供丝小车防撞装置的设计与实现

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1、供丝小车防撞装置的设计与实现：本系统利用激光技术原理，将专用多光束高精度激光感应器和激光发射器安装于供丝小车运行轨迹下，当小车运行过程中有异物遮挡时，系统进行检测并报警停车，实现了供丝小车实时运行异物检测防撞报警功能。　　关键词：供丝小车防撞装置激光　　：TP274：A：1007-9416（2011）05-0163-01　　1、前言　　烟丝输送是卷烟加工过程必不可少的环节，目前国内烟丝输送的方式主要有风力供丝和小车供丝两种形式。我厂卷包车间使用的是小车供丝形式为卷烟机进行送料作业。供丝小车通过计算机控制系统和PLC控制系统完成烟

2、丝分配和小车自动送料作业。小车供丝系统工作过程主要包括烟丝分配和小车自动送料两个工作过程：在加料站台将烟丝定量加入每辆小车，加满料后的供丝小车进入发车位等待机台请料信号；当供丝小车接收到机台的请料信号后，在系统控制下沿着小车运行轨道对目标机台进行自动寻的、定位后完成送料作业，送料作业完成后沿着小车运行轨道自动返回加料站台加料等待下一次送料指令。　　小车运行轨道布置于卷接机组上方，因此供丝小车频繁行驶于卷接机组上方，机台操作、维修人员处理故障及维修保养时很可能会进入供丝小车运行区域。工作人员在处理故障及维修保养作业过程中，若不注意

3、供丝小车运行状况很容易受到小车碰撞伤害。为了防止机台操作、维修人员受到供丝小车的碰撞伤害。为了保护工作人员生命安全，需要对供丝小车控制系统进行改进，增加供丝小车实时运行异物检测防撞报警功能，提高工作人员操作与维修作业的安全系数。　　2、供丝小车实时运行防撞装置的设计与实现　　2.1供丝小车防撞装置设计原理　　根据小车供丝系统控制原理，小车供丝系统由计算机控制系统、烟丝分配控制系统、供丝小车控制系统三部分组成。供丝小车自动运行是由一个相对独立的供丝小车PLC控制系统来实现的，供丝小车PLC控制系统与计算机控制系统主要依靠安装于机台

4、附近轨道上的光电发射传感器与安装于供丝小车上的光电接收传感器进行通讯。计算机控制系统通过控制轨道上的光电发射传感器的通断实现对供丝小车运行的控制。根据计算机控制系统对小车运行的控制原理，可考虑在供丝小车运行轨迹下方安装专用多光束高精度激光感应器和激光发射器，同时在轨道上方增加安装若干光电发射传感器，当供丝小车运行过程中有异物遮挡时，光电发射传感器工作，供丝小车上的光电接收传感器接到信号，供丝小车PLC控制系统收到信号后发出停车指令实现自动制动。当异物消失时，供丝小车恢复正常运行，从而实现供丝小车防撞装置功能。　　2.2供丝小车防

5、撞装置的实现　　根据供丝小车运行轨道特点，可以将供丝小车运行区域分为：站台区域、机台区域和返回区域。在对每个区域作业可能产生供丝小车碰撞人身伤害的原因分析的基础上，不同区域的传感器安装方式有所不同。　　(1)机台区域。将多光束激光传感器安装于机台喂料机上（3光束激光传感器），如图1所示。当机台警界区域有人或物遮挡激光后，安装于相应机台上方轨道的光电传感器工作，小车PLC收到信号后立即发出停车指令开始刹车。(2)返回区域。在非机台区域，将拟分段设定警界区域，将多光束激光传感器安装于小车运行轨迹下5cm处，当人或物进入警界区时报警提

6、示，同时安装于相应轨道上方光电传感器传感器工作，驶向该区域小车PLC收到信号后立即发出停车指令开始刹车。(3)站台区域。在站台区域，同样分段设定警界区域，因小车运行轨迹下边是站台，人无法从下面进入，但可从侧面进入，所以在小车运行轨迹两侧安装激光传感器，当人或物进入警界区时报警提示，同时安装于相应轨道上的光电传感器工作，驶向该区域小车PLC收到信号后立即发出停车指令开始刹车。　　2.3供丝小车防撞装置硬件配置　　(1)激光收发器配置：按个警戒区域划分，机台区横式安装3对/组，返回区横式安装2对/组。站台竖式安装1对/组。(2)光电

7、传感器配置：机台区域每机台安装一个光电发射传感器。返回区域每12米安装一个光电传感器。每辆小车上安装一个光电接收传感品，信号送至小车PLC输入口作为紧急刹车信号。　　2.4供丝小车防撞装置主要功能　　(1)卸料区及返回警界区域的异物遮光报警停车。(2)传感器故障自检、故障提示功能，避免因传感器故障而降低系统安全防范性能。(3)通过计算机控制系统，可对遮光报警停车时间进行设定，对恢复运行方式进行设定（停车后可选延时自动恢复运行和人工恢复运行）。　　3、结语　　安装小车运行防碰撞装置后，通过激光传感器可靠、准确的检测功能，将可以有效

8、保障工作人员的人身安全。由于小车运行时达到3米/秒，小车自身制动距离1米左右，从信号遮挡到发出停车指令有大约0.25秒左右的延时，当目标距离小车小于2米进入警界区域时，即使防撞装置及时工作发出停车信号令小车紧急刹车，也不能完全确保避免对目标的伤害。因此目标进入警