可編程控制器的自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)分析
以PLC為核心，利用PLC的強(qiáng)大的控制功能，大大提高工作效率,節(jié)省了成本,降低了風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了立體倉(cāng)庫(kù)的網(wǎng)絡(luò)化管理。那么，可編程控制器的自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)如何優(yōu)化管理呢？
堆垛機(jī)由以上三個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)行，完成貨物的存取作業(yè)。
運(yùn)行機(jī)構(gòu)與升降機(jī)構(gòu)的運(yùn)行通過兩臺(tái)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制，伸縮機(jī)構(gòu)采用一臺(tái)直流電機(jī)進(jìn)行控制。
當(dāng)堆垛機(jī)接收到控制面板或上位機(jī)發(fā)來的操作指令時(shí)，根據(jù)指令中指定目標(biāo)的行、列數(shù)，PLC將該數(shù)據(jù)作為指針，調(diào)出對(duì)應(yīng)的行、列數(shù)的脈沖值，通過對(duì)兩個(gè)數(shù)據(jù)的比較來判斷堆垛機(jī)的運(yùn)行方向。
機(jī)械手的控制
機(jī)械手是一種能模擬人的手臂的自動(dòng)化裝置，按預(yù)定的程序軌跡及要求，實(shí)現(xiàn)抓取、搬運(yùn)工作。
在立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)中機(jī)械手主要完成從3臺(tái)輥道輸送帶到立體倉(cāng)庫(kù)出貨臺(tái)之間的貨物傳遞。
四自由度機(jī)械手為圓柱坐標(biāo)型，可實(shí)現(xiàn)X軸伸縮、Z軸升降、底盤、腕回轉(zhuǎn)功能。
驅(qū)動(dòng)采用步進(jìn)電機(jī)，夾爪采用氣動(dòng)方式。
X軸伸縮、Z軸升降、底盤回轉(zhuǎn)和機(jī)械手腕回轉(zhuǎn)分別使用四個(gè)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。
PLC作為控制器產(chǎn)生脈沖和方向電平，控制機(jī)械手的運(yùn)行。
步進(jìn)脈沖信號(hào)用于控制步進(jìn)電機(jī)的位置和速度，變脈沖的頻率,能改變步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，控制脈沖的個(gè)數(shù)，可以使步進(jìn)電機(jī)精確定位。
這樣就可以實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)調(diào)速和定位。
方向電平信號(hào)用于控制步進(jìn)電機(jī)的`旋轉(zhuǎn)方向。
此信號(hào)為高電平時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn);為低電平時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)。
電機(jī)要轉(zhuǎn)向，必須在電機(jī)停止以后進(jìn)行。
系統(tǒng)的不同機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度是不一樣的，因此采用變頻器調(diào)速。
在輥道上安裝有三個(gè)變頻器來控制三個(gè)輥道傳送帶的運(yùn)轉(zhuǎn)，輥道可以正、反兩個(gè)方向運(yùn)轉(zhuǎn)，根據(jù)進(jìn)貨和出貨的需要，使用三個(gè)變頻器分別來控制三個(gè)輥道傳送帶的運(yùn)轉(zhuǎn)。
定位技術(shù)
堆垛機(jī)的橫移定位采用激光測(cè)距儀，隨著堆垛機(jī)在巷道里來回穿行，裝設(shè)在巷道一側(cè)的激光測(cè)距儀實(shí)行采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)距，PLC控制器讀取激光測(cè)距儀的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行處理。
堆垛機(jī)的提升定位機(jī)采用格雷碼編碼傳感器。
打孔條固定在堆垛機(jī)一端的立柱上，讀碼器隨提升平臺(tái)沿打孔條上下滑動(dòng)，產(chǎn)生坐標(biāo)數(shù)據(jù)，傳到PLC處理，實(shí)現(xiàn)堆垛機(jī)在不同層高貨架的定位。
