物流裝備穿梭車控制系統的研究

唐崧

（四川中煙工業有限責任公司西昌卷煙廠，四川 西昌 615000）

一、物流裝備穿梭車控制系統——硬件電路

物流裝備穿梭車在對貨物進行高速輸送的過程中需要在特定的兩條平行導軌上運行，并通過無線遙控的指令使物流裝備穿梭車在完成自身檢測元件基礎上，實現對各貨物站點的存取功能。行走方向的運動控制是物流裝備穿梭車控制系統中非常重要的一點，通過對行走方向運動的控制來確保穿梭車的平穩啟動，以便能夠為穿梭車的快速運行以及精確定位奠定基礎。由于貨物的大小、重量等都是不一樣的，所以，物流裝備穿梭車往往會受到大慣量負載與載重不一因素的影響，為此，在物流裝備穿梭車控制系統操作過程中，需要在減速方面對高速度到低速度之間的快速調節進行設定，而在低速度運行時，要能夠保證物流裝備穿梭車可以不受到不同負載或者是外部因素干擾的情況下，可以快速制動，并對貨物精確定位。

（一）電源模塊

電壓模塊不僅能夠為物流裝備穿梭車控制系統的各個模塊提供穩定的電壓，同時還可以確保控制系統整體硬件電路的可靠運行。物流裝備穿梭車在運動的過程中，其控制系統的各功能模塊都需要以電源模塊為基礎，盡管不同的功能模塊所需要的電源壓力都是各不相同的，但都是由24V、50Ah 的可充電磷酸鐵鋰電池相互組合而成，進而為各功能模塊提供電源。其中，關于物流裝備穿梭車控制系統中控制器、驅動器以及傳感器的工作電壓需要由八節單個的磷酸鐵鋰電池相互串聯而成，其標稱容量為50Ah。電路不同在一定程度上也會導致電路模塊的不同，而所需要的工作電壓以及電流容量自然也是不一樣的，所以，為了能夠確保物流裝備穿梭車控制系統中各功能模塊的穩定運行，則需要通過將電壓轉變為3.3V、5V 以及24V 的方式實現對電壓的穩壓。[1]

（二）電池電量檢測模塊

電池電量檢測模塊是物流裝備穿梭車控制系統中非常重要的一部分，尤其是在穿梭車上電之后最先運行的便是電量檢測模塊，以便能夠對電池電壓進行立即檢測，并通過與設定的電壓值相比較的方式來判斷穿梭車是否需要充電。在對電池電量檢測模塊進行編程之前，需要先對保護電壓的值進行電池測量，倘若在電池測量過程中，電壓低于保護電壓的值時，就必須要點對電池進行充電，在這種情況下物流裝備穿梭車便不可以自動運行，也可以有效避免穿梭車在運行中出現停電而無法對其進行召回現象。

（三）速度檢測模塊

物流裝備穿梭車控制系統中的速度檢測模塊主要是在對穿梭機控制系統的電機轉速進行測量的過程中，首先需要把電機的轉速以PLC 可知別脈沖信號進行表示，以便對脈沖進行計算。關于速度檢測模塊中電機測量的方法主要包括兩種，分別為模擬式與數字式，其中模擬式主要使用的是以測速發電機為檢測元件，進而得到信號的實時電壓量，數字式則是選用的以光電編碼器、霍爾元件等檢測元件為主，測量所得到的信號為脈沖信號。編碼器是一種傳感器，以碼盤為基礎，實現對信號的轉換，之后再將轉化后的光信號轉換為電信號輸出，具有簡單化、精度高、可靠性等特點，所以，在物流裝備穿梭車控制系統中得到較為廣泛的應用。

二、物流裝備穿梭車控制系統——軟件編程

（一）系統安全檢測

物流裝備穿梭車在運行過程中，具備安全可靠的運行控制系統是非常重要的，也是確保穿梭車高效作業的重要保障。所以，在對物流裝備穿梭車控制系統中的系統運行安全進行檢測時，除了要對穿梭車控制系統中的硬件以及軟件進行檢測之外，還需要確保在穿梭車運行中工作人員操作的安全保護提供保障，為此，可以通過在穿梭車前后面板上安裝緊急停止按鈕以及回歸反射型光電傳感器的方式來為出現的意外與人為事故進行緊急制動停車。此外，為了能夠避免穿梭車在運行過程中出現堵轉問題，還可以在穿梭車的從動輪上安裝接近傳感器以及編碼器的方式來對穿梭車的電機轉速進行檢測。物流裝備穿梭車在運行時還會出現穿梭車貨物地址錯誤或者是由于防撞擋板松動而引起的在運行中沖出軌道問題，所以，在軟件編程上設置自學功能，便于穿梭車能夠在每次執行任務完成之后可以對行駛的單向距離進行記憶，使穿梭車控制系統中關于行程系統運行可以更加準確。工作人員在對貨物進行存貨過程中，也會出現操作不規范現象，而傳感器的安裝與使用便可以實現對托盤的實時監測，可以有效防止運行中因為貨物托盤移位而出現的托盤無法識別與無法取貨等問題。與此同時，在對物流裝備穿梭車控制系統進行安全檢測時，還需要對電機的溫度、電池電壓等進行檢測，以此來確保穿梭車的高速運行。[2]

（二）速度堵轉檢測

為了確保物流裝備穿梭車在行駛過程中的平穩性，則需要對穿梭車的速度進行檢測的方式來獲得反饋信號，進而實現對穿梭車的閉環控制。穿梭車在行駛過程中會出現打滑堵轉等問題，為了能夠有效避免此類問題的出現，需要通過使用定時采樣編碼器來對行駛時間段內穿梭車轉數值進行采取，并對其差值進行判斷的方式來完成對穿梭車速度堵轉的檢測，倘若在穿梭車行駛中檢測到堵轉問題時，穿梭車的行駛速度便會降低，而超出設定的時間時便會發出警報，并對當前的狀態信息進行顯示，進而為穿梭車的自身安全提供保障。

（三）電量檢測

物流裝備穿梭車在行駛過程中，其驅動電動機的功耗會比較大，而此時便會出現電池電壓降低的問題，所以，在穿梭車控制系統運行時需要對電壓進行檢測，但是在檢測過程中由于升降電機啟動時所采用的大扭矩直流減速電機在一定程度上導致電池電壓出現波動較大現象，進而致使不能夠準確地對電量的實際值進行測量，而此時則需要利用控制系統中的軟件濾波來對這種影響進行消除，以便能夠檢測到準確的電量實際值，為控制系統提供可靠的參數。

三、總結

總而言之，物流裝備穿梭車是現階段我國物流行業中出現的一種新型倉儲設備，具備多種工作方式與功能，使庫存的管理更加的方便與簡單。穿梭車的行駛自然離不開控制系統的運行，而控制系統的研究的運行則需要將穿梭車自身的保護與工作人員的人身安全為基礎，以便促進物流行業的穩定發展。