穿梭車道岔控制系統(tǒng)在煙草物流中的實(shí)踐分析

李文燦（龍巖煙草工業(yè)有限責(zé)任公司，福建　龍巖　364004）

穿梭車道岔控制系統(tǒng)在煙草物流中的實(shí)踐分析

李文燦
（龍巖煙草工業(yè)有限責(zé)任公司，福建龍巖364004）

道岔自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠很好的解決閉環(huán)軌道上面交通堵塞以及使用效率低等問題，大大提高煙草物流穿梭車岔道系統(tǒng)的數(shù)字化以及自動(dòng)化程度。該系統(tǒng)不僅能夠在煙草物流中發(fā)揮著重要的作用，還被應(yīng)用到其它的物流運(yùn)輸當(dāng)中。

穿梭車；道岔控制系統(tǒng)；煙草物流；實(shí)踐分析

煙草物流系統(tǒng)是一種現(xiàn)代化的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，它是將電氣技術(shù)與煙草業(yè)相結(jié)合起來。煙草物流系統(tǒng)具有生產(chǎn)過程自動(dòng)化、物料流量大以及運(yùn)送環(huán)節(jié)多等特點(diǎn)。當(dāng)前，在煙草生產(chǎn)過程當(dāng)中，使用比較廣泛的運(yùn)輸工具是環(huán)形和往返形穿梭車，但是它們的運(yùn)輸能力是有限的，而且會(huì)造成道路堵塞。

1　穿梭車道岔控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行劃分，合理安排設(shè)備的配置、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)以及整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否成功的關(guān)鍵就是對(duì)系統(tǒng)總體進(jìn)行設(shè)計(jì)，這關(guān)系著各個(gè)模塊的正常運(yùn)行，并且關(guān)系著系統(tǒng)的整體性能。在對(duì)道岔自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該注重解決以下幾個(gè)問題：第一個(gè)就是穿梭車車載輔助系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，主要包括要設(shè)置穿梭車的速度、加速度、車間距以及防撞設(shè)計(jì)等。第二個(gè)就是實(shí)現(xiàn)軌道自動(dòng)扳軌動(dòng)作，主要包括對(duì)軌道電機(jī)的自動(dòng)控制、區(qū)域性的保護(hù)及檢測(cè)、板軌的到位檢測(cè)等。

2　岔道自動(dòng)控制系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)分析

2.1主控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）主站的設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)運(yùn)用的是PLC作為主控制器，是由西門子廠家生產(chǎn)的。該裝置是為了能夠適應(yīng)復(fù)雜多變的環(huán)境而設(shè)計(jì)的專業(yè)設(shè)備，對(duì)輸入輸出接口已經(jīng)進(jìn)行了完善，在使用的時(shí)候能夠直接與輸出設(shè)備連接。輸出時(shí)的電壓為24V，能夠直接連接電磁閥和繼電器，使用的時(shí)候非常方便。PLC不僅可以作為穿梭車的主控制器，還可以作為自動(dòng)控制系統(tǒng)的祝控制器，在使用的過程當(dāng)中選擇的CPU為416-3PN/DP，其具有強(qiáng)大的運(yùn)算能力，并且穩(wěn)定性以及精確度也較好，為系統(tǒng)的順利運(yùn)行提供了保障。

（2）從站的設(shè)計(jì)。依據(jù)道岔系統(tǒng)以及PLC類型的要求，要將站箱配置在每一個(gè)道岔處，采用的是西門子的遠(yuǎn)程I/O站ET200S作為主控制器PLC的從站，以此來對(duì)扳道電機(jī)進(jìn)行手動(dòng)控制和區(qū)域性的檢測(cè)。西門子ET200S采用的設(shè)計(jì)是一種可以拆為單個(gè)組件，分布式為I/O，即使在需要頻繁改變的地方，利用交換和組合各種I/O模塊，也可以實(shí)現(xiàn)，這樣會(huì)顯著的降低系統(tǒng)的費(fèi)用以及設(shè)備建立的時(shí)間。由于該系統(tǒng)在使用的過程當(dāng)中需要傳輸較大的數(shù)據(jù)，該裝置能夠非常適合整個(gè)系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)子站箱的時(shí)候應(yīng)該注意一下幾個(gè)方面：采用的進(jìn)線方式為下進(jìn)線，要將通訊網(wǎng)線和動(dòng)力電源分開，在主電柜和現(xiàn)場(chǎng)控制箱要另設(shè)電位電纜。要將本地隔離開關(guān)配置在每個(gè)電機(jī)，并且要標(biāo)識(shí)工位。采用線纜槽方式對(duì)箱內(nèi)進(jìn)行布線，要保證接線時(shí)的方便。對(duì)器件和模塊的編號(hào)要求清晰、一致。

2.2車載輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)

