长距离激光传感器在物流行业巷道堆跺机中的应用

　　摘 要：物流行业刚刚成为国家重点扶持的十大振兴行业之一，其中在整个物流产业链中立体仓库占有极其重要的作用。现代激光测距与定位技术在立体仓库有着重要的作用，在有轨巷道堆垛机自动控制系统中的应用，实现了堆垛机的绝对定位。不仅有效解决了计数与定位的精度与可靠性.而且方便地实现平滑调速，从而提升堆垛机的整机性能。

　　关键词：激光测距、立体仓库，传感器，长距离传感器，LT7

　　长距离激光传感器在巷道堆跺机中的应用：

　　随着物流领域的自动化程度越来越高，各种信息技术如光电技术、计算机技术、控制技术等得到广泛的应用，其中激光检测技术凭借其在测距、定位等方面的优势，在巷道堆垛机和自动导航设备等设备中起到了关键作用，并积极推动了物流系统整体性能的提升。

　　巷道堆垛机中激光测距及定位

　　在有轨巷道堆垛机自动控制系统中，激光测距与定位、PLC控制、矢量变频调速等技术的应用，使有轨巷道堆垛机控制系统超越了原有的设计思路，实现堆垛机的绝对认址，不仅有效解决了计数与定位的精度与可靠性问题，并且方便地实现平滑调速，优化调速曲线、优化起动与制动性能，从而提升了堆垛机的整机性能，确保整机性能可靠、平稳、高效。目前，激光定位技术已广泛应用于机械、食品、烟草、电子、汽车、起重配送中心、药品、电器和仓储等领域。

　　系统构成和电气配置：

　　自动化立体仓库电气设备包括电控装置、驱动装置、变频装置、操作面板、PLC控制模块、检测装置、通讯设备、监控调度设备、计算机管理设备，以及屏幕显示图像监视等设备;计算机系统主要包括监控系统、管理系统、数据库服务器、通讯系统、计算机网络控制等组成部分。

　　在提升堆垛机的整机性能方面，美国邦纳公司推出LT7长距离激光传感器，该传感器为高精度，超长距离的“Time-of-Flight”激光距离传感器，通过反射板检测距离达到250米, 可以满足国内大多数巷道堆跺机的行程需要。其主要产品特点如下：

　　邦纳LT7长距离激光传感器

　　· 反射板式，2个PNP输出，检测距离可达250m;

　　· 提供2个报警输出，配合LCD显示，易于故障分析;

　　· 按键示教，可通过按键或串行接口完成;

　　· 连续的检测距离显示;

　　· 2 mm精度 ;

　　· RS-422和SSI同步串行输出;

　　· 红外激光测量,可视红色2级激光，精确对准;

　　· 快速预热，漂移减到最小

　　激光测距与定位原理:

　　1.激光测距传感器与上位机通讯

　　LT7激光测距传感器的通讯方式为SSI同步串行输出和RS422的通讯方式，可以接带SSI输入模块的PLC或者是仪器仪表如: 采用西门子S7-300PLC模块。实际应用过程中，现场通讯比较顺利，同时运行也没有发现有干扰的现场。而以前采用SSI应用在部分堆垛机上下位置检测时，由于大电机距离较近及频繁启动，有时SSI通讯会有干扰现象，采用LT7激光测距传感器时，堆垛机上下位置时采用RS422的通讯方式，由于采用了互补脉冲的通讯方式，抗干扰性能好，同时S7-300PLC上有可作为RS422通讯的备用模块，这样就可以有效的解决干扰的问题.

　　2.激光测距与定位的实现：

　　通过激光测距器将一个货架的绝对地址数据读出。并自动保存到PLC内部的货位地址数据寄存器中。进行货位地址数据表的修改设置与保存固化，形成货位地址数据表供堆垛机运行定位使用，完成原始数据的初始化和固化校准。当堆垛机接收到上位机或操作面板触摸屏下达的作业指令时，PLC可编程控制器接受作业指令，通过激光测距器读取堆垛机当前地址，并存储在PLC内供程序计算用。

　　通过PLC程序对以上数据的处理，实现堆垛机的认址与定位。由于激光测距实现了绝对认址，实现了货位设定的数字化，从而方便了货位数据、出入库台位置、运行速度值等的设置，易于实现数据比较、计数、自动换速及精准定位等功能。

　　结束语：

　　通过邦纳LT7激光测距传感器与定位技术在巷道堆垛机系统中的应用，实现了堆垛机的绝对认址技术，相比传统的检测片相对认址或者编码器定位技术，不仅有效地提高了检测速度、效率、解决了计数与定位的精度与可靠性问题;此外，还实现了测距、编址和调速的数字化，使库台和货位地址变更、调速曲线优化、起动与制动性能优化等易于实现，从而大大提升堆垛机的整机性能，确保了堆垛机的定位精度、运行平稳性和运动噪音等关键参数。

　　除：

　　1. 超长距离的“Time-of-Flight”：通过检测led发出的红外光照射到对象物并反射到cmos传感器所需的时间，来计算与对象物之间的距离。

　　2. 西门子S7-300PLC模块： 西门子S7300用通讯模块CP343-1进行以太网通讯的方式来代替传统仪表接线方式进行数据通信。