一種鋁卷立體倉(cāng)庫(kù)的出入安全輔助系統(tǒng)

蔣仕涵

摘要：傳統(tǒng)的鋁卷立體倉(cāng)庫(kù)，采用圍擋的形式進(jìn)行人員和設(shè)備的隔離，雖然能夠起到保護(hù)作業(yè)人員不受到意外傷害，但是卻無(wú)法對(duì)實(shí)際人數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，文中提出一種出入檢測(cè)系統(tǒng)，監(jiān)控進(jìn)出人員數(shù)量，一旦庫(kù)內(nèi)作業(yè)人數(shù)不為零，整個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)嚴(yán)禁開機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，有效地保證了人員的安全作業(yè)前提。

關(guān)鍵詞：鋁卷；立體倉(cāng)庫(kù)；安全；巷道；檢測(cè)系統(tǒng)

目前，國(guó)內(nèi)外鋁卷立體倉(cāng)庫(kù)一般采用急停信號(hào)門和鐵柵欄相結(jié)合的方式對(duì)鋁卷立體倉(cāng)庫(kù)的生產(chǎn)作業(yè)區(qū)進(jìn)行物理隔離，人員通過開門的方式進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)，立體倉(cāng)庫(kù)中的運(yùn)動(dòng)設(shè)備系統(tǒng)便會(huì)立馬停機(jī)，以保證人員在生產(chǎn)區(qū)內(nèi)的安全，但是這樣的系統(tǒng)沒有明確提示人員進(jìn)出情況，同時(shí)存在不明情況的人員誤關(guān)門啟動(dòng)設(shè)備的隱患。

為了提高鋁卷立體倉(cāng)庫(kù)人員出入的可監(jiān)控性和安全性，特此設(shè)計(jì)了“安全輔助系統(tǒng)”以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的提示和互鎖功能。

1 技術(shù)方案及原理

1.1 系統(tǒng)示意圖

系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)如下：

安全輔助系統(tǒng)示意圖

如圖所示，現(xiàn)場(chǎng)出入口處安裝一臺(tái)控制箱，用于對(duì)進(jìn)出人員進(jìn)行計(jì)數(shù)，統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)區(qū)內(nèi)的數(shù)量。分別在出入口巷道內(nèi)安裝A、B 共2套安全光柵，功能是用于感應(yīng)通過的人體信號(hào)。

當(dāng)人經(jīng)過A再經(jīng)過B時(shí)，光柵發(fā)送信號(hào)到控制箱內(nèi)的PLC控制器，入口信號(hào)加1計(jì)數(shù)；當(dāng)人經(jīng)過B再經(jīng)過A時(shí)，光柵發(fā)送信號(hào)到控制箱內(nèi)的PLC控制器出口信號(hào)減1計(jì)數(shù)。巷道安裝寬度盡量保證允許單個(gè)人員通過，避免兩人并排通過導(dǎo)致計(jì)數(shù)不準(zhǔn)。人員要依次通過，前后留有一定的間隙。

控制箱內(nèi)的PLC實(shí)時(shí)將當(dāng)前區(qū)域內(nèi)的人數(shù)以RS485通訊方式發(fā)送到立體倉(cāng)庫(kù)本地的主操臺(tái)顯示器。同時(shí)輸送一個(gè)警報(bào)信號(hào)，當(dāng)人員數(shù)量不為零時(shí)，主操臺(tái)上警報(bào)燈常亮，起雙重警示作用。進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)的工作人員必須保證在生產(chǎn)區(qū)域無(wú)人工作的情況下才能開機(jī)生產(chǎn)。

為進(jìn)一步保證本質(zhì)安全，避免人為忽視警示信號(hào)，系統(tǒng)控制器輸出一個(gè)信號(hào)到立體倉(cāng)庫(kù)的主設(shè)備控制系統(tǒng)，用于起車聯(lián)鎖功能。當(dāng)生產(chǎn)區(qū)域有人活動(dòng)時(shí)，起車聯(lián)鎖信號(hào)為OFF狀態(tài)，主設(shè)備控制系統(tǒng)沒有檢測(cè)到此信號(hào)，則不允許開機(jī)生產(chǎn)。

