王建成，任發(fā)軍，張慶元

（山東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司青州卷煙廠，山東 青州262500）

1 煙絲庫(kù)穿梭車的組成及存在的安全問(wèn)題

通過(guò)對(duì)穿梭車安全風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行分析匯總，并運(yùn)用LEC打分法（D=L*E*C），對(duì)穿梭車存在的安全隱患進(jìn)行打分，識(shí)別出三項(xiàng)重點(diǎn)問(wèn)題（見表1）。

表1 危險(xiǎn)源LEC 打分法

通過(guò)LEC 打分法分析煙絲庫(kù)穿梭車存在的安全隱患與其在自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下當(dāng)軌道有障礙物時(shí)不能及時(shí)停車。

煙絲庫(kù)穿梭車采用無(wú)線通訊進(jìn)行信息交互，使用條碼測(cè)距儀進(jìn)行定位，當(dāng)有人進(jìn)入穿梭車運(yùn)行區(qū)域時(shí)對(duì)穿梭車的運(yùn)行不會(huì)產(chǎn)生影響，穿梭車的運(yùn)行不會(huì)因?yàn)橛龅秸系K物而中斷，仍保持正常速度繼續(xù)運(yùn)行。

2 穿梭車安全問(wèn)題解決方案的制定

對(duì)煙絲庫(kù)穿梭車的運(yùn)行原理進(jìn)行研究，并與輔料庫(kù)的穿梭車進(jìn)行對(duì)比。成品庫(kù)和輔料庫(kù)的穿梭車，采用以ProfiBUSDP 通訊系統(tǒng)，交流伺服驅(qū)動(dòng)，激光測(cè)距位置反饋，滑觸線供電電源，IR（紅外光）通訊，無(wú)線遙控操作為主要技術(shù)特征的新型單機(jī)控制系統(tǒng)。當(dāng)有人進(jìn)入穿梭車運(yùn)行區(qū)域擋住光通訊或激光測(cè)距時(shí)，穿梭車會(huì)減速停車，并報(bào)地面故障，只有當(dāng)人離開該區(qū)域并復(fù)位地面故障后，穿梭車才能繼續(xù)運(yùn)行。煙絲庫(kù)穿梭車采用無(wú)線通訊進(jìn)行信息交互，使用條碼測(cè)距儀進(jìn)行定位，當(dāng)有人進(jìn)入穿梭車運(yùn)行區(qū)域時(shí)對(duì)穿梭車的運(yùn)行不會(huì)產(chǎn)生影響，穿梭車的運(yùn)行不會(huì)因?yàn)槿说倪M(jìn)入而中斷，仍保持正常速度繼續(xù)運(yùn)行。

通過(guò)對(duì)比可以得出煙絲庫(kù)穿梭車特有的通訊和定位方式是其遇到障礙物不能停車的原因。由輔料庫(kù)穿梭車激光通信和激光測(cè)距得到啟發(fā)，可在煙絲庫(kù)穿梭車兩邊加裝感應(yīng)裝置，當(dāng)有人進(jìn)入時(shí)擋住傳感器觸發(fā)傳感器使機(jī)器停止運(yùn)行。

3 穿梭車安全解決方案的實(shí)施

3.1 傳感器的選擇

在生產(chǎn)中常用的傳感器有反射式和對(duì)射式兩種。反射式光電傳感器的光源有多種，常用的有紅外發(fā)光二極管、普通發(fā)光二極管以及激光二極管，前兩種光源容易受到外界光源的干擾，而激光二極管發(fā)出的光的頻率較集中，傳感器只接收很窄的頻率范圍信號(hào)，不容易被干擾但價(jià)格較貴[1]。理論上光電傳感器只要位于被測(cè)區(qū)域反射表面可受到光源照射同時(shí)又能被接收管接收到的范圍就能進(jìn)行檢測(cè)，然而這是一種理想的結(jié)果。因?yàn)楣獾姆瓷涫艿蕉喾N因素的影響，而且煙絲庫(kù)的環(huán)境比價(jià)差煙塵煙土較多。

而且反射式傳感器的感應(yīng)距離較近，而穿梭車的活動(dòng)范圍是40m 左右，所以選擇對(duì)射式光傳感器。

表2 不同傳感器類型的測(cè)量距離

3.2 電路的設(shè)計(jì)

穿梭車在軌道上運(yùn)行時(shí)會(huì)存在抖動(dòng)現(xiàn)象，車的抖動(dòng)會(huì)使其誤動(dòng)作。因此，必須在電路中有延時(shí)裝置。目前簡(jiǎn)單的延時(shí)裝置有時(shí)間繼電器或者是PLC 可供選擇。

在穿梭車上前后至少各安裝左、中、右三對(duì)才能保證當(dāng)有人或物體進(jìn)入軌道時(shí)檢測(cè)到及時(shí)停車報(bào)警達(dá)到預(yù)想的效果。而這樣如果用時(shí)間繼電器就需要至少6 個(gè)，使電路很煩瑣。而且時(shí)間繼電器誤差較大可靠性相對(duì)較低。而利用PLC 可以使用里邊的時(shí)間延時(shí)繼電器進(jìn)行延時(shí)，使電路簡(jiǎn)單可靠性高，因此，選擇PLC 作為延時(shí)元件。

穿梭車軌道的兩端都有急停按鈕，拍下后穿梭車停止運(yùn)行并報(bào)警。因此，可將光電傳感器的接收端通過(guò)繼電器與急停按鈕串聯(lián)，當(dāng)其檢測(cè)不到信號(hào)時(shí)繼電器斷開使回路斷開報(bào)警。

3.3 安裝調(diào)試

根據(jù)設(shè)計(jì)方案，結(jié)合傳感器尺寸及安裝位置情況，在穿梭車兩側(cè)和軌道兩側(cè)安裝立柱。使用專用工具在地面和穿梭車打孔，安裝膨脹螺絲后將安裝激光傳感器的立柱固定。將傳感器的發(fā)射和接收端分別安裝在穿梭車兩端和軌道兩端。將激光傳感器接到線路中，電纜套管后經(jīng)線槽順到地面的穿梭車控制電柜中，接到對(duì)應(yīng)的接線端子。根據(jù)電路設(shè)計(jì)連線并將延時(shí)設(shè)置為50ms。

確認(rèn)無(wú)誤后上電，并對(duì)傳感器進(jìn)行微調(diào)使其滿足工作需要。在穿梭車正常運(yùn)行時(shí)，擋住傳感器。正在自動(dòng)行走的穿梭車會(huì)減速制動(dòng)停車并發(fā)出報(bào)警聲，產(chǎn)生“地面急停”故障信號(hào)。在確保人員安全和穿梭車安全后，再順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)穿梭車地面控制柜上復(fù)位開關(guān)，手動(dòng)復(fù)位后故障消除。

4 項(xiàng)目效果及意義

利用這套聯(lián)鎖裝置，只要有人進(jìn)入穿梭車運(yùn)行區(qū)域，就會(huì)擋住激光傳感器，穿梭車就會(huì)減速制動(dòng)停車，大大提高了穿梭車使用的安全性，消除了人身安全隱患，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)目標(biāo)。