智能行車電氣室空調冷凝水自動排放系統的設計與開發

吳志勇，余 瓊，王成鵬

（馬鋼（合肥）板材有限責任公司，安徽合肥 230000）

1 項目背景

馬鋼（合肥）板材有限責任公司軋后庫行車在無人庫區系統改造前，PLC等控制柜為敞開式，無空調冷卻系統，完成無人庫區系統后，在行車主梁增加了PLC室，PLC室增加空調冷卻系統，用于電氣元件的冷卻，產生的冷凝水需進行排放，若在無人自動化倉庫采用人工手動排放方法，首先得將行車停止作業，行車運行模式由系統自動控制切換成手動操作模式，再將行車運行至指定排放出口位置，然后將空調冷凝水排放出室外，這種方法既增加了人工勞動成本，還影響到倉庫自動化作業效率，為完全實現行車無人化及解決空調冷凝水排放問題，設計并開發馬鋼（合肥）板材公司軋后庫智能行車電氣室空調冷凝水自動排放系統。

2 方案設計

本系統與馬鋼（合肥）板材公司軋后庫智能庫區匹配，以PLC 系統，WMS系統為基礎，行車激光定位為基準，包含空調、水箱、液位計、PLC 機構、電動閥門、水管以及激光測距儀，所述水箱連接PLC 控制柜空調冷凝水出水管，用于存儲空調冷凝水；所述電動閥門連接在所述水箱出水管上，閥門集信號采集、處理、反饋、控制于一體，與所述PLC 機構通過信號的接收、反饋，控制冷凝水排放的開啟和關閉，開啟和關閉動作時間快，輸出穩定，定位精度高,所述水箱、液位計、PLC 機構、電動閥門依次相連接，同時所述PLC 機構與激光測距儀連接。見圖1所示。

圖1 方案設計

3 軟硬件設計

3.1 硬件設備

（1）無線通信設備套件。包括無線路由器，網絡施工相關輔材設備等，用于PLC通信，1套。

（2）激光測距儀。,SICK,3套。

（3）水箱，液位計，電動閥門等。包括水管等，1套。

3.2 軟件部分

（1）PLC系統。行車控制系統，1套。

（2）WMS系統。庫管系統，1套。

4 系統開發

4.1 工作原理

液位計安裝在水箱上，內設水箱冷凝水一個高水位參數和一個低水位參數。當水位達到設置的高水位參數時，電動閥門采集到的此信號，WMS 庫管系統下達行車排水指令，行車PLC 系統控制行車到達指定排水位置，電動閥門打開，冷凝水進行排放，當水箱中水位到達低水位參數時，閥門關閉，排放完畢。

所述液位計為SICK液位計，其液位傳感器使用時間域反射測量技術，通過計算發射脈沖與反射脈沖之間的時間差來測量液位高度，測量數值精確。計算結果既能輸出離散信號，又能輸出模擬信號，可用于開關點式測量和連續液位測量。

行車大車采用的SICK激光測距檢測方式，其絕對地址信息真實可靠、斷電不會丟失數據，大車慣性滑動不會造成數據偏差，檢測精度達到1 mm，實現行車大車的快速、可靠、精確定位。排水點位置信息記錄在WMS中，PLC 機構通過激光測距檢測排水點地址，控制行車準確定位，實現了排水管口自動、精準對接，行車自動排水。

PLC 與WMS 通信均采用5.8 G 無線網絡點對點通信，通信速率高，丟包率低，信號穩定。

4.2 WMS庫管程序排水功能

操作工在WMS 庫管系統程序中將無人行車自動排水功能打開，設置排水點坐標及排水點，當行車水箱中水位達到排水高度，排水指令生成，行車自動排水。見圖2所示

圖2 排水點設置

此為無人行車自動排水功能配置畫面，實現了無人自動化系統控制行車作業任務與空調冷凝水排放之間的優先順序，在不影響庫區作業效率的前提下，提升了空調冷凝水排放效率。

5 結論

該方案實現了無人行車空調冷凝水排放全程自動化，從冷凝水收集到量后開始排放，到排放結束行車歸位，整個排放過程由PLC 機構控制各單元自動實施，無需人工參與操作，自動化程度高，在實際使用過程中操作工反應較好，未發現任何任何問題，保證了無人行車的自動化率，減少了人工勞動成本的損失。