一種鋁卷立體倉庫的出入安全輔助系統

蔣仕涵

摘要：傳統的鋁卷立體倉庫，采用圍擋的形式進行人員和設備的隔離，雖然能夠起到保護作業人員不受到意外傷害，但是卻無法對實際人數進行監控，文中提出一種出入檢測系統，監控進出人員數量，一旦庫內作業人數不為零，整個運輸系統嚴禁開機運轉，有效地保證了人員的安全作業前提。

關鍵詞：鋁卷；立體倉庫；安全；巷道；檢測系統

目前，國內外鋁卷立體倉庫一般采用急停信號門和鐵柵欄相結合的方式對鋁卷立體倉庫的生產作業區進行物理隔離，人員通過開門的方式進入生產區，立體倉庫中的運動設備系統便會立馬停機，以保證人員在生產區內的安全，但是這樣的系統沒有明確提示人員進出情況，同時存在不明情況的人員誤關門啟動設備的隱患。

為了提高鋁卷立體倉庫人員出入的可監控性和安全性，特此設計了“安全輔助系統”以實現相應的提示和互鎖功能。

1 技術方案及原理

1.1 系統示意圖

系統的整體設計如下：

安全輔助系統示意圖

如圖所示，現場出入口處安裝一臺控制箱，用于對進出人員進行計數，統計生產區內的數量。分別在出入口巷道內安裝A、B 共2套安全光柵，功能是用于感應通過的人體信號。

當人經過A再經過B時，光柵發送信號到控制箱內的PLC控制器，入口信號加1計數；當人經過B再經過A時，光柵發送信號到控制箱內的PLC控制器出口信號減1計數。巷道安裝寬度盡量保證允許單個人員通過，避免兩人并排通過導致計數不準。人員要依次通過，前后留有一定的間隙。

控制箱內的PLC實時將當前區域內的人數以RS485通訊方式發送到立體倉庫本地的主操臺顯示器。同時輸送一個警報信號，當人員數量不為零時，主操臺上警報燈常亮，起雙重警示作用。進入生產區的工作人員必須保證在生產區域無人工作的情況下才能開機生產。

為進一步保證本質安全，避免人為忽視警示信號，系統控制器輸出一個信號到立體倉庫的主設備控制系統，用于起車聯鎖功能。當生產區域有人活動時，起車聯鎖信號為OFF狀態，主設備控制系統沒有檢測到此信號，則不允許開機生產。

1.2 系統主要硬件配置

系統的主要硬件配置包括PLC系統，顯示器以及安全光柵。

PLC系統。本裝置控制系統采用西門子公司的S7200 SMART PLC控制器。DI輸入接收光柵信號及主操臺按鈕操作。DO輸出信號到指示燈、主操臺報警及立體倉庫主設備的起車聯鎖信號。PLC自帶一個RS485和一個以太網（ETN）通訊接口。RS485通訊口用于與本地主操臺上的顯示器通訊。以太網通訊口作為編程口用于下載程序。

顯示器。顯示器采用LED數碼管顯示方式，帶RS485通訊口。3位數碼管，0.8寸顯示屏，尺寸：寬高深80*43*26.5（mm）；DC24V供電；支持RS485通訊口的MODBUSRTU協議，1200/2400/4800/9600bps通訊波特率。

安全光柵。安全光柵采用山東穆柯傳感器有限公司的產品，主要產品參數如下：

有效保護高度：1200mm

總高度：1362mm

保護寬度：03米

光束間距：80mm

光束數：16條

防護等級：IP65

反應時間：最快15Ms

電源：DC1224V

環境溫度：10～+55℃（但不結冰）

存儲溫度：25～+75℃

發射器：由若干發射器件組成，發射紅外光線；

接收器：由若干接收器件組成，接受紅外光線，與發射器的發射器件一一對應，形成保護光幕，保護高度160mm。產生通光、遮光信號，同時通過信號電纜將信號傳輸給控制器對外部設備進行控制；

信號電纜：用來傳輸控制器和發射器、接收器之間的信號；

安裝支架：把發射器與接收器固定在機臺上。

安全光柵采用雙路PNP輸出，可直接連接PLC系統。由PLC接收信號后進行處理，統計計數信息。

2 本地主操臺的主要操作控制說明

系統正常指示燈：指示當前本安全保障系統是否正常工作。

計數0指示燈、計數清零開關：PLC對進出巷道人員進行計數。正常情況下，當生產區域人員數量為0時，“計數0”指示燈量。當出現非正常情況，生產區域內無人情況下計數不為0。操作人員在確認無人后，可人為按動“計數清零”開關進行“計數0”操作。

二次確認指示燈、開關：操作人員在每次開機前，需到生產區域進行二次確認。在確保安全后，到本控制箱上按下“二次確認”開關，指示燈亮起。當區域內人員計數不為0時，二次確認無效。

臨時鎖定指示燈、開關：維護狀態下，人員可強制鎖定設備，不允許開機。開啟“臨時鎖定”開關，指示燈亮起。主操臺上的警報燈也同時亮（即使計數為0），同時送到設備控制系統的開機聯鎖信號為OFF，不允許開機。

生產允許指示燈：計數不為0或不經二次確認或臨時鎖定的情況，任意一個條件不滿足，生產允許指示燈熄滅，不允許開機生產。主操臺警報燈亮，開機聯鎖信號OFF。

3 結語

該系統安裝完成上線試運行以來，現場運用反饋良好，人員作業安全得到有效的保證，同時也方便了現場的信息提示和有效傳遞，是一項成功的自動化安全系統改造。

參考文獻：

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