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        電能計(jì)量設(shè)備立體庫房堆垛機(jī)緊急閉鎖裝置的研究

        2015-10-10 00:59:54王立斌王淇鋒
        河北電力技術(shù) 2015年3期
        關(guān)鍵詞:堆垛庫房巷道

        王立斌,王淇鋒,帥 文,汪 洋

        (1.國(guó)網(wǎng)河北省電力公司電力科學(xué)研究院,石家莊 050021;2.國(guó)網(wǎng)河北省電力公司石家莊供電分公司,石家莊 050051)

        電能計(jì)量設(shè)備立體庫房堆垛機(jī)緊急閉鎖裝置的研究

        王立斌1,王淇鋒2,帥 文1,汪 洋1

        (1.國(guó)網(wǎng)河北省電力公司電力科學(xué)研究院,石家莊 050021;2.國(guó)網(wǎng)河北省電力公司石家莊供電分公司,石家莊 050051)

        針對(duì)電能計(jì)量設(shè)備立體庫房堆垛機(jī)運(yùn)行時(shí)對(duì)工作人員存在安全隱患的問題,提出一種電能計(jì)量設(shè)備立體庫房堆垛機(jī)緊急閉鎖裝置的研究方案,從監(jiān)控單元、監(jiān)測(cè)單元和執(zhí)行單元等方面對(duì)該方案進(jìn)行分析,認(rèn)為該方案能夠自動(dòng)將堆垛機(jī)行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)的供電回路斷開,以保證工作人員的安全。

        電能計(jì)量設(shè)備;立體庫房;堆垛機(jī);緊急閉鎖裝置

        1 概述

        目前,各個(gè)網(wǎng)省公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了將轄區(qū)內(nèi)電能計(jì)量設(shè)備集中到省級(jí)計(jì)量中心統(tǒng)一管理,為實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量設(shè)備的統(tǒng)一倉儲(chǔ),各省級(jí)計(jì)量中心都建立了智能立體庫房[1-2]。堆垛機(jī)是智能立體庫房的一種重要組成設(shè)備,主要用于貨架上貨物的存取[3]。堆垛機(jī)在巷道中穿梭時(shí),移動(dòng)速度較快,如果有人員在巷道中,則后果不堪設(shè)想。因此,設(shè)計(jì)一種立體庫房巷道堆垛機(jī)緊急閉鎖裝置顯得尤為重要。

        隨著光電技術(shù)的發(fā)展,光電傳感器為安全防護(hù)裝置的研制提供了一種有效途徑。文獻(xiàn)[4-5]均用光電對(duì)射開關(guān)制作了安全防護(hù)裝置。另外,無線通信技術(shù)為各分散工作單元間的通信提供了便利,文獻(xiàn)[6-7]利用無線數(shù)據(jù)傳輸模塊實(shí)現(xiàn)了各分散工作單元間的數(shù)據(jù)傳輸。光電對(duì)射開關(guān)以及無線通信技術(shù)為該方案提供了可靠的技術(shù)基礎(chǔ)。

        2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

        堆垛機(jī)的閉鎖裝置由監(jiān)控單元、監(jiān)測(cè)單元1、監(jiān)測(cè)單元2以及執(zhí)行單元組成,監(jiān)控單元與其他單元之間通過無線數(shù)據(jù)傳輸模塊進(jìn)行通信[8],其原理結(jié)構(gòu)如圖1所示。多個(gè)堆垛機(jī)的閉鎖裝置可以共用一個(gè)監(jiān)控單元。

        監(jiān)控計(jì)算機(jī)安裝在監(jiān)控室內(nèi),圖1中的光電對(duì)射開關(guān)S1、S2分別安裝在巷道的兩個(gè)入口處,警示燈安裝在堆垛機(jī)上便于工作人員觀察的位置,其安裝布置圖如圖2所示。

