物流装备穿梭车控制系统的研究

唐崧

（四川中烟工业有限责任公司西昌卷烟厂，四川 西昌 615000）

一、物流装备穿梭车控制系统——硬件电路

物流装备穿梭车在对货物进行高速输送的过程中需要在特定的两条平行导轨上运行，并通过无线遥控的指令使物流装备穿梭车在完成自身检测元件基础上，实现对各货物站点的存取功能。行走方向的运动控制是物流装备穿梭车控制系统中非常重要的一点，通过对行走方向运动的控制来确保穿梭车的平稳启动，以便能够为穿梭车的快速运行以及精确定位奠定基础。由于货物的大小、重量等都是不一样的，所以，物流装备穿梭车往往会受到大惯量负载与载重不一因素的影响，为此，在物流装备穿梭车控制系统操作过程中，需要在减速方面对高速度到低速度之间的快速调节进行设定，而在低速度运行时，要能够保证物流装备穿梭车可以不受到不同负载或者是外部因素干扰的情况下，可以快速制动，并对货物精确定位。

（一）电源模块

电压模块不仅能够为物流装备穿梭车控制系统的各个模块提供稳定的电压，同时还可以确保控制系统整体硬件电路的可靠运行。物流装备穿梭车在运动的过程中，其控制系统的各功能模块都需要以电源模块为基础，尽管不同的功能模块所需要的电源压力都是各不相同的，但都是由24V、50Ah 的可充电磷酸铁锂电池相互组合而成，进而为各功能模块提供电源。其中，关于物流装备穿梭车控制系统中控制器、驱动器以及传感器的工作电压需要由八节单个的磷酸铁锂电池相互串联而成，其标称容量为50Ah。电路不同在一定程度上也会导致电路模块的不同，而所需要的工作电压以及电流容量自然也是不一样的，所以，为了能够确保物流装备穿梭车控制系统中各功能模块的稳定运行，则需要通过将电压转变为3.3V、5V 以及24V 的方式实现对电压的稳压。[1]

（二）电池电量检测模块

电池电量检测模块是物流装备穿梭车控制系统中非常重要的一部分，尤其是在穿梭车上电之后最先运行的便是电量检测模块，以便能够对电池电压进行立即检测，并通过与设定的电压值相比较的方式来判断穿梭车是否需要充电。在对电池电量检测模块进行编程之前，需要先对保护电压的值进行电池测量，倘若在电池测量过程中，电压低于保护电压的值时，就必须要点对电池进行充电，在这种情况下物流装备穿梭车便不可以自动运行，也可以有效避免穿梭车在运行中出现停电而无法对其进行召回现象。

（三）速度检测模块

物流装备穿梭车控制系统中的速度检测模块主要是在对穿梭机控制系统的电机转速进行测量的过程中，首先需要把电机的转速以PLC 可知别脉冲信号进行表示，以便对脉冲进行计算。关于速度检测模块中电机测量的方法主要包括两种，分别为模拟式与数字式，其中模拟式主要使用的是以测速发电机为检测元件，进而得到信号的实时电压量，数字式则是选用的以光电编码器、霍尔元件等检测元件为主，测量所得到的信号为脉冲信号。编码器是一种传感器，以码盘为基础，实现对信号的转换，之后再将转化后的光信号转换为电信号输出，具有简单化、精度高、可靠性等特点，所以，在物流装备穿梭车控制系统中得到较为广泛的应用。

二、物流装备穿梭车控制系统——软件编程

（一）系统安全检测

物流装备穿梭车在运行过程中，具备安全可靠的运行控制系统是非常重要的，也是确保穿梭车高效作业的重要保障。所以，在对物流装备穿梭车控制系统中的系统运行安全进行检测时，除了要对穿梭车控制系统中的硬件以及软件进行检测之外，还需要确保在穿梭车运行中工作人员操作的安全保护提供保障，为此，可以通过在穿梭车前后面板上安装紧急停止按钮以及回归反射型光电传感器的方式来为出现的意外与人为事故进行紧急制动停车。此外，为了能够避免穿梭车在运行过程中出现堵转问题，还可以在穿梭车的从动轮上安装接近传感器以及编码器的方式来对穿梭车的电机转速进行检测。物流装备穿梭车在运行时还会出现穿梭车货物地址错误或者是由于防撞挡板松动而引起的在运行中冲出轨道问题，所以，在软件编程上设置自学功能，便于穿梭车能够在每次执行任务完成之后可以对行驶的单向距离进行记忆，使穿梭车控制系统中关于行程系统运行可以更加准确。工作人员在对货物进行存货过程中，也会出现操作不规范现象，而传感器的安装与使用便可以实现对托盘的实时监测，可以有效防止运行中因为货物托盘移位而出现的托盘无法识别与无法取货等问题。与此同时，在对物流装备穿梭车控制系统进行安全检测时，还需要对电机的温度、电池电压等进行检测，以此来确保穿梭车的高速运行。[2]

（二）速度堵转检测

为了确保物流装备穿梭车在行驶过程中的平稳性，则需要对穿梭车的速度进行检测的方式来获得反馈信号，进而实现对穿梭车的闭环控制。穿梭车在行驶过程中会出现打滑堵转等问题，为了能够有效避免此类问题的出现，需要通过使用定时采样编码器来对行驶时间段内穿梭车转数值进行采取，并对其差值进行判断的方式来完成对穿梭车速度堵转的检测，倘若在穿梭车行驶中检测到堵转问题时，穿梭车的行驶速度便会降低，而超出设定的时间时便会发出警报，并对当前的状态信息进行显示，进而为穿梭车的自身安全提供保障。

（三）电量检测

物流装备穿梭车在行驶过程中，其驱动电动机的功耗会比较大，而此时便会出现电池电压降低的问题，所以，在穿梭车控制系统运行时需要对电压进行检测，但是在检测过程中由于升降电机启动时所采用的大扭矩直流减速电机在一定程度上导致电池电压出现波动较大现象，进而致使不能够准确地对电量的实际值进行测量，而此时则需要利用控制系统中的软件滤波来对这种影响进行消除，以便能够检测到准确的电量实际值，为控制系统提供可靠的参数。

三、总结

总而言之，物流装备穿梭车是现阶段我国物流行业中出现的一种新型仓储设备，具备多种工作方式与功能，使库存的管理更加的方便与简单。穿梭车的行驶自然离不开控制系统的运行，而控制系统的研究的运行则需要将穿梭车自身的保护与工作人员的人身安全为基础，以便促进物流行业的稳定发展。