垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)中心生產(chǎn)流程智能燈光引導(dǎo)系統(tǒng)定制設(shè)計(jì)

陳曉勇

摘 要：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)流程正在被信息化和AI等各種先進(jìn)技術(shù)優(yōu)化、改造和創(chuàng)新。本文根據(jù)客戶需求，在考慮經(jīng)濟(jì)成本的情況下，設(shè)計(jì)了一套實(shí)用、可靠的垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)中心生產(chǎn)流程智能燈光引導(dǎo)系統(tǒng)，以供參考。

關(guān)鍵詞：生產(chǎn)流程智能燈光控制;車輛引導(dǎo)系統(tǒng);垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)中心

中圖分類號(hào)：TP273.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2019）25-0045-03

Garbage Transshipment Centre Customized Design of Intelligent

Light Guide System for Production Process

CHEN Xiaoyong

（Chongqing Yiwei Technology Co.， Ltd.，Chongqing 400000）

Abstract： With the development of information technology， the traditional industrial production process is being optimized， reformed and innovated by various advanced technologies such as information technology and AI. According to the needs of customers and considering the economic cost， this paper designed a set of practical and reliable intelligent light guide system for the production process of waste transfer center for reference.

Keywords： production process intelligent lighting control;vehicle guidance system;garbage transshipment centre

1 垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)中心生產(chǎn)流程

垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)中心的作用是將各個(gè)地方收集的生活垃圾進(jìn)行壓縮處理，然后將壓縮處理完畢的生活垃圾以塊狀的形式通過專業(yè)車輛送至對(duì)應(yīng)的填埋場或者焚燒場進(jìn)行二次處理[1]。

本文涉及的垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)中心生產(chǎn)流程：收集生活垃圾的車輛進(jìn)站、過磅、室外排隊(duì)等待進(jìn)入車間、車間內(nèi)等待進(jìn)入空閑卸料口、卸料完畢后離開。

本文定制智能燈光引導(dǎo)系統(tǒng)的目的為：在整個(gè)生產(chǎn)流程中，管理人員既可以通過自動(dòng)控制引導(dǎo)車輛到卸料口卸料，也可以通過手動(dòng)控制引導(dǎo)車輛有序進(jìn)入。通過定制智能燈光引導(dǎo)系統(tǒng)，將其作為輔助管理手段，保證生產(chǎn)車間外車輛有序等待，保障生產(chǎn)車間卸料口有序正常生產(chǎn)，既提高了生產(chǎn)作業(yè)效率，又保障了進(jìn)出車輛的安全性。

2 需求分析

通過對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行描述，并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，對(duì)系統(tǒng)的需求如下：①車間外等待車輛通過室外LED顯示屏顯示確定可卸料車道;②車間內(nèi)、卸料口車道通過卸料口上方的紅綠燈顯示確認(rèn)卸料車道可否進(jìn)入;③車道紅綠燈可以通過傳感器裝置自動(dòng)識(shí)別是否有車輛在卸料口車道內(nèi)，自動(dòng)顯示對(duì)應(yīng)的燈光狀態(tài)，并通過室外LED屏顯示對(duì)應(yīng)車道可否使用;④管理人員根據(jù)壓縮機(jī)內(nèi)卸料情況，手動(dòng)控制對(duì)應(yīng)車道的紅綠燈狀態(tài)，并通過室外LED屏顯示對(duì)應(yīng)車道可否使用;⑤管理人員可以通過操作電腦客戶端軟件，控制對(duì)應(yīng)車道的紅綠燈狀態(tài)，并通過室外LED屏顯示對(duì)應(yīng)車道可否使用;⑥系統(tǒng)預(yù)留生產(chǎn)壓縮機(jī)設(shè)備的工業(yè)控制接口，可以將工業(yè)控制系統(tǒng)輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成智能燈光引導(dǎo);⑦系統(tǒng)可以提供移動(dòng)終端APP，管理人員通過手持式操作移動(dòng)終端，在車間內(nèi)對(duì)智能燈光引導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行控制管理。

3 方案設(shè)計(jì)

根據(jù)上述需求，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容如下。

第一，在車間外設(shè)置一塊室外LED大屏，根據(jù)車道數(shù)量分割對(duì)應(yīng)車道，顯示對(duì)應(yīng)的條屏數(shù)量（如圖1所示）。