        當(dāng)有人員從巷道入口1或巷道入口2進(jìn)入巷道時(shí),閉鎖裝置都會(huì)將堆垛機(jī)行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)的供電回路切斷,以保證人員的安全,同時(shí),通過警示燈來顯示堆垛機(jī)行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電回路的通斷狀態(tài)。

        圖1 閉鎖裝置原理結(jié)構(gòu)

        圖2 庫房貨架與堆垛機(jī)安裝示意

        2.1 監(jiān)控單元

        監(jiān)控單元由監(jiān)控計(jì)算機(jī)以及與無線數(shù)據(jù)傳輸模塊組成。

        監(jiān)控單元收到有人員進(jìn)入巷道的信息后,立即給執(zhí)行單元下發(fā)斷開堆垛機(jī)行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)M供電回路的命令,當(dāng)執(zhí)行單元將已經(jīng)斷開驅(qū)動(dòng)電機(jī)M供電回路的信息回傳給監(jiān)控單元后,監(jiān)控計(jì)算機(jī)將該信息顯示在用戶界面上以告知監(jiān)控室的工作人員。人員全部走出巷道后,工作人員即可通過監(jiān)控計(jì)算機(jī)給執(zhí)行單元下發(fā)接通巷道堆垛機(jī)行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)M供電回路的命令,當(dāng)執(zhí)行單元將已經(jīng)接通驅(qū)動(dòng)電機(jī)M供電回路的信息回傳給監(jiān)控單元后,監(jiān)控計(jì)算機(jī)將該信息顯示在用戶界面上以告知監(jiān)控室的工作人員。監(jiān)控計(jì)算機(jī)的程序流程如圖3所示。

        2.2 監(jiān)測(cè)單元

        監(jiān)測(cè)單元1與監(jiān)測(cè)單元2的結(jié)構(gòu)完全相同,以下以監(jiān)測(cè)單元1為例進(jìn)行說明。監(jiān)測(cè)單元1電路圖如圖4所示。

        圖3 監(jiān)控計(jì)算機(jī)程序流程

        圖4 監(jiān)測(cè)單元電路

        光電對(duì)射開關(guān)S1接收端S1-R的輸出端子BK接單片機(jī)U1的P2.0腳,單片機(jī)U1與無線數(shù)據(jù)傳輸模塊CS1通過232串口連接。當(dāng)有人員通過巷道入口1進(jìn)入巷道時(shí),光電對(duì)射開關(guān)S1被觸發(fā),其接收端S1-R的輸出端子BK輸出高電平至單片機(jī),單片機(jī)將該信息通過無線數(shù)據(jù)傳輸模塊CS1上傳至監(jiān)控單元。

        2.3 執(zhí)行單元

        執(zhí)行單元的電路圖如圖5所示。

        單片機(jī)U3與無線數(shù)據(jù)傳輸模塊CS3通過232串口連接。單片機(jī)U3通過繼電器KR來控制交流接觸器KM,進(jìn)而控制堆垛機(jī)行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)M供電回路的通斷以及警示燈LD的顯示顏色。

        圖5 執(zhí)行單元電路

        當(dāng)單片機(jī)U3收到斷開堆垛機(jī)行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)M供電回路的命令后,觸發(fā)繼電器KR,使其常閉觸點(diǎn)KR-1斷開,交流接觸器KM線圈失電,其常開觸點(diǎn) KM-1、KM-2、KM-3斷開,堆垛機(jī)行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)M供電回路斷開,同時(shí),交流接觸器KM常開觸點(diǎn)KM-4斷開,常閉觸點(diǎn)KM-5閉合,警示燈LD顯示綠色,表示堆垛機(jī)行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)M供電回路已經(jīng)斷開。

