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新聞動態(tài)
基于PLC的自動化立體倉庫控制系統(tǒng)設(shè)計
來源:
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作者:sztxjd
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發(fā)布時間: 2737天前
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隨著物流事業(yè)的迅猛發(fā)展，作為物流系統(tǒng)重要環(huán)節(jié)的倉庫單層存貨人工翻找的存儲形式已不能滿足現(xiàn)實的要求，這時立體化倉庫這一概念被提了出來。所謂立體倉庫是指采用基層、十幾層甚至幾十層高的貨架存放單元貨物，當(dāng)貨物需入庫或出庫時，用相應(yīng)的貨物搬運設(shè)備進(jìn)行貨物進(jìn)出庫操作的倉庫。
目前自動化立體倉庫在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)較為普遍，日本是自動化倉庫發(fā)展最為迅速、較早數(shù)量最多的國家，此外美國、德國等國家也建造了許多自動化倉庫。發(fā)展至今，自動化倉庫在設(shè)計、制造、自動化控制等方面的技術(shù)已經(jīng)日趨成熟。我國對立體倉庫機器物料搬運設(shè)備的研制開始于上個世紀(jì)60年代初期。1963年我國成功研制了第一臺橋式堆垛起重機，1973年開始研制我國第一座由計算機控制的自動化立體倉庫，并與1980年投入運行。到2010年我國的自動化立體倉庫已經(jīng)超過300多座。
現(xiàn)在的自動化立體倉庫工程是一個融合多項技術(shù)，跨機電、電氣，光學(xué)、通信等多學(xué)科的科學(xué)。一般而言，自動化立體倉庫主要有以下幾個部分組成：立體貨架，有軌巷道堆垛機，出入庫托盤輸送機系統(tǒng)，尺寸檢測條碼系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)等。采用合理的自動化控制系統(tǒng)加快了運行和處理速度，降低了操作人員的勞動強度，提高了勞動生產(chǎn)率。
2 自動化立體倉庫控制系統(tǒng)
2.1自動化立體倉庫控制系統(tǒng)的總體設(shè)計
本控制系統(tǒng)分為三個部分：輥道控制、機械手控制、堆垛機控制，控制器采用兩個plc進(jìn)行控制。1#plc主要用于控制輥道部分和堆垛機部分，2#主要用來對機械手進(jìn)行控制，兩臺plc通過cc-link網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通，實現(xiàn)綜合控制。
在系統(tǒng)中設(shè)置了一臺上位機，其與1#plc通過rs-232相連，它的作用主要有兩個：對兩臺plc控制器程序進(jìn)行編輯、下載及調(diào)試和對整個系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視、管理。
2.2系統(tǒng)主要器件介紹
(1)堆垛機
堆垛機是整個自動化立體倉庫的核心，我們可以通過它把貨物從一處搬到另一處，它由機架、水平行走機構(gòu)、提升機器、載貨臺、貨叉及電氣控制系統(tǒng)構(gòu)成。在系統(tǒng)中，我們用四個步進(jìn)電機控制堆垛機的升降和行走，利用直流電機執(zhí)行貨叉的操作。對于此處的六個步進(jìn)電機，使用sh-2h057型號的步進(jìn)電機驅(qū)動完成控制功能。
(2)變頻器
系統(tǒng)的不同機構(gòu)運行速度并不是一樣的，甚至同一機構(gòu)不同時段運行素的也是不同的，這就要求對機構(gòu)速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。目前調(diào)速方案中廣為流行的一種調(diào)速方案是采用變頻器調(diào)速，因此本系統(tǒng)采用變頻器調(diào)速。在系統(tǒng)的輥道上安裝有三個變頻器來控制三個輥道傳送帶的運轉(zhuǎn)，輥道可以正反兩個方向運轉(zhuǎn)，根據(jù)進(jìn)貨和出貨的需要，進(jìn)行自由組態(tài)。變頻器有很高的運行可靠性和功能多樣性，可以降低電機運行的噪音，容易實現(xiàn)全面完善的保護(hù)功能。本系統(tǒng)采用omron公司的3g3mz系列變頻器。
(3)傳感器
作為信息采集系統(tǒng)的前端單元，傳感器在系統(tǒng)中的作用越來越重要，現(xiàn)在已經(jīng)成為自動化系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。本系統(tǒng)中傳感器主要用于采集速度、位置信號，輸送給控制器，從而實現(xiàn)調(diào)速、就位功能。
(4)控制器
plc是近年來發(fā)展極為迅速、應(yīng)用極為廣泛的工業(yè)控制裝置。它將自動化技術(shù)、計算機控制技術(shù)和通信技術(shù)融入到繼電器控制技術(shù)，具有高可靠性、功能全面、編程方便、體積小禾功耗小的優(yōu)點。plc常用的語言是面向控制的梯形語言，采用與實際電器原理圖十分接近的圖形編程方式，簡單易學(xué)，因此，本系統(tǒng)采用plc完成各種控制功能。
3 結(jié)論
