物流裝備穿梭車控制系統(tǒng)的研究

唐崧

（四川中煙工業(yè)有限責(zé)任公司西昌卷煙廠，四川 西昌 615000）

一、物流裝備穿梭車控制系統(tǒng)——硬件電路

物流裝備穿梭車在對貨物進(jìn)行高速輸送的過程中需要在特定的兩條平行導(dǎo)軌上運行，并通過無線遙控的指令使物流裝備穿梭車在完成自身檢測元件基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對各貨物站點的存取功能。行走方向的運動控制是物流裝備穿梭車控制系統(tǒng)中非常重要的一點，通過對行走方向運動的控制來確保穿梭車的平穩(wěn)啟動，以便能夠為穿梭車的快速運行以及精確定位奠定基礎(chǔ)。由于貨物的大小、重量等都是不一樣的，所以，物流裝備穿梭車往往會受到大慣量負(fù)載與載重不一因素的影響，為此，在物流裝備穿梭車控制系統(tǒng)操作過程中，需要在減速方面對高速度到低速度之間的快速調(diào)節(jié)進(jìn)行設(shè)定，而在低速度運行時，要能夠保證物流裝備穿梭車可以不受到不同負(fù)載或者是外部因素干擾的情況下，可以快速制動，并對貨物精確定位。

（一）電源模塊

電壓模塊不僅能夠為物流裝備穿梭車控制系統(tǒng)的各個模塊提供穩(wěn)定的電壓，同時還可以確?？刂葡到y(tǒng)整體硬件電路的可靠運行。物流裝備穿梭車在運動的過程中，其控制系統(tǒng)的各功能模塊都需要以電源模塊為基礎(chǔ)，盡管不同的功能模塊所需要的電源壓力都是各不相同的，但都是由24V、50Ah 的可充電磷酸鐵鋰電池相互組合而成，進(jìn)而為各功能模塊提供電源。其中，關(guān)于物流裝備穿梭車控制系統(tǒng)中控制器、驅(qū)動器以及傳感器的工作電壓需要由八節(jié)單個的磷酸鐵鋰電池相互串聯(lián)而成，其標(biāo)稱容量為50Ah。電路不同在一定程度上也會導(dǎo)致電路模塊的不同，而所需要的工作電壓以及電流容量自然也是不一樣的，所以，為了能夠確保物流裝備穿梭車控制系統(tǒng)中各功能模塊的穩(wěn)定運行，則需要通過將電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?.3V、5V 以及24V 的方式實現(xiàn)對電壓的穩(wěn)壓。[1]

（二）電池電量檢測模塊

電池電量檢測模塊是物流裝備穿梭車控制系統(tǒng)中非常重要的一部分，尤其是在穿梭車上電之后最先運行的便是電量檢測模塊，以便能夠?qū)﹄姵仉妷哼M(jìn)行立即檢測，并通過與設(shè)定的電壓值相比較的方式來判斷穿梭車是否需要充電。在對電池電量檢測模塊進(jìn)行編程之前，需要先對保護(hù)電壓的值進(jìn)行電池測量，倘若在電池測量過程中，電壓低于保護(hù)電壓的值時，就必須要點對電池進(jìn)行充電，在這種情況下物流裝備穿梭車便不可以自動運行，也可以有效避免穿梭車在運行中出現(xiàn)停電而無法對其進(jìn)行召回現(xiàn)象。

（三）速度檢測模塊

物流裝備穿梭車控制系統(tǒng)中的速度檢測模塊主要是在對穿梭機控制系統(tǒng)的電機轉(zhuǎn)速進(jìn)行測量的過程中，首先需要把電機的轉(zhuǎn)速以PLC 可知別脈沖信號進(jìn)行表示，以便對脈沖進(jìn)行計算。關(guān)于速度檢測模塊中電機測量的方法主要包括兩種，分別為模擬式與數(shù)字式，其中模擬式主要使用的是以測速發(fā)電機為檢測元件，進(jìn)而得到信號的實時電壓量，數(shù)字式則是選用的以光電編碼器、霍爾元件等檢測元件為主，測量所得到的信號為脈沖信號。編碼器是一種傳感器，以碼盤為基礎(chǔ)，實現(xiàn)對信號的轉(zhuǎn)換，之后再將轉(zhuǎn)化后的光信號轉(zhuǎn)換為電信號輸出，具有簡單化、精度高、可靠性等特點，所以，在物流裝備穿梭車控制系統(tǒng)中得到較為廣泛的應(yīng)用。