        當(dāng)單片機(jī)U3收到接通堆垛機(jī)行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)M供電回路的命令后,停止觸發(fā)繼電器KR,使其常閉觸點(diǎn)KR-1閉合,交流接觸器KM線圈通電,其常開觸點(diǎn) KM-1、KM-2、KM-3閉合,堆垛機(jī)行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)M供電回路接通,同時(shí),交流接觸器KM常開觸點(diǎn)KM-4閉合,常閉觸點(diǎn)KM-5斷開,警示燈LD顯示紅色,表示堆垛機(jī)行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電回路已經(jīng)接通。堆垛機(jī)行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)M供電回路斷開或接通操作完成后,單片機(jī)U3將操作完成的信息通過無線數(shù)據(jù)傳輸模塊CS3上傳至監(jiān)控單元。

        3 結(jié)束語

        電能計(jì)量設(shè)備立體庫房堆垛機(jī)緊急閉鎖裝置,當(dāng)有人員進(jìn)入堆垛機(jī)巷道時(shí),監(jiān)測(cè)單元檢測(cè)到相關(guān)信號(hào),采用無線信號(hào)傳至監(jiān)控單元,監(jiān)控單元通過無線通信切斷堆垛機(jī)行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電回路,從而保護(hù)工作人員安全。同時(shí)通過警示燈告知現(xiàn)場(chǎng)人員,并將回路的通斷狀態(tài)顯示在用戶界面上。利用該裝置,可以通過監(jiān)控計(jì)算機(jī)控制堆垛機(jī)行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電回路的通斷,以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。

        當(dāng)監(jiān)控人員收到報(bào)警信息后,應(yīng)及時(shí)趕赴現(xiàn)場(chǎng)對(duì)入巷人員進(jìn)行勸退,并恢復(fù)堆垛機(jī)工作,以便降低對(duì)立體庫房工作效率的影響。該裝置的可靠性對(duì)工作人員的安全至關(guān)重要,因此,生產(chǎn)該裝置所使用的元器件應(yīng)由商業(yè)信譽(yù)高的廠商供貨。

        [1]王永輝,申洪濤,孫 沖,等.電能計(jì)量設(shè)備智能倉儲(chǔ)庫房的建設(shè)研究[J].河北電力技術(shù),2014,33(5):8-10.

        [2]龍貴山,劉 磊,劉 穎,等.電能表全自動(dòng)化檢定及智能倉儲(chǔ)一體化系統(tǒng)研究[J].貴州電力技術(shù),2012,15(7):31-35.

        [3]JBT 9018-1999,有軌巷道式高層貨架倉庫設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

        [4]楊俊濤,謝和平.交叉路口復(fù)雜路況安全防護(hù)措施[J].工業(yè)安全與環(huán)保,2010,36(10):55-64.

        [5]殷 宏.光電傳感器在制絲線安全聯(lián)鎖裝置中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力,2014(1):108-109.

        [6]蘭 羽,白 潔.基于nRF905的無線溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置,2014(3):29-32.

        [7]李 燕,吳曉飛,高志一,等.基于無線傳輸?shù)募Z食儲(chǔ)藏室溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2013(4):62-63.

        [8]王琳輝.PC機(jī)與單片機(jī)的無線通信[J].內(nèi)蒙古教育:職教版,2013(7):67-68.

        本文責(zé)任編輯:靳書海

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        ResearchonEmergencyLockingDeviceofElectricalEnergyMeasuring EquipmentHigh-riseWarehouseStacker

        Wang Libin1,Wang Qifeng2,Shuai Wen1,Wang Yang1
        (1.State Grid Hebei Electric Power Research Institute,Shijiazhuang 050021,China;2.State Grid Hebei Electric Power Corporation Shijiazhuang Power Supply Branch,Shijiazhuang 050051,China)

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        electrical energy measuring equipment;high-rise warehouse;stacker;emergency locking device

        TM933.4;TH24

        A

        1001-9898(2015)03-0039-03

        2014-11-21

        王立斌(1985-),男,工程師,主要從事自動(dòng)化設(shè)備維護(hù)與研究工作。

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