一、系統(tǒng)分析

該文具公司的物流中心布局分四層設(shè)計(jì)，功能分配為：一層樓為立體高架庫區(qū)、駛?cè)胧截浖軒靺^(qū)和自動(dòng)分揀系統(tǒng)作業(yè)區(qū)；二層樓包括閣樓式貨架庫區(qū)、補(bǔ)貨系統(tǒng)作業(yè)區(qū)、數(shù)字揀選系統(tǒng)作業(yè)區(qū)、復(fù)核揀選臺(tái)作業(yè)區(qū)等功能；三層樓和四層樓包括橫梁式貨架庫區(qū)、駛?cè)胧截浖軒靺^(qū)、自動(dòng)化輸送線作業(yè)區(qū)。根據(jù)客戶分布劃分存儲(chǔ)功能區(qū)，貨物可經(jīng)過自動(dòng)輸送線直接出庫或者完成補(bǔ)貨任務(wù)，其中雙工位往復(fù)式提升機(jī)貫穿倉儲(chǔ)整個(gè)庫區(qū)，為大批量貨物出入庫提供了便利。

 

輸送方案：1、通過滑靴式分揀輸送出庫系統(tǒng)；2、通過皮帶伸縮機(jī)直發(fā)通道出庫；經(jīng)過貨梯大批量托盤出庫、入庫，給庫存管理和作業(yè)人員提出了很高的要求。雙貨位往復(fù)式提升機(jī)為解決此類問題應(yīng)運(yùn)而生，通過貫穿整個(gè)物流中心，第一、三和四層樓對(duì)應(yīng)的垂直提升機(jī)口有輸送機(jī)接貨、送貨，貨物可以在任一樓層間輸送。

 

二、控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

提升機(jī)是通過改變勢能進(jìn)行運(yùn)輸?shù)拇笮蜋C(jī)械設(shè)備，如礦井提升機(jī)、過壩提升機(jī)等。基于PLC控制的雙貨位提升機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)由動(dòng)力裝置、PLC、變頻器操作臺(tái)和控制監(jiān)視系統(tǒng)組成。

 

1、結(jié)構(gòu)組成

往復(fù)式提升機(jī)由電機(jī)、變頻器、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、骨架、輸送機(jī)附件等組成。

 

2、器件參數(shù)

電機(jī)功率為11KW；變頻器功率率15KW：額定載荷小于1000Kg；出、入庫輸送速度最高每分鐘40ｍ；速度控制模式為變頻調(diào)速；提升機(jī)運(yùn)送高度為0～28ｍ；輸送方向由上到下、由下到上多方向；輸送形式為E型輸送；出人口高度為1700ｍｍ；控制方式有手動(dòng)、單機(jī)自動(dòng)、聯(lián)機(jī)自動(dòng)；供電方式為動(dòng)力電纜（AC380V，50Hz）；運(yùn)行跟蹤方式為信息傳遞，實(shí)時(shí)跟蹤。

 

3、控制系統(tǒng)工作原理

將380V動(dòng)力電源接入變頻器輸入端。在載貨臺(tái)提升過程中，控制提升機(jī)運(yùn)行的速度根據(jù)PLC接受現(xiàn)場傳感器信號(hào)由PLC編程產(chǎn)生，以驅(qū)動(dòng)變頻器工作，對(duì)變頻器輸出頻率的調(diào)制控制，也可根據(jù)現(xiàn)場工況需要，人工調(diào)整變頻器頻率給定的方式進(jìn)行控制。監(jiān)控畫面根據(jù)提升機(jī)的行走狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示提升機(jī)載貨情況、運(yùn)行狀態(tài)、位置信息等。

 

4、控制系統(tǒng)工作流程

當(dāng)工作人員發(fā)現(xiàn)有工作任務(wù)時(shí)，把提升機(jī)調(diào)整為自動(dòng)、無故障狀態(tài)，并通過選擇按鈕確定當(dāng)前樓層任務(wù)目標(biāo)樓層，貨物由叉車放到提升機(jī)口輸送機(jī)上，通過檢測開關(guān)由編程自動(dòng)生成任務(wù)信息；當(dāng)?shù)谝煌胸浳镙斔偷捷d貨臺(tái)時(shí)，PLC將啟動(dòng)定時(shí)器計(jì)時(shí)，此時(shí)有兩種情況：一種情況為，提升機(jī)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)載貨臺(tái)兩個(gè)貨位滿的情況下，提升機(jī)計(jì)時(shí)結(jié)束，直接將貨物運(yùn)送到相應(yīng)樓層；另一種情況為，提升機(jī)載貨臺(tái)只有一托盤貨物且計(jì)時(shí)完成后．提升機(jī)將運(yùn)送單個(gè)托盤到相應(yīng)樓層。

 

在載貨臺(tái)只有一個(gè)托盤貨物的情況下，如果控制器發(fā)現(xiàn)在運(yùn)行方向上還有需要運(yùn)送至相同目標(biāo)樓層的貨物，中途會(huì)停下來接貨，共同完成到目標(biāo)樓層的運(yùn)送任務(wù)。

 

