卷烟工业穿梭车电控系统的优化改造

　　摘要：穿梭车系统在实际运行中，存在着定位方式不合理，滑触线供电系统不稳定，车载控制系统PLC等器件长年震动故障率高等问题。为此，对龙岩烟草工业有限责任公司自动化物流穿梭车系统进行了优化改造：○1穿梭车走行定位方式由编码器、认址链与认址片校验结合更改为激光测距器与认址片校验结合；○2通过采用拖链系统，将车载控制系统移至车体外地面控制柜，电控柜与车体分离；○3采用功能更强的PLC对控制程序、定位数据、运行曲线进行优化改进。改造后，解决了车载PLC等器件长期震动、积尘、不易散热导致故障率高，滑触线供电不稳定、故障信息不明确、更换器件困难等问题，维护简便，对车间的正常生产提供有力的保障。

　　关键词：穿梭车电控系统；激光测距器；拖链系统；S曲线速度控制

　　自动化立体仓库是现代物流系统中迅速发展的一个重要组成部分，它具有节约用地、减轻劳动强度、提高仓储自动化水平、管理水平和提高物流效率等诸多优点。其中穿梭车系统是自动化立体仓库的重要环节之一，担负着串连立体货架和输送设备的作用。龙岩烟草工业有限责任公司自2002年投入使用物流自动化系统以来，实现了现代物流的自动化和智能化，提高了生产效率。但是，穿梭车系统作为现代物流自动化系统的一个重要环节，目前存在着器件老化、部分备件已无法采购、设备运行不稳定、维修困难等问题，严重威胁了物流系统的正常运行。为此，对穿梭车电控系统进行全面优化改造，以解决上述问题。

　　1存在问题

　　（1）定位方式不合理

　　穿梭车采用认址链与增量型编码器结合的定位方式，在认址链机构与编码器之间配合不好、认址链中有较大杂物时，会导致运行时丢失脉冲，造成认址定位误差较大，原因排查困难。重新上电后，要回到原点后，才能正确识别当前位置。

　　（2）车载电控系统PLC等器件长年震动、积尘、不易散热；

　　穿梭车电控系统PLC等主要器件全部安装在车体上，处于半密封状态，不仅容易积累灰尘，且不易散热；器件随车体运行，长期处于震动状态，严重影响器件的使用寿命，造成故障率逐年增加。

　　（3）滑触线供电系统不稳定

　　穿梭车通过电刷滑动，提供整个车载控制系统电源。穿梭车在高速运行时，难免有跳动，电刷暂时脱离滑触线本体，再加上滑触线多年摩擦，磨损严重，穿梭车在瞬时断电或缺相严重，引起故障。

　　2穿梭车电控系统优化改造

　　2.1控制系统主要组成

　　穿梭车的控制核心由可编程序控制器（PLC）控制。本项目采用西门子S7-315-2DP型PLC，一块FM338模块、一块242-5通讯模块、一块32点输入模块、一块16点输出模块。

　　穿梭车电控系统主要电气器件的选择本着通用、可靠的原则。

　　（1）可编程序控制器（PLC）

　　PLC控制器采用SIEMENS公司生产的S7-315-2DP型PLC,该型号PLC带有两个通讯接口。其中，MPI接口与穿梭车人机交互界面（HMI）通讯，DP接口与变频器进行通讯。

　　（2）人机界面（HMI）

　　穿梭车人机界面采用SIEMENS公司生产的TP177功能型操作面板，使用SimaticWinCCFlexible组态软件进行编程组态，操作简单方便。

　　（3）拖链系统

　　拖链系统包括拖链、导槽、拖链电缆、耐磨装置、隔片等。拖链系统采用拖链专家-易格斯公司的产品，稳定、耐用、可靠。通过拖链系统，使地面电控柜和穿梭车本体串连起来，可以通过地面控制柜控制穿梭车的运行，并接收穿梭车上光电开关的信号信息。

　　（4）激光测距器

　　穿梭车走行认址使用的激光测距器是采用SICK公司DME4000-211激光测距器，其应用激光三角原理和回波分析原理进行非接触位置、位移测量的精密传感器，具有高速响应、抗光干扰能力强、测量精度高、检测距离长和高稳定性等主要功能和特点。