在現(xiàn)代高度發(fā)展的自動化生產(chǎn)中，僅有加工裝配自動化是不夠的，還必須有高度自動化的存儲系統(tǒng)配合，才能充分發(fā)揮自動化生產(chǎn)的高效益?；趐lc的自動化立體倉庫控制系統(tǒng)具有較高的自動化程度，已成為生產(chǎn)物流建設(shè)發(fā)展的潮流。自動化倉庫與加工過程相連，可以構(gòu)成柔性加工系統(tǒng)。自動化倉庫作為生產(chǎn)物流系統(tǒng)的核心，是生產(chǎn)物流系統(tǒng)實現(xiàn)物流合理化的關(guān)鍵。隨著plc技術(shù)的發(fā)展，自動化立體倉庫的實用性和可靠性也會越來越高，控制也將越來越完善。
目前自動化立體倉庫在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)較為普遍，日本是自動化倉庫發(fā)展最為迅速、較早數(shù)量最多的國家，此外美國、德國等國家也建造了許多自動化倉庫。發(fā)展至今，自動化倉庫在設(shè)計、制造、自動化控制等方面的技術(shù)已經(jīng)日趨成熟。我國對立體倉庫機器物料搬運設(shè)備的研制開始于上個世紀(jì)60年代初期。1963年我國成功研制了第一臺橋式堆垛起重機，1973年開始研制我國第一座由計算機控制的自動化立體倉庫，并與1980年投入運行。到2010年我國的自動化立體倉庫已經(jīng)超過300多座。
現(xiàn)在的自動化立體倉庫工程是一個融合多項技術(shù)，跨機電、電氣，光學(xué)、通信等多學(xué)科的科學(xué)。一般而言，自動化立體倉庫主要有以下幾個部分組成：立體貨架，有軌巷道堆垛機，出入庫托盤輸送機系統(tǒng)，尺寸檢測條碼系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)等。采用合理的自動化控制系統(tǒng)加快了運行和處理速度，降低了操作人員的勞動強度，提高了勞動生產(chǎn)率。
2 自動化立體倉庫控制系統(tǒng)
2.1自動化立體倉庫控制系統(tǒng)的總體設(shè)計
本控制系統(tǒng)分為三個部分：輥道控制、機械手控制、堆垛機控制，控制器采用兩個plc進(jìn)行控制。1#plc主要用于控制輥道部分和堆垛機部分，2#主要用來對機械手進(jìn)行控制，兩臺plc通過cc-link網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通，實現(xiàn)綜合控制。
在系統(tǒng)中設(shè)置了一臺上位機，其與1#plc通過rs-232相連，它的作用主要有兩個：對兩臺plc控制器程序進(jìn)行編輯、下載及調(diào)試和對整個系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視、管理。
2.2系統(tǒng)主要器件介紹
(1)堆垛機
堆垛機是整個自動化立體倉庫的核心，我們可以通過它把貨物從一處搬到另一處，它由機架、水平行走機構(gòu)、提升機器、載貨臺、貨叉及電氣控制系統(tǒng)構(gòu)成。在系統(tǒng)中，我們用四個步進(jìn)電機控制堆垛機的升降和行走，利用直流電機執(zhí)行貨叉的操作。對于此處的六個步進(jìn)電機，使用sh-2h057型號的步進(jìn)電機驅(qū)動完成控制功能。
(2)變頻器
系統(tǒng)的不同機構(gòu)運行速度并不是一樣的，甚至同一機構(gòu)不同時段運行素的也是不同的，這就要求對機構(gòu)速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。目前調(diào)速方案中廣為流行的一種調(diào)速方案是采用變頻器調(diào)速，因此本系統(tǒng)采用變頻器調(diào)速。在系統(tǒng)的輥道上安裝有三個變頻器來控制三個輥道傳送帶的運轉(zhuǎn)，輥道可以正反兩個方向運轉(zhuǎn)，根據(jù)進(jìn)貨和出貨的需要，進(jìn)行自由組態(tài)。變頻器有很高的運行可靠性和功能多樣性，可以降低電機運行的噪音，容易實現(xiàn)全面完善的保護(hù)功能。本系統(tǒng)采用omron公司的3g3mz系列變頻器。
(3)傳感器
作為信息采集系統(tǒng)的前端單元，傳感器在系統(tǒng)中的作用越來越重要，現(xiàn)在已經(jīng)成為自動化系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。本系統(tǒng)中傳感器主要用于采集速度、位置信號，輸送給控制器，從而實現(xiàn)調(diào)速、就位功能。
(4)控制器
plc是近年來發(fā)展極為迅速、應(yīng)用極為廣泛的工業(yè)控制裝置。它將自動化技術(shù)、計算機控制技術(shù)和通信技術(shù)融入到繼電器控制技術(shù)，具有高可靠性、功能全面、編程方便、體積小禾功耗小的優(yōu)點。plc常用的語言是面向控制的梯形語言，采用與實際電器原理圖十分接近的圖形編程方式，簡單易學(xué)，因此，本系統(tǒng)采用plc完成各種控制功能。
3 結(jié)論
在現(xiàn)代高度發(fā)展的自動化生產(chǎn)中，僅有加工裝配自動化是不夠的，還必須有高度自動化的存儲系統(tǒng)配合，才能充分發(fā)揮自動化生產(chǎn)的高效益?；趐lc的自動化立體倉庫控制系統(tǒng)具有較高的自動化程度，已成為生產(chǎn)物流建設(shè)發(fā)展的潮流。自動化倉庫與加工過程相連，可以構(gòu)成柔性加工系統(tǒng)。自動化倉庫作為生產(chǎn)物流系統(tǒng)的核心，是生產(chǎn)物流系統(tǒng)實現(xiàn)物流合理化的關(guān)鍵。隨著plc技術(shù)的發(fā)展，自動化立體倉庫的實用性和可靠性也會越來越高，控制也將越來越完善。