簡介：物流行業(yè)剛剛成為國家重點(diǎn)扶持的十大振興行業(yè)之一，在整個(gè)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(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了堆垛機(jī)的絕對定位。不僅有效解決了計(jì)數(shù)與定位的精度與可靠性．而且方便地實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速，從而提升堆垛機(jī)的整機(jī)性能。

      隨著物流領(lǐng)域的自動(dòng)化程度越采越高，各種信息技術(shù)如光電技術(shù)、計(jì)算機(jī)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，在激光堆垛機(jī)和自動(dòng)導(dǎo)向機(jī)等設(shè)備中起到了關(guān)鍵作用，并積極推動(dòng)了物流系統(tǒng)整體性能的提升。

      特別是在有軌巷道堆垛機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)中，激光測距與定位、PLC控制、分布式現(xiàn)場總線、矢量變頻調(diào)速等技術(shù)的應(yīng)用，使有軌巷道堆垛機(jī)控制系統(tǒng)超越了原有的設(shè)計(jì)思路，實(shí)現(xiàn)堆垛機(jī)的絕對認(rèn)址，不僅有效解決了計(jì)數(shù)與定位的精度與可靠性問題，并且方便地實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速，優(yōu)化陋曲線、優(yōu)化起動(dòng)與制動(dòng)性能，從而提升了堆垛機(jī)的整機(jī)性能，確保整機(jī)性能可靠、平穩(wěn)、高效。目前，該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于機(jī)械、食品、煙草、電子、汽車、配送中心、藥品、電器和倉儲等領(lǐng)域。

系統(tǒng)構(gòu)成和硬件配置：

     自動(dòng)化立體倉庫(As／Rs)是土建、機(jī)械、電氣、通訊、信息等多專業(yè)的綜合工程。其中，機(jī)械設(shè)備包括立體貨架、搬運(yùn)機(jī)械、輸送設(shè)備、分配小車、出入庫臺、貨箱及托盤等設(shè)備；電氣設(shè)備包括電控裝置、驅(qū)動(dòng)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(jì)算機(jī)管理設(shè)備，以及屏幕顯示圖像監(jiān)視等設(shè)備；計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制等組成部分。

    在提升了堆垛機(jī)的整機(jī)性能方面，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，其檢測距離達(dá)到250米。其主要產(chǎn)品特點(diǎn)如下：

     可選反射板式，2個(gè)PNP輸出，檢測距離可達(dá)250m；

     選直反式，2個(gè)PNP輸出，模擬量4－20mA輸出，背景抑制，檢測距離達(dá)10m；

     提供2個(gè)報(bào)警輸出，配合LCD顯示，易于故障分析；

     按鍵教導(dǎo)，可通過按鍵或串行接口完成；

      連續(xù)的檢測距離顯示；

      10 mm線性度 ；

      可選RS-422和SSI接頭；

      使用可視2級激光，精確對準(zhǔn)；

      快速預(yù)熱，漂移減到最小

    自動(dòng)化立體倉庫(As／Rs)是土建、機(jī)械、電氣、通訊、信息等多專業(yè)的綜合工程，主要由土建設(shè)備、機(jī)械設(shè)備、電氣設(shè)備和I計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)備等四類設(shè)備組成，其中，機(jī)械設(shè)備包括立體貨架、搬運(yùn)機(jī)械、輸送設(shè)備、分配小車、出入庫臺、貨箱及托盤等設(shè)備；電氣設(shè)備包括電控裝置、驅(qū)動(dòng)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(jì)算機(jī)管理設(shè)備，以及屏幕顯示圖像監(jiān)視等設(shè)備；計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制等組成部分。

1．AS，RS系統(tǒng)構(gòu)成

    As／Rs自動(dòng)化立體倉庫由立體庫貨架、堆垛機(jī)、貨箱、地軌、出入庫臺、輸送機(jī)、激光測g巨、通訊設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備等組成，如圖1所示。其主要工作流程如下：

    入庫作業(yè)流程：接收入庫作業(yè)命令一出入庫臺一取貨箱一堆垛機(jī)一立體庫貨架一存貨箱一返回出入庫臺一入庫作業(yè)完成待機(jī)：

   出庫作業(yè)流程：接收出庫作業(yè)命令一去目的地址一立體庫貨架一取貨箱一堆垛機(jī)一出入   庫臺一存貨箱一輸送機(jī)一出入庫臺一完成出庫到入庫臺待機(jī)。

    圖1所示為一個(gè)巷道的自動(dòng)化立體倉庫。通常情況下，立體庫由多個(gè)巷道組成。巷道有    軌堆垛機(jī)是自動(dòng)化立體倉庫的核心裝備及主要搬運(yùn)設(shè)備，其主要用途是在高層立體貨架的巷    道內(nèi)來回穿梭運(yùn)行，將位于巷道口_的貨物自動(dòng)存取，并放入擺定的貨位即入庫竹業(yè)．或者取  矗j貨位內(nèi)的貨物運(yùn)送到巷道口即出庫作業(yè)．或名將貨物從一個(gè)貨付磣位豉八到蔓一個(gè)貨1i e}，即盤庫移貨作業(yè)，廣泛應(yīng)用于供應(yīng)鏈物流、精確倉儲、快速配送中。

