儲絲柜分配行車精確尋柜技術改造

楊云超

摘 要：儲柜分配行車是將生產線上的物料分配到不同儲柜的輸送設備。由于生產線上的儲柜較多，分配行車在尋柜與往復倒料過程中，定位的準確性十分重要。目前，分配行車的定位傳感器一般采用開關量位置傳感器，在生產過程中只要有一個傳感器定位不準確，就會造成分配行車定位出現錯誤，從而導致分配行車尋找不到儲柜或尋找到錯誤儲柜。因此在分配行車上加裝激光測距儀，通過分配行車到激光測距儀的距離參數設定尋柜到位觸發點，并與現有的位置傳感器的觸發點并聯，從而為尋柜到位設定“雙保險”。應用效果表明，激光測距儀應用于分配行車后，實現了分配行車的精確定位，尋柜和定位的準確率達到了100%。

關鍵詞：激光測距儀；分配行車；尋柜

分配行車廣泛應用于儲柜設備上，主要通過分配行車在導軌上的往復運動及行車皮帶的倒料，使布料車完成儲柜內的均勻布料。目前，制絲車間貯絲間共有儲絲柜20組，其中1#-12#儲絲柜共用一臺分配行車，13#-20#儲絲柜共用一臺分配行車。分配行車的定位傳感器一般采用開關量位置傳感器，每組儲柜對應導軌上的3套位置傳感器，分別為“定位”、“左極限”、“右極限”。“定位”用于觸發程序中的尋柜到位條件，而“左、右極限”則是控制分配行車在其范圍內做往復倒料作業。為滿足不同產品的生產需求，在生產過程中需要進行倒柜作業。隨著倒柜頻次的增加，分配行車尋柜錯誤的現象時有發生，一旦尋不到柜，就會延長前工序設備輸送物料的時間，這樣就會造成物料在分配行車往復過程中越積越多，從而導致堵料、壓車，給正常生產帶來了不便。

1 存在問題

1.1 分配行車導軌變形

分配行車由于負責多組儲柜的尋柜、倒料作業，因此行車體積大，重量沉，相應的，分配行車的導軌行程長。長時間運行后，導軌會出現變形、下陷，導致位于分配行車上的“尋柜器”就不容易觸發“位置傳感器”，因此造成尋柜失敗。

1.2 位置傳感器故障、失效

每組儲柜需要3套“位置傳感器”分別確定“定位”與“左、右極限”，對于1#-12#儲絲柜來說，分配行車導軌上共有36套“位置傳感器”，13#-20#儲絲柜分配行車導軌上共有24套“位置傳感器”。排除位置傳感器自身故障、失效，由于導軌不同位置的變形與下陷，極易導致分配行車在往復過程中，“尋柜器”撞壞“位置傳感器”，造成傳感器失靈。

面對上述問題，一是導軌變形、下陷部位不一，修復難度大，雖然可以通過微調“尋柜器”高度找尋“平衡點”，但無法保障長期適用。二是單純更換故障的位置傳感器無法從根本上解決問題。因此我們想到了利用激光測距儀，對分配行車進行測距，由于每組儲柜的定位、左右極限到激光測距儀的距離是固定的，通過距離參數作為判定條件，既簡潔又有效。

2 改造過程

2.1 現場改造部分

通過咨詢激光測距儀廠家，我們了解到品牌為“SICK”的“DME4000-112”型激光測距儀的有效探測距離為50米，完全適用于分配行車的行程長度。而且，供電方式為24V直流電源，網絡通訊可采用Profibus-DP連接，且可以配備終端電阻，完全滿足我們的需求。在對貯絲間DP網絡布線進行梳理后，發現20#儲絲柜的控制子站為該網段內最后一個子站，將激光測距儀定位在20#儲絲柜對應分配行車導軌的一側，通過DP網線連接到儲柜前端的子站內，并在激光測距儀上安裝終端電阻，使之作為網段最后一個站點，可減少網絡布線的長度，有效避免網絡信號衰減，保證網絡穩定。同時，供電電源也可從20#儲絲柜子站內獲取，直接連接到激光測距儀即可。

為便于激光測距儀安裝，我們在分配行車導軌上配備了安裝底座，使激光測距儀激光點與分配行車高度相近，隨后將激光測距儀的反光板固定至分配行車一側。

2.2程序修改部分

首先在貯絲房網絡硬件組態中添加“激光測距儀”硬件，并設定輸入、輸出地址，同時在I＼O服務器數據庫中添加與之對應的數據點。

與底層網絡連接成功后，進入程序調試環節，我們手動控制分配行車，記錄下13#-20#儲柜上定位、左極限、右極限位置到激光測距儀的實際距離，并設定位置允差，方便在下一步自動狀態下對距離參數進行微調，并最終確定合適距離。

隨后，我們將激光測距儀尋柜到位信號與位置傳感器尋柜到位信號進行并聯，兩者滿足任意一個條件，都可觸發“尋柜到位”觸點，并將修改后的程序保存、下載至PLC內。

最后，我們對操作工監控畫面進行了修改，制作“激光測距儀”到位信號畫面與距離實際值，方便操作工在生產過程中進行觀察。

3 改進效果

以上應用效果表明，激光測距儀應用于上述設備后，實現了分配行車的精確定位，尋柜和定位的準確率達到了100%。

4結束語

通過在儲絲柜分配行車上加裝“激光測距儀”進行定位控制或距離控制，實現了對往復運動設備的控制要求，與原有開關量控制方式相結合，能夠形成分配行車尋柜“雙保險”。即使位置傳感器由于外部原因故障，也可以通過激光測距儀尋柜，保證了分配行車尋柜的精確性，進一步減少了因尋柜不到位產生的故障停機及不合格批次的發生。

參考文獻

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