长距离激光传感器在巷道堆垛机中的应用

何广军

摘要：激光测距与定位技术应用于有轨巷道堆垛机自动控制系统中，实现了堆垛机的绝对定位，不仅有效解决了计数与定位的精度与可靠性，而且实现平滑调速，从而提升堆垛机的整机性能。

关键词：激光测距、立体仓库、长距离传感器

在自动化物流系统中，各种信息技术如光电技术、计算机技术、控制技术等应用广泛，其中，激光检测技术凭借其在测距、定位等方面的优势。在巷道堆垛机和自动导航等设备中发挥着关键作用，推动了物流系统整体性能不断提升。

在有轨巷道堆垛机自动控制系统中，激光测距与定位、PLC控制、矢量变频调速等技术的应用。使有轨巷道堆垛机控制系统超越了原有的设计思路，实现堆垛机的绝对地址，不仅有效解决了计数与定位的精度及可靠性问题，而且实现平滑调速，优化调速曲线，优化起动与制动性能，从而提升了堆垛机的整机性能，确保整机性能可靠、平稳、高效。目前。激光定位技术已广泛应用于机械、食品、烟草、电子、汽车、配送中心、药品、电器和仓储等领域的自动化物流系统中。

以美国邦纳公司推出的LT7长距离激光传感器为例，该传感器为高精度、超长距离的“Time-of－Flight”激光距离传感器，通过反射板检测距离达到250米，可以满足国内大多数巷道堆垛机的行程需要。其激光测距与定位原理如下：

1激光测距传感器与上位机通讯

LT7激光测距传感器的通讯方式为ssI同步串行输出和RS422的通讯方式，可以接带ssl输入模块的PLC或仪器仪表，如西门子s7-300PLC模块。以前采用SSI应用在部分堆垛机上下位置检测时，由于大电机距离较近及频繁启动，有时SSI通讯会有干扰现象；采用LT7激光测距传感器后，堆垛机上下位置采用RS422通讯方式。由于采用了互补脉冲的通讯方式，抗干扰性能好。同时，S7-300PLC上有可作为RS422通讯的备用模块，可以有效地解决干扰问题。

2激光测距与定位的实现

通过激光测距器将一个货架的绝对地址数据读出，并自动保存到PLC内部的货位地址数据寄存器中；进行货位地址数据表的修改设置与保存固化，形成货位地址数据表，供堆垛机运行定位使用，完成原始数据的初始化和固化校准。当堆垛机接收到上位机或操作面板触摸屏下达的作业指令时，PLC可编程控制器接受作业指令，通过激光测距器读取堆垛机当前地址，并存储在PLC内供程序计算用。

通过PLC程序对以上数据的处理，实现堆垛机的地址与定位。由于激光测距实现了绝对地址，实现了货位设定的数字化，从而方便了货位数据、出入库台位置、运行速度值等的设置，易于实现数据比较、计数、自动换速及精准定位等功能。

将LT7激光测距传感器与定位技术应用于巷道堆垛机系统中，实现了堆垛机的绝对认址，相比传统的检测片相对认址或编码器定位技术，不仅有效提高了检测速度、效率，解决了计数与定位的精度与可靠性问题，还实现了测距、编址和调速的数字化。使库台和货位地址变更、调速曲线优化、起动与制动性能优化等易于实现，并确保了堆垛机的定位精度、运行平稳性和运动噪音等关键参数，最终大大提升了堆垛机的整机性能。