  堆垛機(jī)總體結(jié)構(gòu)及主要電氣元件布置如圖2所示：

   2。堆垛機(jī)電控系統(tǒng)總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

    整個(gè)自動(dòng)化立體倉庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊采用Profibus—DP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行，將PLC可編程控制器、激光測距器、水平運(yùn)行變頻器、升降運(yùn)行變頻器、貨叉運(yùn)行變頻器、控制面板觸摸屏、上位監(jiān)控祝等連接刻Profibus—DP網(wǎng)絡(luò)中．絹成一個(gè)Profibus—DP瓤絡(luò)，并為連接在DP甌絡(luò)上董每個(gè)部件都分配滅同的DP總線地址．通過訪問不同的DP總線地址實(shí)現(xiàn)對其相應(yīng)；E件的致

。并對數(shù)據(jù)送行處理，實(shí)現(xiàn)堆垛饑的定位測距與調(diào)速自動(dòng)控制。

    1．激光測距與定位的實(shí)現(xiàn)  

(1)貨位基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的初始化與自學(xué)習(xí)

   在PLC上電初始化自檢測時(shí)，通過激光測距器將出入庫臺和每一個(gè)貨格的絕對地址數(shù)據(jù)讀出。并自動(dòng)保存到PLC內(nèi)部的貨位地址數(shù)據(jù)表DB0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DB0供堆垛機(jī)運(yùn)行定位使用，完成原始數(shù)據(jù)的初始化和固化校準(zhǔn)。

    (2)堆垛機(jī)的作業(yè)數(shù)據(jù)處理

    當(dāng)堆垛機(jī)接收到上位監(jiān)控機(jī)或操作面板觸摸屏下達(dá)的作業(yè)指令時(shí)，PLC可編程控制器接受作業(yè)指令，并根據(jù)作業(yè)指令裝入目標(biāo)指針，修改目標(biāo)指針并指向貨位地址數(shù)據(jù)表DB0相應(yīng)的位置，將目標(biāo)指針對應(yīng)的數(shù)據(jù)讀出作為當(dāng)前作業(yè)目的地址LN；同時(shí)，通過激光測距器讀取堆垛機(jī)當(dāng)前地址ID0，并存儲在PLc內(nèi)供程序計(jì)算用。

    (3)激光測距與定位的實(shí)現(xiàn)

    通過PLC程序?qū)σ陨蠑?shù)據(jù)的處理，實(shí)現(xiàn)堆垛機(jī)的認(rèn)址與定位。由于激光測距實(shí)現(xiàn)了絕對認(rèn)址，實(shí)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(yùn)行速度值等的設(shè)置，易于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)比較、計(jì)數(shù)、自動(dòng)換速及精準(zhǔn)定位等功能。

    2．堆垛機(jī)平滑調(diào)速的實(shí)現(xiàn)

    通過PLC采集到動(dòng)態(tài)運(yùn)行數(shù)據(jù)后，通過公式△L=LN—ID0可以計(jì)算出當(dāng)前列地址ID0與目的列地址LN的位移差△L。由于堆垛機(jī)的計(jì)算速度是由位移差計(jì)算得出，因此，計(jì)算速度是隨著位移差的變化而連續(xù)變化的，這樣就可以連續(xù)地控制堆垛機(jī)的運(yùn)行速度，并通過程序自動(dòng)進(jìn)行換速，從而實(shí)現(xiàn)堆垛機(jī)的平滑調(diào)速。

    通常，堆垛機(jī)的最大運(yùn)行速度受堆垛機(jī)機(jī)構(gòu)、電機(jī)性能、功率、負(fù)載及安全等方面的限制，設(shè)有一個(gè)最大限速值；堆垛機(jī)的最小運(yùn)行速度受到負(fù)載與拖動(dòng)力矩等的影響，設(shè)有一個(gè)最小速度限制，否則低速時(shí)就無法拖動(dòng)和正常工作。

    通過激光測距與定位技術(shù)在巷道堆垛機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了堆垛機(jī)的絕對認(rèn)址技術(shù)，相比傳統(tǒng)的檢測片相對認(rèn)址技術(shù)，不僅有效地提高了檢測速度和效率，還有效解決了計(jì)數(shù)與定位的精度與可靠性問題。此外，還實(shí)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(dòng)與制動(dòng)性能優(yōu)化等易于實(shí)現(xiàn)，從而大大提升堆垛機(jī)的整機(jī)性能，確保了堆垛機(jī)的定位精度、運(yùn)行平穩(wěn)性和運(yùn)動(dòng)噪音等關(guān)鍵參數(shù)。