5、變頻器容量選擇

常規(guī)設(shè)計(jì)的交流電動(dòng)機(jī)，通常都是在額定頻率、額定電壓下丁作的，此時(shí)軸上輸出轉(zhuǎn)矩、輸出功率都可以達(dá)到額定值。在變頻調(diào)速的情況下，供電頻率是根據(jù)實(shí)際情況變化的，電機(jī)的實(shí)際輸出也做相應(yīng)變化，由于變頻器有一定的通用性，因此在不同拖動(dòng)場合的電機(jī)配合時(shí)，必須合理選擇容量。在一臺(tái)變頻器驅(qū)動(dòng)一臺(tái)電機(jī)的情況下，變頻器的容量選擇要保證變頻器的額定電路大于該電動(dòng)機(jī)的額定電路，或者是變頻器所適配的電動(dòng)機(jī)功率大于當(dāng)前該電動(dòng)機(jī)的功率。

 

三、安全防護(hù)

1、機(jī)械保護(hù)

(1)導(dǎo)向裝置：雙貨位往復(fù)式提升機(jī)兩側(cè)分別裝有保護(hù)導(dǎo)向裝置，保證提升機(jī)載貨臺(tái)在運(yùn)行過程中平穩(wěn)。

(2)超速卡死裝置：載貨臺(tái)如果超出規(guī)定速度，載貨臺(tái)上的卡死裝置生效，機(jī)械完成提升機(jī)載貨臺(tái)停止動(dòng)作。

(3)傳感器件的安裝防護(hù)裝置．防止人為受損或被運(yùn)送物料撞壓移位和受損。

 

2、電氣保護(hù)

(1)急停開關(guān)：雙貨位往復(fù)式提升機(jī)在每個(gè)樓層都設(shè)有緊急停止開關(guān)，Ｔ作人員發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，可以通過緊急停止開關(guān)使提升機(jī)停止運(yùn)行。

(2)超速保護(hù)：載貨臺(tái)連接超速報(bào)警裝置，發(fā)現(xiàn)提升機(jī)載貨臺(tái)速度超過設(shè)定值，超速報(bào)警生效，電氣停止提升機(jī)運(yùn)行。

(3)超時(shí)保護(hù)：物料通過鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)運(yùn)送，如果發(fā)現(xiàn)托盤被卡住或者其他情況下未能在一定時(shí)間內(nèi)到達(dá)下一個(gè)目標(biāo)輸送機(jī)時(shí)，系統(tǒng)超時(shí)保護(hù)生效，停止系統(tǒng)運(yùn)行。

(4)斷鏈保護(hù)：通過傳感器檢測鏈條是否斷裂，如果鏈條發(fā)生斷鏈情況，ＰＬＣ會(huì)收到傳感器發(fā)回的斷鏈信號(hào)，自動(dòng)使系統(tǒng)停止．保障提升機(jī)安全、可靠運(yùn)行。

(5)超限保護(hù)：提升機(jī)載貨臺(tái)在豎井里運(yùn)行有超高限位、超低限位行程開關(guān)保護(hù)，即便提升機(jī)因異常運(yùn)行到超高或者超低限位，系統(tǒng)報(bào)故障，阻止載貨臺(tái)沖頂或者摔落，避免造成不必要的損失。

 

綜上所述，雙貨位往復(fù)式提升機(jī)不僅使物流系統(tǒng)的出庫、入庫輸送效率提高．控制回路靈活性強(qiáng)，故障顯示清晰，無故障時(shí)間長，易維護(hù)，而且占地面積小，運(yùn)行費(fèi)用低，相比普通提升機(jī)或貨梯有明顯優(yōu)勢，

 

四、應(yīng)用前景

該項(xiàng)目實(shí)施后的運(yùn)行效果充分證明：雙工位往復(fù)式提升機(jī)應(yīng)用在文具行業(yè)倉儲(chǔ)物流系統(tǒng)中，有效滿足

了多樓層大批量混合進(jìn)出貨物的需要，提高了工作效率和安全可靠性，節(jié)約投資及運(yùn)行成本，值得大力推廣。該設(shè)備在未來的應(yīng)用前景將呈現(xiàn)以下趨勢：

1、標(biāo)準(zhǔn)化。由于提升機(jī)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于不同行業(yè)，為避免混亂，可以實(shí)現(xiàn)開放式的設(shè)計(jì)模式，統(tǒng)一規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、接口、結(jié)構(gòu)和編程等。

2、智能化。控制系統(tǒng)擁有微機(jī)控制的特性，可以實(shí)現(xiàn)智能精確快速的統(tǒng)計(jì)與計(jì)算，實(shí)現(xiàn)提升機(jī)智能控制。

3、網(wǎng)絡(luò)化。控制系統(tǒng)專用通信模塊，為現(xiàn)代控制系統(tǒng)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展提供了便捷、可行的方案，可以使系統(tǒng)參數(shù)在控制系統(tǒng)中實(shí)時(shí)傳遞。

4、采用機(jī)械與電氣多重保護(hù)，保證安全、可靠運(yùn)行。

5、采用變頻控制，節(jié)能環(huán)保。