一、系統分析

該文具公司的物流中心布局分四層設計，功能分配為：一層樓為立體高架庫區、駛入式貨架庫區和自動分揀系統作業區；二層樓包括閣樓式貨架庫區、補貨系統作業區、數字揀選系統作業區、復核揀選臺作業區等功能；三層樓和四層樓包括橫梁式貨架庫區、駛入式貨架庫區、自動化輸送線作業區。根據客戶分布劃分存儲功能區，貨物可經過自動輸送線直接出庫或者完成補貨任務，其中雙工位往復式提升機貫穿倉儲整個庫區，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；2、通過皮帶伸縮機直發通道出庫；經過貨梯大批量托盤出庫、入庫，給庫存管理和作業人員提出了很高的要求。雙貨位往復式提升機為解決此類問題應運而生，通過貫穿整個物流中心，第一、三和四層樓對應的垂直提升機口有輸送機接貨、送貨，貨物可以在任一樓層間輸送。

 

二、控制系統總體方案設計

提升機是通過改變勢能進行運輸的大型機械設備，如礦井提升機、過壩提升機等。基于PLC控制的雙貨位提升機變頻調速控制系統由動力裝置、PLC、變頻器操作臺和控制監視系統組成。

 

1、結構組成

往復式提升機由電機、變頻器、鏈式輸送機、骨架、輸送機附件等組成。

 

2、器件參數

電機功率為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速；提升機運送高度為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、單機自動、聯機自動；供電方式為動力電纜（AC380V，50Hz）；運行跟蹤方式為信息傳遞，實時跟蹤。

 

3、控制系統工作原理

將380V動力電源接入變頻器輸入端。在載貨臺提升過程中，控制提升機運行的速度根據PLC接受現場傳感器信號由PLC編程產生，以驅動變頻器工作，對變頻器輸出頻率的調制控制，也可根據現場工況需要，人工調整變頻器頻率給定的方式進行控制。監控畫面根據提升機的行走狀態實時顯示提升機載貨情況、運行狀態、位置信息等。

 

4、控制系統工作流程

當工作人員發現有工作任務時，把提升機調整為自動、無故障狀態，并通過選擇按鈕確定當前樓層任務目標樓層，貨物由叉車放到提升機口輸送機上，通過檢測開關由編程自動生成任務信息；當第一托貨物輸送到載貨臺時，PLC將啟動定時器計時，此時有兩種情況：一種情況為，提升機在規定時間內載貨臺兩個貨位滿的情況下，提升機計時結束，直接將貨物運送到相應樓層；另一種情況為，提升機載貨臺只有一托盤貨物且計時完成后．提升機將運送單個托盤到相應樓層。

 

在載貨臺只有一個托盤貨物的情況下，如果控制器發現在運行方向上還有需要運送至相同目標樓層的貨物，中途會停下來接貨，共同完成到目標樓層的運送任務。

 

5、變頻器容量選擇

常規設計的交流電動機，通常都是在額定頻率、額定電壓下丁作的，此時軸上輸出轉矩、輸出功率都可以達到額定值。在變頻調速的情況下，供電頻率是根據實際情況變化的，電機的實際輸出也做相應變化，由于變頻器有一定的通用性，因此在不同拖動場合的電機配合時，必須合理選擇容量。在一臺變頻器驅動一臺電機的情況下，變頻器的容量選擇要保證變頻器的額定電路大于該電動機的額定電路，或者是變頻器所適配的電動機功率大于當前該電動機的功率。

 

三、安全防護

1、機械保護

(1)導向裝置：雙貨位往復式提升機兩側分別裝有保護導向裝置，保證提升機載貨臺在運行過程中平穩。

(2)超速卡死裝置：載貨臺如果超出規定速度，載貨臺上的卡死裝置生效，機械完成提升機載貨臺停止動作。

(3)傳感器件的安裝防護裝置．防止人為受損或被運送物料撞壓移位和受損。

 

2、電氣保護

(1)急停開關：雙貨位往復式提升機在每個樓層都設有緊急停止開關，Ｔ作人員發現異常時，可以通過緊急停止開關使提升機停止運行。

(2)超速保護：載貨臺連接超速報警裝置，發現提升機載貨臺速度超過設定值，超速報警生效，電氣停止提升機運行。

(3)超時保護：物料通過鏈式輸送機運送，如果發現托盤被卡住或者其他情況下未能在一定時間內到達下一個目標輸送機時，系統超時保護生效，停止系統運行。

(4)斷鏈保護：通過傳感器檢測鏈條是否斷裂，如果鏈條發生斷鏈情況，ＰＬＣ會收到傳感器發回的斷鏈信號，自動使系統停止．保障提升機安全、可靠運行。

(5)超限保護：提升機載貨臺在豎井里運行有超高限位、超低限位行程開關保護，即便提升機因異常運行到超高或者超低限位，系統報故障，阻止載貨臺沖頂或者摔落，避免造成不必要的損失。

 

綜上所述，雙貨位往復式提升機不僅使物流系統的出庫、入庫輸送效率提高．控制回路靈活性強，故障顯示清晰，無故障時間長，易維護，而且占地面積小，運行費用低，相比普通提升機或貨梯有明顯優勢，

 

四、應用前景

該項目實施后的運行效果充分證明：雙工位往復式提升機應用在文具行業倉儲物流系統中，有效滿足

了多樓層大批量混合進出貨物的需要，提高了工作效率和安全可靠性，節約投資及運行成本，值得大力推廣。該設備在未來的應用前景將呈現以下趨勢：

1、標準化。由于提升機系統廣泛應用于不同行業，為避免混亂，可以實現開放式的設計模式，統一規范標準的網絡協議、接口、結構和編程等。

2、智能化。控制系統擁有微機控制的特性，可以實現智能精確快速的統計與計算，實現提升機智能控制。

3、網絡化。控制系統專用通信模塊，為現代控制系統適應網絡化發展提供了便捷、可行的方案，可以使系統參數在控制系統中實時傳遞。

4、采用機械與電氣多重保護，保證安全、可靠運行。

5、采用變頻控制，節能環保。