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            ICS在有軌巷道堆垛起重機上的應用

            時間:2022-03-02來源:起重機廠家瀏覽次數:

                 有軌巷道堆垛起重機是隨著立體倉庫的出現而發展起來的專用起重機,通常簡稱為堆垛機,是代表立體倉庫特征的標志。堆垛機是立體倉庫中*重要的起重運輸設備,其主要用途是在高層貨架倉庫的巷道內沿軌道運行,將位于巷道口的貨物存入貨格;或者相反,取出貨格內的貨物運送到巷道口,完成出入庫作業。20世紀70年代初期,我國開始研究采用巷道式堆垛機的立體倉庫,據不完全統汁,到目前已建成三百余座。堆垛機作為立體倉庫中*重要的起重運輸設備,也得到了較快的發定位精度是衡量堆垛機性能的重要指標之一。導引方式不同,所得的定位精度有很大的差異,開發高精度的定位系統是不斷提高堆垛機性能的手段之一。

             
                21CS介紹IndustrialControlSystem(丨CS)是美國Trimble公司的高精度,智能光學定位系統,可以獨立完成被控運動對象的定位。
             
                該系統已在許多行業得到應用,在立體倉庫中也有成功應用的先例。
             
                2.1系統構成ICS控制系統由一個復雜的K)控制器和紅外測距儀組成。紅外測距儀可發出紅外光,該紅外光通過發射透鏡射到固定在需控制運動對象的反光板上,光束經反光板反射后回到1CS并經接收透鏡接收,通過計算光束的行程便可實現測距。
             
                該儀器的測量采樣頻率奮丨9.35,3()。58,49.32,W.50HZ4種。距離讀數是絕對量,Ikni以內的精度是lnun.M3控制器有以下功能:處理所有與紅外測距儀的通訊。
             
                (或其它類型上位控制器)的通訊。
             
                處理用于控制的模擬量輸出以及安全,剎車,同步繼電器。
             
                保證安裝時設置的特殊控制參數存入帶掉電保護的存儲器。
             
                ICS通過串口或現場總線與上位機或PLC通訊,通過模擬電壓輸出速度值,以及DC24V繼電器信號用于控制電機。2.2工作原理ICS有三種工作方式,分別為一種閉環控制,一種開環控制,一種直接用于測距。堆垛機使用閉環控制。閉環控制算法在ICS的安裝程序中選擇。安裝程序中有一個被控運動對象自學習軟件。在設置ICS的過程中,安裝程序會命令ICS中的控制器向電機發出速度激勵信號。被控運動對象的反應由紅外測距儀測量。安裝程序用收集到的數據建立系統的數學模型(被控對象,電機以及驅動裝置組成的系統)。利用系統的數學模型,安裝程序可以優化閉環控制的PID參數。
             
                安裝完畢后,ICS就以設置好的參數運行。當丨CS上的控制器收到上位機或PLC傳來的"到新位置"的指令,紅外測距儀便不斷地測量被控運動對象的實際位置,這時PID控制器就會探測到實際位置與新目的位置之間的誤差。P1D控制器根據誤差值向電機發校正信號,校正信號通過給電機發速度信號來實現,被控運動對象的運動便得到了控制??刂七\動的參數,諸如速度值,加速度甚至指定位置可以很容易的改變。
             
                31CS應用ICS用于控制運動對象一般按所示構成控制系統。PLC負責完成系統的主要控制功能,ICS在PLC的控制下獨立地完成運動對象的定位控制。該系統的好處在于1CS完成高精度的定位,大大降低了PLC的負荷,并使系統穩定性加強,便于維護。
             
                3.1ICS硬件安裝4將ICS安裝在某一固定位置,將反光板安裝在被控對象上。注意保證兩者的光學中心位置應具有同樣的X.Y坐標。
             
                將ICS與一上位機相連(可以通過串U,注意設好通m年第雨技術交流RS232/422或現場總線m!4BBI剎車輸出ICS典型應用系統協議)并在上位機上安裝隨機的1CS安裝程序。
             
                在上位機上運行"直接控制"程序,向ICS發RON指令,這時ICS會不斷的返回紅外光的反射強度。
             
                移動被控對象到行程的*遠處,使用紅外光顯示器觀察反光板上的紅外光斑點,調整ICS使光斑位于反光板的中央。
             
                e>移動被控對象到行程的*近處,在移動過程中反射光斑將不斷向反射板中央收縮。如果不是這樣,檢ICS與反光板的X,Y坐標,并從行程的*遠處重新調整ICS.參數設置中幾類比較重要的是:控制參數,位置參數,通訊參數。ICS隨機帶有一DOS下的設置程序。在該程序的配合下,使用者可以很方便的完成諸如:通訊協議,工作點位置以及控制參數的設定。
             
