利用对射光栅建立物流出入库安全联锁

1、利用对射光栅建立物流出入库安全联锁摘 要：通过对射光栅检测物流出入库过程中导 轨上物料高度，根据检测高度与设定高度比较，判定 出入库物料是否指定产品，对非指定物品出入库触发 安全联锁与报警，提高出入库的生产安全。关键词：对射光栅；出入库；安全联锁1 概述 近年来随着烟草行业各项标准化发展和执行后， 卷烟生产过程中原料、半成品成品，均大量使用箱式 存储进行出入库。目前箱式存储的出入库站台通常通 过传感器检测出入库烟箱的位置和数量，采用传感器 方法抗干扰能力较弱，若有异物遮挡传感器如手、烟 叶、纸片等，易导致控制错乱，计数异常等，若出现 烟箱碰撞或者机器震动传感器导致偏移，也会导致生 产停止。此外

2、，传感器组只能判断有物体经过，而无 法确定是否为烟包或烟箱，若生产过程中有异物进入 无法触发安全联锁，存在较大安全隐患。2 采用对射光栅的物流出入库系统 鉴于使用传感器所存在的问题，使用对射光栅替代对射传感器，对出入库烟箱进行检测，系统如图 1 其中对射光栅组 5 处于常闭状态，当出入库烟箱到达， 光栅部分被遮挡，处于开状态，状态送达控制器后， 触发相应的开包或者入库动作的执行，同时根据上升 下降进行计数。光栅替代传感器后原有出入库物品定 位、控制程序以及原有的计数程序不需要任何改动， 同时由于光栅的抗干扰性和稳定性要远高于传感器， 确保出入库系统运行更加稳定。3 利用对射光栅建立出入库站台安

3、全联锁控制方 法定义下对射光栅下边缘离输送导轨的高度 a,上 边缘高度b,光栅长度为L,设备固定后，a、b、L均 为常数。出入库烟箱的高度为 H，标准状态下H为常 数。当烟包经过光栅时,光栅下部分被遮挡的范围为 X，可知x=H-a。考虑到烟箱高度存在一定的误差，设 定一个阈值m。若光栅检测到被遮挡部分为x m，则 判定为正常烟箱经过，将控制出入库站台正常运行。 若光栅检测到被遮挡部分大于 x+m 或 x-m 时，判定为 异物进入，相应设备工作停止，同时触发报警灯进行 报警。相应的控制图如图 2。例如以某烟箱出库站台为例，调整光栅检测底部 和站台间距离a=300mm，出入库烟箱高度725土 10

4、mm，则正常烟箱出入库时光栅被遮挡高度为 425土10mm,若光栅检测经过物体高度不在此范围内，则触 发安全联锁，设备暂停运行，同时触发报警灯。4 结束语 依据出入库物料较为固定的特性，采用对射光栅 替代光电管，依据光栅反馈的遮挡状态和预先设定阈 值范围比对，判定输送设备上是否为正常物料经过， 从而控制设备启停，实现安全联锁。如果生产状态下 人员进入或者其他异常进入设备将停止工作，提高了 安全生产能力。同时采用光栅的方法，解决光电管因 碰撞、震动等引起错位导致生产停止故障。参考文献1 陶中华，樊宗发 .安全光栅在冲压生产中的应用 研究J.工业安全与环保，2008, 34 (5): 59.2 王鹏.烟丝存储和出入库的信息安全方案J.物 流技术(装备版) ， 2013( 7)： 52-54.3 匡蕾，许宁，洪一超，等 .基于危险工艺装置设 置安全联锁系统的研究J.中国安全科学学报，2009, 19( 7) .作者简介：陈晓杜( 1986， 09-)，男，福建省龙 岩人，南京理工大学控制理论与控制工程专业研究生。郭天文( 197