1.2 系統(tǒng)主要硬件配置

系統(tǒng)的主要硬件配置包括PLC系統(tǒng)，顯示器以及安全光柵。

PLC系統(tǒng)。本裝置控制系統(tǒng)采用西門子公司的S7200 SMART PLC控制器。DI輸入接收光柵信號(hào)及主操臺(tái)按鈕操作。DO輸出信號(hào)到指示燈、主操臺(tái)報(bào)警及立體倉(cāng)庫(kù)主設(shè)備的起車聯(lián)鎖信號(hào)。PLC自帶一個(gè)RS485和一個(gè)以太網(wǎng)（ETN）通訊接口。RS485通訊口用于與本地主操臺(tái)上的顯示器通訊。以太網(wǎng)通訊口作為編程口用于下載程序。

顯示器。顯示器采用LED數(shù)碼管顯示方式，帶RS485通訊口。3位數(shù)碼管，0.8寸顯示屏，尺寸：寬高深80*43*26.5（mm）；DC24V供電；支持RS485通訊口的MODBUSRTU協(xié)議，1200/2400/4800/9600bps通訊波特率。

安全光柵。安全光柵采用山東穆柯傳感器有限公司的產(chǎn)品，主要產(chǎn)品參數(shù)如下：

有效保護(hù)高度：1200mm

總高度：1362mm

保護(hù)寬度：03米

光束間距：80mm

光束數(shù)：16條

防護(hù)等級(jí)：IP65

反應(yīng)時(shí)間：最快15Ms

電源：DC1224V

環(huán)境溫度：10～+55℃（但不結(jié)冰）

存儲(chǔ)溫度：25～+75℃

發(fā)射器：由若干發(fā)射器件組成，發(fā)射紅外光線；

接收器：由若干接收器件組成，接受紅外光線，與發(fā)射器的發(fā)射器件一一對(duì)應(yīng)，形成保護(hù)光幕，保護(hù)高度160mm。產(chǎn)生通光、遮光信號(hào)，同時(shí)通過信號(hào)電纜將信號(hào)傳輸給控制器對(duì)外部設(shè)備進(jìn)行控制；

信號(hào)電纜：用來(lái)傳輸控制器和發(fā)射器、接收器之間的信號(hào)；

安裝支架：把發(fā)射器與接收器固定在機(jī)臺(tái)上。

安全光柵采用雙路PNP輸出，可直接連接PLC系統(tǒng)。由PLC接收信號(hào)后進(jìn)行處理，統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)信息。

2 本地主操臺(tái)的主要操作控制說明

系統(tǒng)正常指示燈：指示當(dāng)前本安全保障系統(tǒng)是否正常工作。

計(jì)數(shù)0指示燈、計(jì)數(shù)清零開關(guān)：PLC對(duì)進(jìn)出巷道人員進(jìn)行計(jì)數(shù)。正常情況下，當(dāng)生產(chǎn)區(qū)域人員數(shù)量為0時(shí)，“計(jì)數(shù)0”指示燈量。當(dāng)出現(xiàn)非正常情況，生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)無(wú)人情況下計(jì)數(shù)不為0。操作人員在確認(rèn)無(wú)人后，可人為按動(dòng)“計(jì)數(shù)清零”開關(guān)進(jìn)行“計(jì)數(shù)0”操作。

二次確認(rèn)指示燈、開關(guān)：操作人員在每次開機(jī)前，需到生產(chǎn)區(qū)域進(jìn)行二次確認(rèn)。在確保安全后，到本控制箱上按下“二次確認(rèn)”開關(guān)，指示燈亮起。當(dāng)區(qū)域內(nèi)人員計(jì)數(shù)不為0時(shí)，二次確認(rèn)無(wú)效。

臨時(shí)鎖定指示燈、開關(guān)：維護(hù)狀態(tài)下，人員可強(qiáng)制鎖定設(shè)備，不允許開機(jī)。開啟“臨時(shí)鎖定”開關(guān)，指示燈亮起。主操臺(tái)上的警報(bào)燈也同時(shí)亮（即使計(jì)數(shù)為0），同時(shí)送到設(shè)備控制系統(tǒng)的開機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)為OFF，不允許開機(jī)。

生產(chǎn)允許指示燈：計(jì)數(shù)不為0或不經(jīng)二次確認(rèn)或臨時(shí)鎖定的情況，任意一個(gè)條件不滿足，生產(chǎn)允許指示燈熄滅，不允許開機(jī)生產(chǎn)。主操臺(tái)警報(bào)燈亮，開機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)OFF。

3 結(jié)語(yǔ)

該系統(tǒng)安裝完成上線試運(yùn)行以來(lái)，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用反饋良好，人員作業(yè)安全得到有效的保證，同時(shí)也方便了現(xiàn)場(chǎng)的信息提示和有效傳遞，是一項(xiàng)成功的自動(dòng)化安全系統(tǒng)改造。

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