白東耀 趙亮

【摘 要】隨著物流行業(yè)發(fā)展，為了構(gòu)建高效的物流系統(tǒng)，要重視分析物流系統(tǒng)電氣及控制技術(shù)的發(fā)展，本文基于有效的工作實(shí)踐，對(duì)其進(jìn)行了具體研究，作為相關(guān)工作人員，在有效的分析與總結(jié)過(guò)程中要科學(xué)采取現(xiàn)代化技術(shù)，不斷提高技術(shù)運(yùn)用能力，以此才能保證物流系統(tǒng)電氣控制水平不斷提高。

【關(guān)鍵詞】物流;電氣控制;技術(shù)分析

物流系統(tǒng)電子設(shè)備自動(dòng)化是發(fā)展需要，也是新時(shí)期研究的重要部分，為了深入實(shí)踐，作為相關(guān)工作人員，要不斷加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)水平，從而通過(guò)積極分析與總結(jié)，不斷構(gòu)建高效的物流系統(tǒng)體系，以促進(jìn)物流行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，具體工作實(shí)踐闡述如下。

1電氣自動(dòng)化技術(shù)概論

可以說(shuō)，電氣自動(dòng)化是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的成果。所謂電氣自動(dòng)化技術(shù)，是指在沒(méi)有人直接參與的情景中，通過(guò)利用相關(guān)設(shè)備操縱被控制的對(duì)象，使被操縱的對(duì)象朝著設(shè)定的目標(biāo)發(fā)展變化或者行動(dòng)的過(guò)程。控制對(duì)象的操作設(shè)備和被控制的對(duì)象一起構(gòu)成了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)。將電氣自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用在企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，不僅可以提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，促進(jìn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)營(yíng)收，還可以提高企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量，減少對(duì)勞動(dòng)型人力的需求，使企業(yè)朝著現(xiàn)代化的方向發(fā)展。而將電氣自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用到交通方面的話(huà)，可使整個(gè)交通管理系統(tǒng)更為智能，減少道路擁堵等事故的發(fā)生，減少車(chē)輛因管理問(wèn)題而拖延的時(shí)間并且提高車(chē)輛出行的安全性。從側(cè)面來(lái)說(shuō)也有利于我國(guó)物流行業(yè)的發(fā)展。

2電氣自動(dòng)化發(fā)展史

2.1全控型電力電子開(kāi)關(guān)時(shí)期

在上個(gè)世紀(jì)五十年代晶閘管出現(xiàn)，標(biāo)志了運(yùn)動(dòng)控制新紀(jì)元的開(kāi)始。繼后出現(xiàn)了交流變頻技術(shù)和全控制式器件GTR等，即電力電子器件第二代。第三代器件包括IGBT和MGT這類(lèi)復(fù)合型電力電子器件。而第四代器件則由功率集成電路PIC構(gòu)成。

2.2電路低頻向高頻發(fā)展

隨著電力電子器件的更新，變換器電路也隨之改變。在普通晶閘管時(shí)期，整流控制主要由直流傳動(dòng)變換器完成。交流變頻傳動(dòng)由交-直-交變頻器完成。在第二代時(shí)期，PWM變換器得到廣泛的應(yīng)用。PWM技術(shù)可以提高工作效率，并且減少高次諧波對(duì)電網(wǎng)的影響，可以改善電動(dòng)機(jī)低頻轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)問(wèn)題。

2.3交流調(diào)速理論發(fā)展

德國(guó)學(xué)者F·Blasche提出了交流電機(jī)磁場(chǎng)定向遠(yuǎn)離市，并得到德國(guó)大學(xué)教授Depenbrock的繼承和發(fā)展。教授D繼F·Blasche提出了直接轉(zhuǎn)矩控制思想，并將它推廣到了弱磁調(diào)速范圍。這一控制思想具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、思想新穎、信號(hào)處理物理概念明確的特點(diǎn)，屬于高靜動(dòng)態(tài)性能的新型交流調(diào)速方法。

2.4通用變頻時(shí)期

通用變頻器是一種系列化、批量化和占市場(chǎng)量最大的中小功率變頻器，經(jīng)歷了由普通功能型U/F控制型到高功能U/F型再到高動(dòng)態(tài)性能適量控制型的發(fā)展過(guò)程。

2.5單片機(jī)發(fā)展

由于占主導(dǎo)地位的MCS-51單片機(jī)的8位機(jī)功能簡(jiǎn)單，指令短小，后來(lái)就有了適合大批量生產(chǎn)的PIC系列單片機(jī)的推廣和使用，其可靠性和保密性都非常高。