穿梭車車載輔助系統(tǒng)的主要作用包括對(duì)穿梭車進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，設(shè)置穿梭車在不同行駛區(qū)域的速度，設(shè)置穿梭車的加速度及間距。該項(xiàng)目采用的是國(guó)外先進(jìn)的DKZ控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用的控制方式是分散總線，由一個(gè)DKZ總線控制器管理和控制一部分區(qū)域軌道上的穿梭車，將穿梭車的所有信息都存儲(chǔ)在DKZ控制器當(dāng)中，該系統(tǒng)的兩個(gè)DKZ之間能夠相互進(jìn)行通訊。這樣，就不需要太多的PLC邏輯控制，DKZ就能夠很好的對(duì)穿梭車進(jìn)行管理。

3　穿梭車道岔控制系統(tǒng)在煙草物流中的實(shí)踐分析

3.1單機(jī)實(shí)踐分析

單機(jī)實(shí)驗(yàn)就是對(duì)各個(gè)設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)證，查看是否可以良好運(yùn)行，與此同時(shí)，也是為自動(dòng)運(yùn)行做好準(zhǔn)備工作。單機(jī)實(shí)踐的內(nèi)容如下：

3.1.1對(duì)手動(dòng)扳軌進(jìn)行檢驗(yàn)

操作步驟：①通電之后，將機(jī)器操作盒中的開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“手動(dòng)”位置；②選擇“扳直軌”按鈕，按下，對(duì)道岔電機(jī)的運(yùn)作情況進(jìn)行觀察，然后，將扳軌到位之后，觀察道岔電機(jī)是否能夠自動(dòng)停止工作；③選擇“扳彎軌”按鈕，按下，對(duì)道岔電機(jī)的運(yùn)作情況進(jìn)行觀察，然后，將扳軌到位之后，觀察道岔電機(jī)是否能夠自動(dòng)停止工作；

檢驗(yàn)結(jié)果：對(duì)行程開關(guān)所在位置進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使得軌道到位之后，道岔電機(jī)可以自動(dòng)停止工作，從而達(dá)到目的。需要注意的是，在進(jìn)行扳軌操作時(shí)，必須在30秒之內(nèi)完成動(dòng)作，不然扳軌超時(shí)的警報(bào)就會(huì)響起，這個(gè)時(shí)候，需要按下監(jiān)控界面的“復(fù)位”按鈕，然后才能繼續(xù)進(jìn)行扳軌操作。

3.1.2對(duì)反射式光電開關(guān)進(jìn)行檢驗(yàn)

操作步驟：①通電之后，將機(jī)器操作盒中的開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“手動(dòng)”位置；②選擇一些物體，用來遮擋反射式光電開關(guān)中的一對(duì)開關(guān)或者兩隊(duì)開關(guān)，然后，按下“扳直軌”按鈕或“扳彎軌”按鈕，觀察道岔電機(jī)能夠自動(dòng)停止工作；

檢驗(yàn)結(jié)果：只要用物體張當(dāng)任何一個(gè)光電開關(guān)，道岔電機(jī)就自動(dòng)停止。

3.1.3對(duì)穿梭車單機(jī)運(yùn)行進(jìn)行檢驗(yàn)

操作步驟：①給軌道通電之后，按下上“穿梭車啟動(dòng)”開關(guān)，然后松開“穿梭車急停”按鈕；②檢查穿梭車是否進(jìn)行報(bào)警。如果進(jìn)行報(bào)警，對(duì)報(bào)警編號(hào)進(jìn)行查看，并且借助說明書來解決問題；③對(duì)車體故障排除之后，可以借助遙控器來操控穿梭車，讓其進(jìn)行前進(jìn)和后退工作。

檢驗(yàn)結(jié)果：BPS8讀碼器在實(shí)際的工作中，由于車體發(fā)生傾斜，使得讀碼器無法正常的讀碼，導(dǎo)致小車無法正常報(bào)警。穿梭車運(yùn)行到轉(zhuǎn)彎處，需要降低車速，使其勻速同行，這樣才能減少讀碼器的失誤。

3.2自動(dòng)運(yùn)行實(shí)踐分析

經(jīng)過大量的實(shí)踐之后發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)能夠及時(shí)準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)扳軌功能。當(dāng)穿梭車行駛到申請(qǐng)段的時(shí)候就開始判斷當(dāng)前的岔道狀態(tài)與目標(biāo)狀態(tài)是否一致，如果一直，穿梭車就會(huì)直接通過道盆，如果不一致，就會(huì)進(jìn)行扳軌，同時(shí)，穿梭車也會(huì)快速減速到判斷段之后再一次進(jìn)行判斷，如果不同，就會(huì)停止運(yùn)行，進(jìn)過5.5s以后就會(huì)自動(dòng)通過道岔。穿梭車在直到時(shí)最高的行駛速度為120m/min，最低為40m/min。

4　結(jié)語(yǔ)

通過對(duì)煙草生產(chǎn)過程當(dāng)中存在的運(yùn)輸問題設(shè)計(jì)了新的穿梭車道岔自動(dòng)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠在復(fù)雜的路徑條件下正常運(yùn)行，在岔道處能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確、快速、自動(dòng)運(yùn)輸。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.223