長距離激光傳感器在巷道堆垛機中的應用

何廣軍

摘要：激光測距與定位技術應用于有軌巷道堆垛機自動控制系統中，實現了堆垛機的絕對定位，不僅有效解決了計數與定位的精度與可靠性，而且實現平滑調速，從而提升堆垛機的整機性能。

關鍵詞：激光測距、立體倉庫、長距離傳感器

在自動化物流系統中，各種信息技術如光電技術、計算機技術、控制技術等應用廣泛，其中，激光檢測技術憑借其在測距、定位等方面的優勢。在巷道堆垛機和自動導航等設備中發揮著關鍵作用，推動了物流系統整體性能不斷提升。

在有軌巷道堆垛機自動控制系統中，激光測距與定位、PLC控制、矢量變頻調速等技術的應用。使有軌巷道堆垛機控制系統超越了原有的設計思路，實現堆垛機的絕對地址，不僅有效解決了計數與定位的精度及可靠性問題，而且實現平滑調速，優化調速曲線，優化起動與制動性能，從而提升了堆垛機的整機性能，確保整機性能可靠、平穩、高效。目前。激光定位技術已廣泛應用于機械、食品、煙草、電子、汽車、配送中心、藥品、電器和倉儲等領域的自動化物流系統中。

以美國邦納公司推出的LT7長距離激光傳感器為例，該傳感器為高精度、超長距離的“Time-of－Flight”激光距離傳感器，通過反射板檢測距離達到250米，可以滿足國內大多數巷道堆垛機的行程需要。其激光測距與定位原理如下：

1激光測距傳感器與上位機通訊

LT7激光測距傳感器的通訊方式為ssI同步串行輸出和RS422的通訊方式，可以接帶ssl輸入模塊的PLC或儀器儀表，如西門子s7-300PLC模塊。以前采用SSI應用在部分堆垛機上下位置檢測時，由于大電機距離較近及頻繁啟動，有時SSI通訊會有干擾現象；采用LT7激光測距傳感器后，堆垛機上下位置采用RS422通訊方式。由于采用了互補脈沖的通訊方式，抗干擾性能好。同時，S7-300PLC上有可作為RS422通訊的備用模塊，可以有效地解決干擾問題。

2激光測距與定位的實現

通過激光測距器將一個貨架的絕對地址數據讀出，并自動保存到PLC內部的貨位地址數據寄存器中；進行貨位地址數據表的修改設置與保存固化，形成貨位地址數據表，供堆垛機運行定位使用，完成原始數據的初始化和固化校準。當堆垛機接收到上位機或操作面板觸摸屏下達的作業指令時，PLC可編程控制器接受作業指令，通過激光測距器讀取堆垛機當前地址，并存儲在PLC內供程序計算用。

通過PLC程序對以上數據的處理，實現堆垛機的地址與定位。由于激光測距實現了絕對地址，實現了貨位設定的數字化，從而方便了貨位數據、出入庫臺位置、運行速度值等的設置，易于實現數據比較、計數、自動換速及精準定位等功能。

將LT7激光測距傳感器與定位技術應用于巷道堆垛機系統中，實現了堆垛機的絕對認址，相比傳統的檢測片相對認址或編碼器定位技術，不僅有效提高了檢測速度、效率，解決了計數與定位的精度與可靠性問題，還實現了測距、編址和調速的數字化。使庫臺和貨位地址變更、調速曲線優化、起動與制動性能優化等易于實現，并確保了堆垛機的定位精度、運行平穩性和運動噪音等關鍵參數，最終大大提升了堆垛機的整機性能。