穿梭車道岔控制系統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

煙草生產過程中所使用的物流系統是將電氣技術和煙草制造相結合所設計出的新型現代化生產管理系統，該物流系統能夠使煙草的生產過程實現自動化，并且還具有運量大、環節多等特點。但是當前所使用的煙草生產運輸工具大多是環形或者往返型的穿梭車，運輸能力過程中會出現堵塞現象，所以需要對其進行改進。

2 穿梭車岔道控制系統應用設計思路

要使煙草物流中的堵塞現象有所改善，需要使用穿梭車道岔控制系統，并且要對整個物流系統進行劃分，使其設備、數據以及整體系統可以正常運行，這也是成功使用該系統的關鍵。為了保證道岔自動控制系統的各個部分以及系統整體可以正常運行，需要注意一些問題：

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

3 岔道控制系統具體應用分析

3.1 岔道控制系統的主體設計

該系統的主體控制器是由西門子生產的PLC主控制器，該控制器有較強的適應性，可以在復雜的環境下使用，并且接口部分已經進行了完善，能夠直接連接輸出設備。輸出電壓設定為24V可以與電磁閥和繼電器直接連接，使用較為方便。PLC控制器的應用范圍較廣，在作為主控制器的同時還可以作為自動系統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據處理能力，同時穩定的性能也為系統能夠平穩運行奠定了基礎。

根據該系統的功能需求，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的費用。同時，該型號的控制企業能滿足道岔自動控制系統數據傳輸量加大的需求。

但是在進行站箱的設計時，還需要考慮以下幾個問題：

設計線路時，需要使用下進線，將通訊網絡與動力電源線分開，配置主體電位電纜，同時要給每個電機配置隔離開關并做好標識。而箱內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 車載輔助系統設計

穿梭車的車載輔助系統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。輔助系統所采用的是國外的控制系統D KZ，該控制系統較為先進，所使用的控制方式是使用一個DKZ控制器控制一個區域內的所有穿梭車。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實現對穿梭車的管理。

4 穿梭車岔道控制系統的實際使用

4.1 單機試驗

單機試驗是將系統中的單個設備進行獨立試驗，以保證其能夠良好運行，同時也為系統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。

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

4.3 反光式光電開關檢驗

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

檢測結果：反光式光電開關工作正常，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，以及能否根據傳感器接收到的信息調整運行狀態。如果出現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生的問題。

結果分析：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。需要調整穿梭車轉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

經過多次試驗，證明了該系統可以及時準確的實現扳軌功能，當穿梭車行駛至申請區域會自動判斷行駛方向與規定方向是否一致，如果不一致能夠進行扳軌，通過申請區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 結論

通過對當前煙草生產中所面臨的問題進行分析，將岔道自動控制系統應用于煙草物流運輸的過程，并根據煙草運輸的特殊性，對系統的整體和局部進行設計實驗，經過不斷調試，穿梭車岔道自動控制系統可以根據不同情況進行自動扳軌，保持穿梭車行駛方向的正確性，該系統的應用能夠大幅提升煙草生產過程中的運輸能力，減少運輸問題對煙草生產造成的影響，提高生產效率。