貨叉的伸縮定位由兩個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼器來完成。
旋轉(zhuǎn)編碼器是一種光電式旋轉(zhuǎn)測(cè)量裝置，它將被測(cè)的角位移直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。
將旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出脈沖信號(hào)直接輸入給PLC，利用PLC的高速計(jì)數(shù)器對(duì)其脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，以獲得測(cè)量結(jié)果。
兩個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼器裝在減速機(jī)鏈輪上，完成伸縮的測(cè)距和定位，兩個(gè)編碼器的數(shù)值必須相同，否則堆垛機(jī)就判斷為異常，停止工作。
在貨叉板的兩頭和中間位置，均安裝一個(gè)限位開關(guān)，貨叉伸縮到位時(shí)，就自動(dòng)感應(yīng)到限位開關(guān)，信號(hào)傳給PLC處理，確認(rèn)伸縮裝置定位成功。
工作流程
根據(jù)貨物的流向，系統(tǒng)分為入庫(kù)控制流程和出庫(kù)控制流程。
在入庫(kù)過程中，首選系統(tǒng)初始化，此時(shí)堆垛機(jī)處于初始狀態(tài)。
入庫(kù)單下達(dá)后，PLC根據(jù)入庫(kù)單的信息，識(shí)別出貨物的種類，同時(shí)要處理檢測(cè)貨物的信息，將二者信息進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)貨物信息與入庫(kù)單一致時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)分配一個(gè)庫(kù)位號(hào)給入庫(kù)貨物。
堆垛機(jī)根據(jù)PLC發(fā)出的信號(hào)，由初始狀態(tài)運(yùn)行到入庫(kù)口，將貨物由載貨臺(tái)上轉(zhuǎn)移堆垛機(jī)的取貨臺(tái)上去。
最后堆垛機(jī)將取貨臺(tái)上的貨物放入到指定的庫(kù)位中去。
貨品上架后，入庫(kù)結(jié)束，堆垛機(jī)返回到待命狀態(tài)，系統(tǒng)更新庫(kù)位數(shù)據(jù)，完成相應(yīng)的記錄。
系統(tǒng)的出庫(kù)準(zhǔn)備與入庫(kù)準(zhǔn)備類同。
出庫(kù)單下達(dá)后，PLC根據(jù)出庫(kù)單的信息，識(shí)別出貨物的種類，同時(shí)檢測(cè)貨物的信息，當(dāng)貨物信息與出庫(kù)單一致時(shí)，確認(rèn)出庫(kù)操作。
根據(jù)出庫(kù)單所確定的庫(kù)位信息，在PLC的操作下，堆垛機(jī)將從當(dāng)前位置到達(dá)指定倉(cāng)位，執(zhí)行取貨操作，將貨物運(yùn)送到出庫(kù)口。
出庫(kù)結(jié)束后，堆垛機(jī)返回到待命狀態(tài)，系統(tǒng)數(shù)據(jù)更新，完成相應(yīng)的記錄。
結(jié)語
本系統(tǒng)主要以PLC為核心，利用PLC的強(qiáng)大的控制功能，實(shí)現(xiàn)了利用可編程控制器控制立體倉(cāng)庫(kù)的功能，具有接線簡(jiǎn)單、編程直觀和擴(kuò)展容易等特點(diǎn)。
與上位機(jī)通過以太網(wǎng)通信,實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,實(shí)時(shí)性好,可靠性高,運(yùn)行穩(wěn)定,系統(tǒng)人機(jī)界面友好,具有一定的靈活性。
大大提高工作效率,節(jié)省了成本,降低了風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了立體倉(cāng)庫(kù)的網(wǎng)絡(luò)化管理。
調(diào)試結(jié)果表明，本系統(tǒng)能夠較為準(zhǔn)確地完成對(duì)貨物的存取功能，操作方便，工作可靠，達(dá)到了控制要求。
在適應(yīng)性、精確性和可靠性方面，到達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求，表明該設(shè)計(jì)方案是可行的。
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