欧姆龙PLC在立体储存与运输仓库中的应用与设计

运用PLC智能控制技术设计开发出得立体仓库控制系统,可以大大提高立体仓库运行管理的自动化水平。采用PLC控制器为核心的货物自动存取立体仓库智能控制系统,不仅实现了与计算机上位机的实时动态通信,且整个控制系统具有高精度、高效率等优点,促进立体仓库控制系统智能控制、综合管理等多方面的全面发展。

应用技术

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欧姆龙 P C在立体储存与运输仓库中的应用与设计 L张建聪(州提爱思汽车内饰系统有限公司广

[摘要]运用 P C智能控制技术设计开发出得立体仓库控制系统，以大大提高立体仓库运行管理的自动化水平。采用 P C控制器为核心的货物自动存 L 可 L取立体仓库智能控制系统，不仅实现了与计算机上位机的实时动态通信且整个控制系统具有高精度、高效率等优点，促进立体仓库控制系统智能控制、综合管理等多方面的全面发展。 [关键词]L立体仓库输送控制系统 PC中图分类号：T5 8 1 D 2 .文献标识码： A文章编号：0 9 94 2 1)6 0 9—2 10— 1X(00 3— 26 0

引言智能立体仓库是现代物流发展的必然产物，一种集信息、运输、储存是和管理于一体的综合性智能机电一体化产品。智能立体仓库具有占地面积小、差错率低、自动化水平高、能耗小等优点，效提高企业的生产效率，有 降低了综合生产成本，现代化工业、农业生产领域中得到了广泛的应用在 2本文探讨如何利用欧姆龙 P C来实现对立体仓库的综合控制， L并分别从系统硬件和软件两大方面进行了认真的分析和研究。 1控制系统基本组成目前，根据仓库的结构大致可以将立体仓库分为升降横移式、垂直提升式、巷道堆垛式等多种形式。本文所研究的巷道堆垛式立体仓库控制系统是由欧姆龙 PL C控制器、堆垛机、计算机、货架、以及输送系统等多个 结构组成。其中 P C是整个系统的控制核心，要完成系统控制命令的发 L主出、逻辑运算、与上位机进行通信等功能：堆垛机是立体仓库的主要执行机构，它由机架、横向行走机构、竖向升降机构、载货平台、伸叉、导轨等构建组成。 L经过逻辑分析发出实时动态的控制命令后，。P C直接指导堆垛。

数据分析判断、控制命令的发出等功能。P C可以通过内部步进程序的编 L写，实现对各类驱动电机的动态工况调整，并按照系统运行的需求，通过变频器直接调节电机的输入端电压频率，保证各电机安全有效的运行在智能立体仓库控制系统中，电机正反转切换是最为常见的，了让电机在安全运行

范围为内工作，利用对应的限位传感器作为电机运行的限位控制点，防止出现行程越限危险。此外，欧姆龙 PC自身还具备系统故障自检测功能， L系统按巡检周期

动态检测系统内部各运行部件的工况特性，当发现不合理的运行特性参数时， 就会通过对应的声光报警单元，出对应的语音提示，发并初步判断故障类型，提醒运行人员及时查看相关检测点，高故障排查速率，提保证智能立体仓库控制系统安全可靠运行。

机执行机构完成高速度、高密度地自动立体仓库货物的存取。 2智能立体仓库控制系统硬件结构为了实现立体仓库的高效经济、安全稳定的运行，根据立体仓库智能控制的基本要求，次设计采用欧姆龙 C 1 P 2型 PC该型号 PC由于其综本 J M CU 2 L, L合集成化程度高，具有多种多样的自动化控制功能。C 1 P C具有很强大 J M型 L的逻辑指令系统，具有多种扩展功能模块，且易于其它机构相互组网通信，上加良好的经济稳定性，在许多自动控制领域得到广泛应用。在立体仓库控制系统设计时， P C接通过内设的驱动模块来完成步进电机运行方式的调配，由 L直 从而实现步进电机的加减速、启停等运行工况的动态控制。堆垛机是整个控制系统的直接执行机构，在设计时要求堆垛机在整个三维输送控制过程中具有精确的定位功能，且在同~输送点处运行误差不能超过 1i, O m因此，系统 n在设计时通常采用横向步进电机、竖向步进电机相互配合完成对货物的行走和升降功能。伸叉功能主要由直流伸叉电机控制，完成伸叉装置的伸出和收回功能。整个堆垛机控制系统的综合硬件逻辑结构框图如图 1所示： 从图l可以看出，L是整个控制的核心，接驱动控制各类功能电机的运 PC直行工况，同时还还能通过各类传感器信号或控制面板开关信号将各类触发脉冲转换为对应的数字信号，并通过数据处理单元，利用 P C内部的程序逻辑控制 L和运算分析，形成对应的电机驱动的脉冲命令，按照预定的目标距离和速率实时动态的调整执行电机进行正反转工况间的相互切换。 2 1输入信号 .

3智能立体仓库控制系统软件功能本次设计在系统软件编程方面，在保证立体仓库运行安全有

效性的同时， 为了使整个操作控制系统具有较强的灵活性和实用性，实现中控与现地协同控制的人机互通要求，整个控制系统设计了自动过程、手动过程、检修维修等多种控制方式。自动过程是系统运行最为常见的一种运行方式，其主要的流程如图 2示：所 从图2我们可以看出，系统启动后，由运行管理人员根据现场情况确定系统是采用手动还是自动运行模式当采用自动模式耐，无论驱动电机处于何处都先回归到起始位置，图中的“点”然后经系统初始化参数设置后，即原 i 开始进入“库”过程：着由仓位号定义货物运输的目标地址，“入接经有无货物”逻辑判断后，入货物统计，由 P C发出电机运转驱动命令，制电进并 L控机运转完成对货物的堆垛：最后由系统控制执行机构回归到“点”以上原。几个步骤即为一个完整的控制周期，完成对货物的输送、堆垛过程。4系统效益采用PC L作为控制核心的智能立体仓库控制系统，会给工农业生产带来巨 大的经济社会效益，主要表现在以下 3方面：个 () 1整个控制系统采用 P C L作为控制核心，利用控制面板上和各类限位开关信号作为系统的控制信号，不仅可以在中控室完成系统自动控制，同时还可以根据现地的实际情况，动态调整系统的运行方式，系统具有较大的安全可使靠性 () 2采用上位机系统实现对系统的动态监控，并通过对应的通信通遣实现信号数据的共享，高了运行方式的灵活性和精确性。提。 () 3由于PC L具有自检功能，统自动对内部动态参数的进行逻辑分扼当系发现不合理数据信号时，能够自动、准确的提示故障信息，于运行管理人员便

控制面板是系统现地控制的主要设备，在控制面板上通常需要可以提供两类信号：一类是系统操作控制的现地按钮信号，包括故障紧急停机按钮、手自 动切换开关、上下左右运行按钮、伸出收回按钮等信号，于在通信系统出便 现故障或现地紧急故障时的完成停机、运行工况切换功能：另外~类是运输机构各方位的限位开关信号，括上下左右限位传感器信号、伸出收回限位包传感器。经过两类信号的相互匹配，上位机系统提供实时动态的监控系统给信号，

实现系统中控与现相互协同功能。 22 P O . k综合功能 PC L是整个智能立体仓库控制系统的核心，主要完成控制系统信号采集、

图 1堆垛机硬件逻辑结构框图

图 2系统控制逻辑判断流程

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