物流系统电气控制技术的发展研究

白东耀 赵亮

【摘 要】随着物流行业发展，为了构建高效的物流系统，要重视分析物流系统电气及控制技术的发展，本文基于有效的工作实践，对其进行了具体研究，作为相关工作人员，在有效的分析与总结过程中要科学采取现代化技术，不断提高技术运用能力，以此才能保证物流系统电气控制水平不断提高。

【关键词】物流;电气控制;技术分析

物流系统电子设备自动化是发展需要，也是新时期研究的重要部分，为了深入实践，作为相关工作人员，要不断加强专业水平，从而通过积极分析与总结，不断构建高效的物流系统体系，以促进物流行业现代化发展，具体工作实践阐述如下。

1电气自动化技术概论

可以说，电气自动化是科学技术发展的成果。所谓电气自动化技术，是指在没有人直接参与的情景中，通过利用相关设备操纵被控制的对象，使被操纵的对象朝着设定的目标发展变化或者行动的过程。控制对象的操作设备和被控制的对象一起构成了电气自动化控制系统。将电气自动化技术运用在企业生产过程中，不仅可以提高企业的生产效率，促进企业的经济营收，还可以提高企业产品的质量，减少对劳动型人力的需求，使企业朝着现代化的方向发展。而将电气自动化技术运用到交通方面的话，可使整个交通管理系统更为智能，减少道路拥堵等事故的发生，减少车辆因管理问题而拖延的时间并且提高车辆出行的安全性。从侧面来说也有利于我国物流行业的发展。

2电气自动化发展史

2.1全控型电力电子开关时期

在上个世纪五十年代晶闸管出现，标志了运动控制新纪元的开始。继后出现了交流变频技术和全控制式器件GTR等，即电力电子器件第二代。第三代器件包括IGBT和MGT这类复合型电力电子器件。而第四代器件则由功率集成电路PIC构成。

2.2电路低频向高频发展

随着电力电子器件的更新，变换器电路也随之改变。在普通晶闸管时期，整流控制主要由直流传动变换器完成。交流变频传动由交-直-交变频器完成。在第二代时期，PWM变换器得到广泛的应用。PWM技术可以提高工作效率，并且减少高次谐波对电网的影响，可以改善电动机低频转矩脉动问题。

2.3交流调速理论发展

德国学者F·Blasche提出了交流电机磁场定向远离市，并得到德国大学教授Depenbrock的继承和发展。教授D继F·Blasche提出了直接转矩控制思想，并将它推广到了弱磁调速范围。这一控制思想具有结构简单、思想新颖、信号处理物理概念明确的特点，属于高静动态性能的新型交流调速方法。

2.4通用变频时期

通用变频器是一种系列化、批量化和占市场量最大的中小功率变频器，经历了由普通功能型U/F控制型到高功能U/F型再到高动态性能适量控制型的发展过程。

2.5单片机发展

由于占主导地位的MCS-51单片机的8位机功能简单，指令短小，后来就有了适合大批量生产的PIC系列单片机的推广和使用，其可靠性和保密性都非常高。

3电气自动化技术的基本特点

3.1电气自动化的综合性

电气自动化技术不仅仅适用于工业生产，更能够应用于日常生活多方面领域中，所以说电气自动化技术是一项综合性十分强的科学技术。在技术应用的过程中，必须与实际需求相结合，在解决实际问题的基础上进行技术改良。由于现阶段该技术的综合性特点，往往在各个领域中都能够应用，所以他的行业覆盖面较全面，想要进行良好的应用，相关的技术人员和设计人员必须拥有多方面的综合知识。电气自动化的综合性特点，也大大促进了社会经济的发展。