3電氣自動(dòng)化技術(shù)的基本特點(diǎn)

3.1電氣自動(dòng)化的綜合性

電氣自動(dòng)化技術(shù)不僅僅適用于工業(yè)生產(chǎn)，更能夠應(yīng)用于日常生活多方面領(lǐng)域中，所以說(shuō)電氣自動(dòng)化技術(shù)是一項(xiàng)綜合性十分強(qiáng)的科學(xué)技術(shù)。在技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，必須與實(shí)際需求相結(jié)合，在解決實(shí)際問(wèn)題的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)改良。由于現(xiàn)階段該技術(shù)的綜合性特點(diǎn)，往往在各個(gè)領(lǐng)域中都能夠應(yīng)用，所以他的行業(yè)覆蓋面較全面，想要進(jìn)行良好的應(yīng)用，相關(guān)的技術(shù)人員和設(shè)計(jì)人員必須擁有多方面的綜合知識(shí)。電氣自動(dòng)化的綜合性特點(diǎn)，也大大促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

3.2涉及范圍廣

由于電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛，從化工、醫(yī)學(xué)、工程建造到日常生活，都或多或少會(huì)見(jiàn)到電氣自動(dòng)化技術(shù)的身影，這就要求該技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，一定要根據(jù)不同領(lǐng)域的不同特點(diǎn)和需求，來(lái)進(jìn)行技術(shù)方面的調(diào)整和方案的改進(jìn)。但從另一方面來(lái)講，涉及范圍較廣，也導(dǎo)致了電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的門(mén)檻較高，需要全方面設(shè)施都符合條件，從而達(dá)成一套統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，來(lái)適應(yīng)電氣自動(dòng)化的應(yīng)用。

3.3電氣自動(dòng)化技術(shù)的依賴(lài)性強(qiáng)

電氣自動(dòng)化技術(shù)必須通過(guò)電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)才能夠?qū)嵤@也體現(xiàn)了其較強(qiáng)的依賴(lài)性。由于電氣設(shè)備的處理終端都是通過(guò)電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行發(fā)布命令的，所以沒(méi)有電子信息技術(shù)，也就沒(méi)有電氣自動(dòng)化技術(shù)。只有當(dāng)電子技術(shù)發(fā)展，才能夠進(jìn)一步帶動(dòng)技術(shù)的發(fā)展。

4物流系統(tǒng)電氣自動(dòng)化

眾所周知，物流系統(tǒng)是目前我國(guó)機(jī)械設(shè)備制造之中重要的組成部分，而物流系統(tǒng)是指將生產(chǎn)過(guò)程中所需要的原材料或?qū)⑸a(chǎn)完畢的物料，運(yùn)輸至固定的倉(cāng)庫(kù)，在機(jī)械設(shè)備之中擁有極大的作用，還會(huì)從根本上影響整個(gè)生產(chǎn)的效率與速率。在以往引入電氣自動(dòng)化控制技術(shù)之前，通常情況下我國(guó)機(jī)械設(shè)備制造都是以人工操作的方式為主，不僅會(huì)導(dǎo)致運(yùn)輸方式相對(duì)速率較慢，同時(shí)也會(huì)不同程度上導(dǎo)致人力或物力的無(wú)意義使用消耗。而在切實(shí)引入電子控制自動(dòng)化技術(shù)后，這一現(xiàn)象和弊端被有效解決，不僅從根本上推動(dòng)了生產(chǎn)效率的提升，還能夠在更短的時(shí)間內(nèi)幫助企業(yè)產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益，加速效益回籠，幫助企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)快速發(fā)展。

4.1 極強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力

所謂的電氣自動(dòng)化技術(shù)，能夠因其自身的優(yōu)勢(shì)與能力，即使是不同需求、不同環(huán)境下的工作場(chǎng)景，都能夠發(fā)揮自身應(yīng)有的價(jià)值，尤其是在包括高溫、紅外線(xiàn)等惡劣極端工作環(huán)境下，電氣自動(dòng)化技術(shù)依然能夠發(fā)揮其應(yīng)有的作用和價(jià)值，從而做到從根本上減少因環(huán)境所對(duì)工作人員造成的負(fù)面影響，這對(duì)企業(yè)減少人工成本，推動(dòng)企業(yè)可持續(xù)化良性發(fā)展有著重大的意義。

