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立体库PLC控制系统

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日期:2006-4-18 23:55:50     来源:本文摘自《PLC&FA》   作者: 点击:
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1  引言


立体库是物流系统的集散地,它可以提高劳动生产率,降低劳动强度;节约库存占地面积,提高空间利用率;加速仓库储备资金的周转,保证均衡生产。堆垛机是立体库的关键设备,控制堆垛机的自动化控制装置应具有功能全、安全、可靠等特点。为此,本控制系统采用PLC作为控制核心,用变频器驱动堆垛机的电机。

2  立体库定位方式


自动化立体仓库由库房、货架、堆垛机,自动控制与信息传输装置,计算机和输送机等外围设备组成。库房由若干行货架组成,每行货架分隔成标准的存贮单元(托盘),每两行货架间留有巷道,巷道上有堆垛机。巷道端(原位)设有出入货物的货架(即放托盘的架)。巷道长度和货架高度根据存贮量需要及厂房尺寸而定。堆垛机在巷道上固定的天地轨间运行,两端都有限位开关和防越位撞头。

堆垛机自动存取时,必须确定要存或取的货物在货架上的位置,即定位。货物放在货架上的托盘里,一旦托盘所在层、列、行确定,则堆垛机在控制器控制下可自动对托盘进行操作。设层为Y坐标,列为X坐标,行为Z坐标,其立体库定位示意图见图1。


为正确确定X和Y值,堆垛机在运动过程中,采用无接触光电检测方式,对X和Y值不断检测, 一旦检测到X、Y值和PLC机内部设定值相同,说明 X和Y值确定了。Z值只有两种状态,不是右行就是左行,所以用一般开关就能设定Z值。X和Y的PLC内部值由拨码盘接口模块(E-01D)通过拨码开关设定。E-01D模块专为操作者外部设置PLC机内部的目标值,每块E-01D模块可同时输入四组拨盘开关,每组为四位标准BCD码。四组拨盘开关设置对应的计数器或定时器分配号分别为674、675、676、677,E-01D模块拨码接口使用见图2。本立体库PLC控制系统中,只用两组拨码开关,也就是说,只用674、675两个分配号。它们均工作在计数方式。674号被用来设置X值,675号由图2拨码盘设置Y值。
 


3  控制系统构成


(1) 系统工作原理
为了保障立体库的正常工作,立体库PLC控制系统设计成自动和手动两种方式,当自动出现故障时,手动可继续工作。本系统工作在自动方式时,堆垛机的三个自由度由三种不同电机驱动(列电机、层电机、叉电机)。为了提高效率,同时能够做到堆垛机正确动作,层电机和列电机由变频器驱动。当堆垛机运行到层或列的目标前一单元,驱动层电机的变频器或驱动列电机的变频器开始降速,一旦检测到目标位光电信号,则驱动层电机的变频器或驱动列电机的变频器在PLC的控制下正确停车。根据Z值,堆垛机的货叉左出或右出。至于存或取时的微落或微抬,由于贮存单元(托盘)规格一样,故只要知道存还是取,控制系统自动进行微落或微抬。当堆垛机的货叉在目标位工作完后,堆垛机自动返回原位,完成整个存或取过程结束。系统框图见图3。考虑到该立体库为冷库,到了冬天,控制系统环境不能满足PLC控制器要求,为此增设了加热控制装置,确保PLC控制器可靠。


(2) 软件编程流程图
由于堆垛机自动存、取货过程是一个比较复杂的控制过程,所以相应PLC控制器编程也比较复杂,首先,存货和取货过程正好是相反操作,编程时充分注意逻辑互锁关系。其次,为了提高存(取)货的效率,堆垛机层或列运行的速度控制非常关键,编程时必须注意层或列运行过程中的快慢切换点。再者,编程要合理,减少程序量,缩短扫描时间。现示出立体库PLC控制系统的程序流程图,如图4所示。


4 结束语


(1) 立体库采用PLC控制系统后,堆垛机在变频器驱动下高效运行,稳定可靠,存取货物动作正确,节省人力物力。
(2) PLC控制器通过扩展通讯接口,和管理机进行联网,立体库实现微机管理。

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