3.2涉及范围广

由于电气自动化技术的应用领域较为广泛，从化工、医学、工程建造到日常生活，都或多或少会见到电气自动化技术的身影，这就要求该技术在应用过程中，一定要根据不同领域的不同特点和需求，来进行技术方面的调整和方案的改进。但从另一方面来讲，涉及范围较广，也导致了电气自动化技术应用的门槛较高，需要全方面设施都符合条件，从而达成一套统一的标准系统，来适应电气自动化的应用。

3.3电气自动化技术的依赖性强

电气自动化技术必须通过电子技术和网络技术才能够实施，这也体现了其较强的依赖性。由于电气设备的处理终端都是通过电子计算机进行发布命令的，所以没有电子信息技术，也就没有电气自动化技术。只有当电子技术发展，才能够进一步带动技術的发展。

4物流系统电气自动化

众所周知，物流系统是目前我国机械设备制造之中重要的组成部分，而物流系统是指将生产过程中所需要的原材料或将生产完毕的物料，运输至固定的仓库，在机械设备之中拥有极大的作用，还会从根本上影响整个生产的效率与速率。在以往引入电气自动化控制技术之前，通常情况下我国机械设备制造都是以人工操作的方式为主，不仅会导致运输方式相对速率较慢，同时也会不同程度上导致人力或物力的无意义使用消耗。而在切实引入电子控制自动化技术后，这一现象和弊端被有效解决，不仅从根本上推动了生产效率的提升，还能够在更短的时间内帮助企业产生更大的经济效益，加速效益回笼，帮助企业能够实现快速发展。

4.1 极强的环境适应能力

所谓的电气自动化技术，能够因其自身的优势与能力，即使是不同需求、不同环境下的工作场景，都能够发挥自身应有的价值，尤其是在包括高温、紅外线等恶劣极端工作环境下，电气自动化技术依然能够发挥其应有的作用和价值，从而做到从根本上减少因环境所对工作人员造成的负面影响，这对企业减少人工成本，推动企业可持续化良性发展有着重大的意义。

4.2 控制精度高

电气自动化技术的又一个典型优势在于，能够对企业生产过程中所产出的数据做出有效的管控，确保精确传达每一个信息指令的同时，又能对设备做出精确微调。在生产的过程之中，所使用的设备精度、指令都不尽相同，而电气自动化技术能够切实采用不同的地址代码做出控制，有效达到良好的电气自动化调整的精确值。其技术还拥有良好、完善的交互功能，即使是不同区域的工作人员，也可以根据周期内流水线所反馈出来的数据进行共享和交流，以此做到远程控制设备的同时，互相吸取对方在流水线上的经验，有针对性地调整自身的控制水平，实现更好发展。

5 PLC 立体仓库堆垛机的控制系统

5.1 动作控制

堆垛机是物流系统中最为常见且最为实用的工具之一，而其在使用过程中的动作，主要包含以下几类，即前后方向的高低速运动、升降运动以及伸缩运动。而堆垛机的控制，目前主要以电气自动化的系统为主，而不同的堆垛机则需要建立在可变频的不同参数机器之上，达到分别操控的目的。

5.2 定位控制

针对物流系统而言，速度并非整个工作中的第一要义，而准确度才是评判物流系统优劣的根本所在。以堆垛机为例，电气控制技术对其准确度有着较高的要求，其水平方向上的定位大部分是采用条码定位器控制的，通常拥有3个槽型光电开关来落实，目前较为先进的技术比如激光定位也应用较为广泛。上升计数槽型光电开关、下降计数槽型光电开关、提升区间槽型光电开关配合控制以达到垂直精确定位，也有采用垂直激光条码进行定位。计数槽型光电开关被认址片遮挡一次就计数一次，提升区间槽型光电开关与上升、下降计数槽型光电开关配合控制货叉取货和卸货的精确定位。

5.3通讯功能

之所以工作人员能够通过电气技术来对物流系统做出有效的改变，是因为其含有卓越的通讯功能，能够在仓储以及物流系统之中，通过监控计算机对现场的设备如堆垛机等做出动态指令，实现自动化的运作并及时将信息做出回馈。