4.2 控制精度高

電氣自動(dòng)化技術(shù)的又一個(gè)典型優(yōu)勢(shì)在于，能夠?qū)ζ髽I(yè)生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)出的數(shù)據(jù)做出有效的管控，確保精確傳達(dá)每一個(gè)信息指令的同時(shí)，又能對(duì)設(shè)備做出精確微調(diào)。在生產(chǎn)的過(guò)程之中，所使用的設(shè)備精度、指令都不盡相同，而電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠切實(shí)采用不同的地址代碼做出控制，有效達(dá)到良好的電氣自動(dòng)化調(diào)整的精確值。其技術(shù)還擁有良好、完善的交互功能，即使是不同區(qū)域的工作人員，也可以根據(jù)周期內(nèi)流水線(xiàn)所反饋出來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行共享和交流，以此做到遠(yuǎn)程控制設(shè)備的同時(shí)，互相吸取對(duì)方在流水線(xiàn)上的經(jīng)驗(yàn)，有針對(duì)性地調(diào)整自身的控制水平，實(shí)現(xiàn)更好發(fā)展。

5 PLC 立體倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)的控制系統(tǒng)

5.1 動(dòng)作控制

堆垛機(jī)是物流系統(tǒng)中最為常見(jiàn)且最為實(shí)用的工具之一，而其在使用過(guò)程中的動(dòng)作，主要包含以下幾類(lèi)，即前后方向的高低速運(yùn)動(dòng)、升降運(yùn)動(dòng)以及伸縮運(yùn)動(dòng)。而堆垛機(jī)的控制，目前主要以電氣自動(dòng)化的系統(tǒng)為主，而不同的堆垛機(jī)則需要建立在可變頻的不同參數(shù)機(jī)器之上，達(dá)到分別操控的目的。

5.2 定位控制

針對(duì)物流系統(tǒng)而言，速度并非整個(gè)工作中的第一要義，而準(zhǔn)確度才是評(píng)判物流系統(tǒng)優(yōu)劣的根本所在。以堆垛機(jī)為例，電氣控制技術(shù)對(duì)其準(zhǔn)確度有著較高的要求，其水平方向上的定位大部分是采用條碼定位器控制的，通常擁有3個(gè)槽型光電開(kāi)關(guān)來(lái)落實(shí)，目前較為先進(jìn)的技術(shù)比如激光定位也應(yīng)用較為廣泛。上升計(jì)數(shù)槽型光電開(kāi)關(guān)、下降計(jì)數(shù)槽型光電開(kāi)關(guān)、提升區(qū)間槽型光電開(kāi)關(guān)配合控制以達(dá)到垂直精確定位，也有采用垂直激光條碼進(jìn)行定位。計(jì)數(shù)槽型光電開(kāi)關(guān)被認(rèn)址片遮擋一次就計(jì)數(shù)一次，提升區(qū)間槽型光電開(kāi)關(guān)與上升、下降計(jì)數(shù)槽型光電開(kāi)關(guān)配合控制貨叉取貨和卸貨的精確定位。

5.3通訊功能

之所以工作人員能夠通過(guò)電氣技術(shù)來(lái)對(duì)物流系統(tǒng)做出有效的改變，是因?yàn)槠浜凶吭降耐ㄓ嵐δ?，能夠在倉(cāng)儲(chǔ)以及物流系統(tǒng)之中，通過(guò)監(jiān)控計(jì)算機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備如堆垛機(jī)等做出動(dòng)態(tài)指令，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的運(yùn)作并及時(shí)將信息做出回饋。

5.4保護(hù)功能

當(dāng)今物流系統(tǒng)之中的電氣控制技術(shù)，還能夠做到實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控內(nèi)部設(shè)備，能夠做到超速保護(hù)、超高保護(hù)、超寬保護(hù)等，使得以堆垛機(jī)為主的物流設(shè)備能夠流暢、穩(wěn)定地運(yùn)作。