第二，卸料口車道車輛探測器采用的是吸頂式超聲波探測器，對(duì)車輛進(jìn)行感應(yīng)，并輸出開關(guān)量信號(hào)，實(shí)時(shí)控制對(duì)應(yīng)卸料車道紅綠燈的顯示狀態(tài)，并將對(duì)應(yīng)車道實(shí)時(shí)狀態(tài)通過車間外LED大屏進(jìn)行顯示（如圖2所示）。

第三，垃圾壓縮機(jī)體積較大，通常一臺(tái)工作壓縮機(jī)卸料槽對(duì)應(yīng)3～4個(gè)卸料口，因此，生產(chǎn)管理人員需要通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)查看各個(gè)卸料口配置一臺(tái)壓縮裝置的量是否符合生產(chǎn)要求，有無異常。同時(shí)，還要即時(shí)對(duì)對(duì)應(yīng)卸料車道上的卸料車輛進(jìn)行干預(yù)和提示。例如，按照生產(chǎn)管理流程的邏輯關(guān)系，操作人員可以強(qiáng)制關(guān)閉對(duì)應(yīng)卸料車道，并通過對(duì)應(yīng)車道上的紅綠燈狀態(tài)進(jìn)行顯示，且在車間外LED上進(jìn)行提示。

第四，對(duì)于強(qiáng)制切換方式，本方案設(shè)置了三種：①手動(dòng)控制機(jī)械按鈕進(jìn)行強(qiáng)制切換，在對(duì)應(yīng)的壓縮機(jī)控制操作臺(tái)上設(shè)置多聯(lián)的手動(dòng)按鈕，操作人員通過按鈕按鍵，將對(duì)應(yīng)的卸料通道紅綠燈狀態(tài)強(qiáng)制切換為紅燈狀態(tài)，并在車間外的LED屏進(jìn)行對(duì)應(yīng)狀態(tài)顯示;②在壓縮機(jī)工業(yè)控制軟件上集成一個(gè)控制軟件，操作人員在控制壓縮機(jī)工作狀態(tài)的同時(shí)，通過客戶端控制軟件，及時(shí)將對(duì)應(yīng)的卸料通道紅綠燈狀態(tài)強(qiáng)制切換為紅燈狀態(tài)，并在車間外的LED屏進(jìn)行對(duì)應(yīng)狀態(tài)顯示（如圖3所示）;③車間區(qū)域范圍大，在考慮監(jiān)控故障等特殊原因的情況下，操作人員應(yīng)如何對(duì)引導(dǎo)指示進(jìn)行控制？對(duì)此，在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)預(yù)留了移動(dòng)APP管理接口。操作人員可以到卸料口現(xiàn)場通過移動(dòng)終端APP，對(duì)卸料口紅綠燈狀態(tài)及車間外的LED屏進(jìn)行對(duì)應(yīng)狀態(tài)顯示。

第五，系統(tǒng)預(yù)留控制信號(hào)輸入接口，壓縮機(jī)根據(jù)其運(yùn)行工作狀態(tài)判斷，輸出對(duì)應(yīng)的邏輯信號(hào)，控制智能燈光引導(dǎo)系統(tǒng)的狀態(tài)顯示。

第六，系統(tǒng)預(yù)留控制信號(hào)輸出接口，為卸料口硬件裝置聯(lián)動(dòng)控制提供接口，如卸料口卷簾門開閉控制、室內(nèi)除臭噴灑控制[2]等。

綜上所述，設(shè)計(jì)的系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖4所示。

4 系統(tǒng)集成

通過上述需求分析及方案設(shè)計(jì)，在實(shí)施中，系統(tǒng)集成分為三大部分：信號(hào)采集輸入部分、系統(tǒng)控制部分、LED顯示部分。

4.1 信號(hào)采集輸入部分

本系統(tǒng)采集的信號(hào)分為4部分：車道上探測車輛的傳感器輸出的信號(hào)，操作臺(tái)操作人員手動(dòng)控制按鈕信號(hào)，工業(yè)控制集成客戶端軟件及手機(jī)移動(dòng)APP控制輸出信號(hào)，以及預(yù)留的工業(yè)控制PLC設(shè)備狀態(tài)采集聯(lián)動(dòng)輸出信號(hào)。