5.4保护功能

当今物流系统之中的电气控制技术，还能够做到实时动态监控内部设备，能够做到超速保护、超高保护、超宽保护等，使得以堆垛机为主的物流设备能够流畅、稳定地运作。

6电气安全控制方式

在以往人工为主的物流系统之中，尽管目前设备的智能化程度相对较高，但仍然会不可避免地出现一定的安全事故，造成不必要的损失。而电气控制技术下的安全输入信号如保证开关始终畅通、紧急停止按钮等，安全控制模板，即针对设备的PLC、安全继电器等以及被控输出元件，即接触器、继电器等三部分组成。使得安全信号能够循序渐进、依据需求输入整个模块之中。首先，使用普通继电器搭建具有自锁和互锁功能的双回路线路。能达到较低的安全等级。其优点是成本低廉，缺点是维护和改造十分复杂，无法监控。其次，将安全继电器搭建良好的闭合回路。该方法的控制方式相对较为合理，并且能够较大程度上保证安全，但其流水线元件较多的情况，难以适应较大的线路。再次，使用安全PLC和安全总线进行安全控制。在目前物流系统中的电气控制技术而言，其同一条流水线通常拥有不止一个的处理器之间展开连结，而处理器之间会进行不定期的校核，一旦出现不同的情况，会引发PLC报警信息，整個系统对系统做出监控，如果出现了任何的不足和问题，PLC将会在第一时间切换至安全保护的状态。而安全总线的系统，能够适应绝大多数目前我国企业对安全控制系统的安全校核。其原理是因为，在目前系统的流水线基础上，在不破坏原有结构的情况下，从而达到符合要求的安全等级。由于PLC具备多元化的优点，成为目前最为重要的物流电气控制技术的首选，但其成本仍然相对较高。最后，使用可编程安全继电器进行安全控制。它介于安全PLC和安全继电器之间，即具有一定的可编程性，价格却不是很高。

7物流自动化整体发展

目前，随着我国互联网信息科技力量进一步发展的情况下，以电气自动化控制为代表的自动仓储将成为主流。

7.1管理自动化发展态势

目前越多越的企业展开自主仓储系统的研究与开发，力求找寻出更符合我国仓储系统、物流需求的电气控制自动化技术，以求更好提升企业的经济效益，带来更多的便利与优势。

7.2物流管理智能化

除了在运作、工作的过程中保持高度的自动化、智能化以外，电气自动化控制技术在管理层面也有着自身的优势与价值，能够高效率地确定运输的最佳路径与储存的合理位置，并且自动化进行筛选和分类，为后续的工作打下坚实的基础。电气控制自动化最大的优势还在于，能够不受到人力资源的束缚，针对部分大型企业的物流系统而言，能够做到二十四小时地运转，达到最佳的物流效果。

7.3零库存发展态势

针对仓储活动而言，最为重要的一点最终目标即为零库存。所谓的零库存，可从下述两个方面展开。首先，储存与仓库中的货物近乎为0。其次，库存设备以及劳动者的数量趋近于0。而后者的意义就是目前我国大力推动物流系统中的电气控制自动化技术，其价值不仅仅是带动企业的仓储压力下降，使得库存货量能够得到有效的减少。而为了达到这一目标，除了进一步完善电气控制自动化技术以外，还需要企业积极与客户、中间商展开沟通，达到综合化的效果。

8结束语

总之，新时期，随着物流行业现代化发展，自动化物流系统的研究已经取得有效进展，在此过程中要提高对于物流电气控制的重视，要不断引入先进技术，促使其不断发展，从而为物流行业各项工作有效开展奠定良好基础。

参考文献：

[1]范浩浩.烟草自动化物流系统中的电气控制系统设计[J].物流技术与应用，2018，23（9）.

[2]郝明月.电子电气设备企业退货物流网络优化[D].北京：北京交通大学，2014.

（作者单位：辽宁工业大学）