6電氣安全控制方式

在以往人工為主的物流系統(tǒng)之中，盡管目前設(shè)備的智能化程度相對(duì)較高，但仍然會(huì)不可避免地出現(xiàn)一定的安全事故，造成不必要的損失。而電氣控制技術(shù)下的安全輸入信號(hào)如保證開(kāi)關(guān)始終暢通、緊急停止按鈕等，安全控制模板，即針對(duì)設(shè)備的PLC、安全繼電器等以及被控輸出元件，即接觸器、繼電器等三部分組成。使得安全信號(hào)能夠循序漸進(jìn)、依據(jù)需求輸入整個(gè)模塊之中。首先，使用普通繼電器搭建具有自鎖和互鎖功能的雙回路線(xiàn)路。能達(dá)到較低的安全等級(jí)。其優(yōu)點(diǎn)是成本低廉，缺點(diǎn)是維護(hù)和改造十分復(fù)雜，無(wú)法監(jiān)控。其次，將安全繼電器搭建良好的閉合回路。該方法的控制方式相對(duì)較為合理，并且能夠較大程度上保證安全，但其流水線(xiàn)元件較多的情況，難以適應(yīng)較大的線(xiàn)路。再次，使用安全PLC和安全總線(xiàn)進(jìn)行安全控制。在目前物流系統(tǒng)中的電氣控制技術(shù)而言，其同一條流水線(xiàn)通常擁有不止一個(gè)的處理器之間展開(kāi)連結(jié)，而處理器之間會(huì)進(jìn)行不定期的校核，一旦出現(xiàn)不同的情況，會(huì)引發(fā)PLC報(bào)警信息，整個(gè)系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)做出監(jiān)控，如果出現(xiàn)了任何的不足和問(wèn)題，PLC將會(huì)在第一時(shí)間切換至安全保護(hù)的狀態(tài)。而安全總線(xiàn)的系統(tǒng)，能夠適應(yīng)絕大多數(shù)目前我國(guó)企業(yè)對(duì)安全控制系統(tǒng)的安全校核。其原理是因?yàn)椋谀壳跋到y(tǒng)的流水線(xiàn)基礎(chǔ)上，在不破壞原有結(jié)構(gòu)的情況下，從而達(dá)到符合要求的安全等級(jí)。由于PLC具備多元化的優(yōu)點(diǎn)，成為目前最為重要的物流電氣控制技術(shù)的首選，但其成本仍然相對(duì)較高。最后，使用可編程安全繼電器進(jìn)行安全控制。它介于安全PLC和安全繼電器之間，即具有一定的可編程性，價(jià)格卻不是很高。

7物流自動(dòng)化整體發(fā)展

目前，隨著我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)信息科技力量進(jìn)一步發(fā)展的情況下，以電氣自動(dòng)化控制為代表的自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)將成為主流。

7.1管理自動(dòng)化發(fā)展態(tài)勢(shì)

目前越多越的企業(yè)展開(kāi)自主倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)，力求找尋出更符合我國(guó)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)、物流需求的電氣控制自動(dòng)化技術(shù)，以求更好提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，帶來(lái)更多的便利與優(yōu)勢(shì)。

7.2物流管理智能化

除了在運(yùn)作、工作的過(guò)程中保持高度的自動(dòng)化、智能化以外，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在管理層面也有著自身的優(yōu)勢(shì)與價(jià)值，能夠高效率地確定運(yùn)輸?shù)淖罴崖窂脚c儲(chǔ)存的合理位置，并且自動(dòng)化進(jìn)行篩選和分類(lèi)，為后續(xù)的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。電氣控制自動(dòng)化最大的優(yōu)勢(shì)還在于，能夠不受到人力資源的束縛，針對(duì)部分大型企業(yè)的物流系統(tǒng)而言，能夠做到二十四小時(shí)地運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到最佳的物流效果。

7.3零庫(kù)存發(fā)展態(tài)勢(shì)

針對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)活動(dòng)而言，最為重要的一點(diǎn)最終目標(biāo)即為零庫(kù)存。所謂的零庫(kù)存，可從下述兩個(gè)方面展開(kāi)。首先，儲(chǔ)存與倉(cāng)庫(kù)中的貨物近乎為0。其次，庫(kù)存設(shè)備以及勞動(dòng)者的數(shù)量趨近于0。而后者的意義就是目前我國(guó)大力推動(dòng)物流系統(tǒng)中的電氣控制自動(dòng)化技術(shù)，其價(jià)值不僅僅是帶動(dòng)企業(yè)的倉(cāng)儲(chǔ)壓力下降，使得庫(kù)存貨量能夠得到有效的減少。而為了達(dá)到這一目標(biāo)，除了進(jìn)一步完善電氣控制自動(dòng)化技術(shù)以外，還需要企業(yè)積極與客戶(hù)、中間商展開(kāi)溝通，達(dá)到綜合化的效果。

8結(jié)束語(yǔ)

總之，新時(shí)期，隨著物流行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，自動(dòng)化物流系統(tǒng)的研究已經(jīng)取得有效進(jìn)展，在此過(guò)程中要提高對(duì)于物流電氣控制的重視，要不斷引入先進(jìn)技術(shù)，促使其不斷發(fā)展，從而為物流行業(yè)各項(xiàng)工作有效開(kāi)展奠定良好基礎(chǔ)。

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（作者單位：遼寧工業(yè)大學(xué)）