根據(jù)系統(tǒng)需求，分析得出車道探測車輛的傳感器輸出信號(hào)為系統(tǒng)控制的基礎(chǔ)信號(hào)。由于本建筑構(gòu)建物中采用超厚的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，采用傳統(tǒng)預(yù)埋地感線圈探測車輛信息的模式會(huì)受到地下鋼筋籠的干擾，因此，本系統(tǒng)中的信號(hào)采集采用超聲波探測器的方式，實(shí)時(shí)采集卸料通道車輛的存在。

一般超聲波探測器只具備單獨(dú)RS-485總線輸出信號(hào)，因此，在方案中采用485總線模塊將超聲波探測器采集的信號(hào)轉(zhuǎn)成開關(guān)量信號(hào)，并將開關(guān)量信號(hào)輸出到系統(tǒng)控制系統(tǒng)。

手動(dòng)控制按鈕控制信號(hào)為開關(guān)量信號(hào)，通過物理傳輸給控制系統(tǒng)。

客戶端控制軟件及移動(dòng)手持終端APP軟件通過局域網(wǎng)方式，將開關(guān)指令傳輸給控制系統(tǒng)。

4.2 系統(tǒng)控制部分

本系統(tǒng)中一臺(tái)大型壓縮機(jī)對(duì)應(yīng)三個(gè)卸料口，因此在控制部分采用三個(gè)通道一個(gè)控制箱的設(shè)計(jì)方式。系統(tǒng)控制部分的主要功能是根據(jù)輸入的控制信號(hào)，聯(lián)動(dòng)控制紅綠燈和室外LED屏顯示對(duì)應(yīng)的狀態(tài)。

系統(tǒng)控制箱由四部分構(gòu)成：電源部分、繼電器聯(lián)動(dòng)部分、網(wǎng)絡(luò)繼電器控制部分和接線端子。

電源部分分為系統(tǒng)控制箱本體供電和傳感器設(shè)備供電。考慮到設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性以及集成設(shè)備電氣性能的匹配性，控制箱本體供電采用直流24V開關(guān)電源供電，傳感器設(shè)備采用直流12V開關(guān)電源供電。

繼電器聯(lián)動(dòng)部分由3個(gè)繼電器構(gòu)成，單個(gè)繼電器聯(lián)動(dòng)對(duì)應(yīng)一個(gè)通道的設(shè)備。

網(wǎng)絡(luò)繼電器控制部分由一臺(tái)自帶8個(gè)繼電器輸出接口網(wǎng)絡(luò)控制模塊構(gòu)成，模塊通過局域網(wǎng)模式由控制客戶端定制軟件對(duì)繼電器動(dòng)作進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

接線端子規(guī)范處理信號(hào)采集、控制系統(tǒng)和信號(hào)輸出部分的物理接線。

4.3 LED顯示部分

系統(tǒng)功能是通過LED對(duì)車間內(nèi)卸料口狀態(tài)的實(shí)時(shí)顯示，達(dá)到對(duì)排隊(duì)進(jìn)入車間卸料的車輛進(jìn)行有效引導(dǎo)，通過自動(dòng)化、信息化手段提高車間生產(chǎn)效率。

LED顯示部分采用雙色LED屏，系統(tǒng)通過開關(guān)量信號(hào)觸發(fā)LED專用控制卡。專用控制卡提供兩種顯示模式，管理人員可以根據(jù)實(shí)際需求對(duì)顯示模式進(jìn)行編輯管理。

5 結(jié)語

本文通過一個(gè)典型的弱電系統(tǒng)集成案例，對(duì)傳統(tǒng)弱電子系統(tǒng)如何通過定制模式服務(wù)于工業(yè)生產(chǎn)智能化需求提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]張文靜.垃圾二次轉(zhuǎn)運(yùn)站集裝化聯(lián)運(yùn)物流系統(tǒng)研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2019（23）：1987-1988.

[2]何燕華.垃圾壓縮轉(zhuǎn)運(yùn)站中除塵除臭設(shè)備的改進(jìn)[J].廣東化工，2015（5）：122-123.