巷道堆垛機(jī)的電氣與程序設(shè)計(jì)

李智慧

摘要：堆垛機(jī)的安全涉及人的安全、設(shè)備的安全、存儲(chǔ)貨物的安全，相關(guān)安全措施均需要在程序設(shè)計(jì)或電路設(shè)計(jì)中加以體現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：巷道堆垛機(jī)、電氣設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)

巷道堆垛機(jī)是自動(dòng)化立體庫的關(guān)鍵設(shè)備，其作用是在限定的時(shí)間內(nèi)把物料從巷道的入出口搬送到指定的貨格，或者把物料從指定的貨格搬到巷道的入出口。堆垛機(jī)能否安全、可靠、穩(wěn)定、高效地運(yùn)行，直接關(guān)系到整個(gè)立體庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成功與否。

巷道堆垛機(jī)的安全性

堆垛機(jī)的安全包括人的安全、設(shè)備的安全、存儲(chǔ)貨物的安全。

設(shè)備檢測到巷道有人行走(或自身開關(guān)檢測到、外部站點(diǎn)通知到)就會(huì)快速調(diào)整到零速度。直至巷道無人時(shí)，設(shè)備重新以低速啟動(dòng)完成被中斷的任務(wù)。

設(shè)備本身要有互鎖功能，保證運(yùn)行電機(jī)和叉體電機(jī)不會(huì)同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，在軌道起始端和末端，也需要相應(yīng)保護(hù)措施。這些功能涉及到排除重大安全隱患。不僅需要程序保護(hù)，還需要電氣線路互鎖。

對于存儲(chǔ)貨物的安全，需要檢測物料在運(yùn)行中是否堆放整齊，可根據(jù)實(shí)際需要和成本控制設(shè)計(jì)光柵檢測、對射開關(guān)檢測等。

以上功能均需要在程序設(shè)計(jì)或電路設(shè)計(jì)中加以體現(xiàn)。而對于多路安全檢測功能，則需要多路安全檢測能夠獨(dú)立地起作用。任意一路起作用，都能停止設(shè)備運(yùn)行或做出保護(hù)動(dòng)作。

程序設(shè)計(jì)完成之后，需要單獨(dú)的測試程序以檢測這些功能是否具備，同時(shí)還要測試程序保護(hù)功能失效后電氣保護(hù)裝置能否發(fā)揮作用。

程序設(shè)計(jì)

以下介紹程序架構(gòu)的設(shè)計(jì)。

1、初始化設(shè)備參數(shù)

圖1是一個(gè)簡單的堆垛機(jī)程序設(shè)計(jì)流程圖。在程序的起始部分需要初始化設(shè)備參數(shù)，如本設(shè)備是屬于第幾號設(shè)備，位于幾號站點(diǎn)，本設(shè)備的定位方式、定位精度要求等，這樣可以對所有設(shè)備用同一套程序配置不同的參數(shù)。程序模塊標(biāo)準(zhǔn)化有利于堆垛機(jī)的快速調(diào)試，也適用于其他類程序的編寫。

2、讀取輸入和通訊數(shù)據(jù)

讀取輸入和通訊數(shù)據(jù)即處理外部的輸入信號、PI設(shè)備信號、操作面板數(shù)據(jù)和接收通訊數(shù)據(jù)。在此要對易干擾的輸入信號進(jìn)行抗干擾處理。對于需處理的PI設(shè)備數(shù)據(jù)、操作面板數(shù)據(jù)和相關(guān)通訊站點(diǎn)數(shù)據(jù)，需要從與設(shè)備通訊的數(shù)據(jù)字節(jié)中提取需要的信息，并規(guī)范為程序內(nèi)部數(shù)據(jù)的格式。

3、選擇操作模塊

數(shù)據(jù)處理完畢后，根據(jù)外部的操作意圖來選擇相應(yīng)的操作模塊?；灸K包括手動(dòng)／維護(hù)、半自動(dòng)、單機(jī)自動(dòng)、聯(lián)機(jī)自動(dòng)模塊。在相關(guān)模塊中，根據(jù)客戶的不同要求，相應(yīng)的操作模塊所實(shí)現(xiàn)的功能也不盡相同。

各模塊中首先要處理的是初始化中間變量。中間變量是各個(gè)操作模塊都需要進(jìn)行寫操作的變量，在相應(yīng)的操作模塊第一次被調(diào)用時(shí)，把這些中間變量初始化，可以有效防止在相應(yīng)操作模塊正在執(zhí)行時(shí)外部切換操作模塊造成的設(shè)備意外動(dòng)作。各個(gè)模塊需要根據(jù)已經(jīng)規(guī)范好的外部信息來決定設(shè)備要執(zhí)行的動(dòng)作，并把設(shè)備要執(zhí)行的動(dòng)作信息寫到相應(yīng)的設(shè)備執(zhí)行意圖數(shù)據(jù)區(qū)域。

4、根據(jù)操作模塊的意圖調(diào)用相關(guān)模塊

在執(zhí)行完相關(guān)操作模塊之后。需要把設(shè)備執(zhí)行意圖數(shù)據(jù)區(qū)域里面的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為對外部設(shè)備規(guī)范的數(shù)據(jù)格式，并根據(jù)相應(yīng)的通訊要求判斷設(shè)備的狀態(tài)，把設(shè)備的狀態(tài)、將要進(jìn)行的動(dòng)作意圖等信息傳送給外部通訊設(shè)備(操作觸摸屏、上位管理機(jī)等)。

5、根據(jù)安全要求規(guī)范輸出

接下來要根據(jù)外部的設(shè)備狀態(tài)和設(shè)備本身對安全的要求級別對輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。為設(shè)備的安全要求而編寫的程序都在這里，這種設(shè)計(jì)架構(gòu)可以確保在所有操作方式下都能執(zhí)行完全相同的安全處理程序。

6、寫輸出和通訊數(shù)據(jù)

最后把需要輸出的數(shù)據(jù)直接輸出，并把需要傳送給外部設(shè)備的代碼直接傳送出去。

一個(gè)好的程序架構(gòu)能夠保證在設(shè)備調(diào)試過程中快速找出問題所在，從而加快設(shè)備調(diào)試時(shí)間，節(jié)省工期。