二、物流裝備穿梭車控制系統(tǒng)——軟件編程

（一）系統(tǒng)安全檢測

物流裝備穿梭車在運行過程中，具備安全可靠的運行控制系統(tǒng)是非常重要的，也是確保穿梭車高效作業(yè)的重要保障。所以，在對物流裝備穿梭車控制系統(tǒng)中的系統(tǒng)運行安全進(jìn)行檢測時，除了要對穿梭車控制系統(tǒng)中的硬件以及軟件進(jìn)行檢測之外，還需要確保在穿梭車運行中工作人員操作的安全保護(hù)提供保障，為此，可以通過在穿梭車前后面板上安裝緊急停止按鈕以及回歸反射型光電傳感器的方式來為出現(xiàn)的意外與人為事故進(jìn)行緊急制動停車。此外，為了能夠避免穿梭車在運行過程中出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)問題，還可以在穿梭車的從動輪上安裝接近傳感器以及編碼器的方式來對穿梭車的電機轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測。物流裝備穿梭車在運行時還會出現(xiàn)穿梭車貨物地址錯誤或者是由于防撞擋板松動而引起的在運行中沖出軌道問題，所以，在軟件編程上設(shè)置自學(xué)功能，便于穿梭車能夠在每次執(zhí)行任務(wù)完成之后可以對行駛的單向距離進(jìn)行記憶，使穿梭車控制系統(tǒng)中關(guān)于行程系統(tǒng)運行可以更加準(zhǔn)確。工作人員在對貨物進(jìn)行存貨過程中，也會出現(xiàn)操作不規(guī)范現(xiàn)象，而傳感器的安裝與使用便可以實現(xiàn)對托盤的實時監(jiān)測，可以有效防止運行中因為貨物托盤移位而出現(xiàn)的托盤無法識別與無法取貨等問題。與此同時，在對物流裝備穿梭車控制系統(tǒng)進(jìn)行安全檢測時，還需要對電機的溫度、電池電壓等進(jìn)行檢測，以此來確保穿梭車的高速運行。[2]

（二）速度堵轉(zhuǎn)檢測

為了確保物流裝備穿梭車在行駛過程中的平穩(wěn)性，則需要對穿梭車的速度進(jìn)行檢測的方式來獲得反饋信號，進(jìn)而實現(xiàn)對穿梭車的閉環(huán)控制。穿梭車在行駛過程中會出現(xiàn)打滑堵轉(zhuǎn)等問題，為了能夠有效避免此類問題的出現(xiàn)，需要通過使用定時采樣編碼器來對行駛時間段內(nèi)穿梭車轉(zhuǎn)數(shù)值進(jìn)行采取，并對其差值進(jìn)行判斷的方式來完成對穿梭車速度堵轉(zhuǎn)的檢測，倘若在穿梭車行駛中檢測到堵轉(zhuǎn)問題時，穿梭車的行駛速度便會降低，而超出設(shè)定的時間時便會發(fā)出警報，并對當(dāng)前的狀態(tài)信息進(jìn)行顯示，進(jìn)而為穿梭車的自身安全提供保障。

（三）電量檢測

物流裝備穿梭車在行駛過程中，其驅(qū)動電動機的功耗會比較大，而此時便會出現(xiàn)電池電壓降低的問題，所以，在穿梭車控制系統(tǒng)運行時需要對電壓進(jìn)行檢測，但是在檢測過程中由于升降電機啟動時所采用的大扭矩直流減速電機在一定程度上導(dǎo)致電池電壓出現(xiàn)波動較大現(xiàn)象，進(jìn)而致使不能夠準(zhǔn)確地對電量的實際值進(jìn)行測量，而此時則需要利用控制系統(tǒng)中的軟件濾波來對這種影響進(jìn)行消除，以便能夠檢測到準(zhǔn)確的電量實際值，為控制系統(tǒng)提供可靠的參數(shù)。

三、總結(jié)

總而言之，物流裝備穿梭車是現(xiàn)階段我國物流行業(yè)中出現(xiàn)的一種新型倉儲設(shè)備，具備多種工作方式與功能，使庫存的管理更加的方便與簡單。穿梭車的行駛自然離不開控制系統(tǒng)的運行，而控制系統(tǒng)的研究的運行則需要將穿梭車自身的保護(hù)與工作人員的人身安全為基礎(chǔ)，以便促進(jìn)物流行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。