                參數設置是使用ICS的必要步驟,不進行正確的參數設置ICS不能正常工作。進行參數設置需要一臺計算機,并通過串口與ICS相連,并在上位機上運行隨機的安裝程序。在進行參數設置之前,*好按照廠家的推薦先在上位機上建立一個工作目錄。該工作目錄的作用是用來存儲ICS設置參數。
             
                對于一臺新的ICS所需的設置步驟一般為:議作為默認通訊協議。如果在這5秒內沒有建立通訊連接,系統就轉到用戶協議。如果沒有設置用戶協議,系統仍使用默認協議。默認協議是:波特率9600,無奇偶校驗,8位數據位和1位停止位。
             
                設置位置參數。ICS可以存儲1319或2000個位置。這些位置可從選定的地方開始按加1的方式順序排列。在對ICS的編程控制中,ICS可以直接指令控制被控制運動對象到指定序號的位置。這些位置的輸入可以在安裝程序的提示下方便的輸入,位置還可以方便的增加和刪除。
             
                設置控制參數。首先選擇控制算法,堆垛機應選擇TCS閉環算法。在TCS閉環控制算法下又有三種工作方式,主要區別在于ICS輸出的控制信號不一樣,如方式A的輸出信號為:用于速度的模擬量電壓輸出(-W到 WV),繼電器信號(同步,剎車和安全)。用戶可根據實際情況選擇合適的工作方式。
             
                ICS可以設置的控制參數很多,主要有:干擾的P增益,干擾的I增益,干擾的D增益,系統警告標準,故障標準等。其中P,〖,D設置要十分注意,如果設置不好,CS的控制功能會大大降低,甚至不起作用。其它的參數可以使用廠家的推薦值,注意在重新設置參數前,*好將原參數備份。
             
                所有參數設置完畢后,可通過串口直接下載到ICS上。
             
                ICS編程ICS為用戶提供了一個操作指令集。只需使用部分指令就可完成許多功能,如控制被控對象運動,接收系統故信息等。
             
                比較常用的指令有E,D,S.E指令可以從ICS讀回錯誤碼,語法為發大寫的字母E,ICS的回應為:E,其中代表錯誤代碼。用戶根據錯誤碼可以很快定位系統錯誤原因。如錯誤碼代表無效的指令或語法錯誤,"1"代表由H指令(停止指令)產生的停止。D指令可命令ICS控制被控運動對象移動到給定距離的位置。語法為:D,其中代表要到的目的地的距離,單位為胃,ICS的回應為ACK,并始控制被控對象運動。S指令可命令ICS控制被控運動對象移動到給定序號的位置,這些位置必須在ICS工作前已經設置好。語法為:S,其中代表所要到的目的位置號,ICS的回應為ACK,并開始控制被控對象運動。
             
                ICS在堆琢機上的應用1W8年美國戈登食品服務公司(GordonFoodService)新開了一個可容納59000個托盤的立體倉庫。堆垛機的定位在該系統中的作用是不容忽視的:堆垛機必須能高速移動托盤到指定位置,由托盤定位不準造成的托盤偏離中心的后果是相當嚴重的。*終,該公司選擇了Tnmble的1CS.該倉庫有三個不同的存儲區:冷凍區(美國*大),冷藏區,常溫區。每個存儲區有9個堆垛機,每個堆垛機上均安裝了1CS.該立體倉庫中,堆垛機每小時移動60次,托盤每小時移動560次。托盤存儲的*大高度為35m,1CS完全忽略了堆垛機的搖晃。機體搖晃通常會對運動產生不利的影響并延長定位時間。搖晃的克服應歸功于〖CS運用的先進控制技術。ICS運用的與移動距離無關的*優速度肘間以及閉環控制,使得即使在很短的距離內移動,堆垛機也不會產生爬行現象,完全滿足了生產的要求。
             
                4結論經實踐檢驗,1CS定位精度高,控制功能強,操作簡單,對于運行在直線巷道內的有軌堆垛起重機,只需加少量的元件及很少的編程便可實現理想的定位。該系統在軌巷道堆垛起重機中的應用是完全可行的。

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