn)。當(dāng)堆垛機接收到上位機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，實現(xiàn)堆垛機的認(rèn)址與定位。由于激光測距實現(xiàn)了絕對認(rèn)址，實現(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、運行速度值等的設(shè)置，易于實現(xiàn)數(shù)據(jù)比較、計數(shù)、自動換速及精準(zhǔn)定位等功能。
 
　　國內(nèi)行業(yè)應(yīng)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(jié)束語

　　通過邦納LT7激光測距傳感器與定位技術(shù)在巷道堆垛機系統(tǒng)中的應(yīng)用，實現(xiàn)了堆垛機的絕對認(rèn)址技術(shù)，相比傳統(tǒng)的檢測片相對認(rèn)址或者編碼器定位技術(shù)，不僅有效地提高了檢測速度、效率、解決了計數(shù)與定位的精度與可靠性問題；此外，還實現(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)化等易于實現(xiàn)，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(wěn)性和運動噪音等關(guān)鍵參數(shù)。

　　除：

　　1． 超長距離的“Time-of-Flight”：通過檢測led發(fā)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(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。