立体仓库应用.pdf

德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址 北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 共 2 页 第 1 页 软 PLC 在自动化立体仓库中的应用 卢松涛 李震宇 摘要 软 PLC 在自动化立体仓库中的应用 卢松涛 李震宇 摘要 本文概括性地论述了 BECKHOFF 软 PLC 以及在自动化立体仓库应用中的设计和 开发思路 Abstract This paper recapitulative discuss the BECKHOFF PLC PC expound the application in the automatically three dimensional storage and compiling thinking 自动化立体仓库是近十年来伴随着自动控制 系统控制设备以及数据库等相关技术的飞 速发展而应运而生的 随着这些技术的发展和电脑的普及 自动化立体仓库高效 可靠 操 作方便的优点为越来越多的使用者接受 应用也日益广泛 在以往的自动化仓库中 其控制 部分大都采用 PLC 加计算机或计算机加控制板卡的方式 随着计算机技术的飞速发展 计算 机的性能以及稳定性等大幅度提高 现场总线技术的日益成熟 一种新的控制方式 软 PLC 控制方式逐渐形成并逐渐被应用于各种控制领域 其中就包括自动化仓库 目前 我公司采用了奥地利 ROBOTECH 设计制造的自动化光纤盘立体仓库 用于按一定 的要求自动存放和提取光纤盘 该系统涉及到了控制 数据库以及决策等多方面技术 相对 来说是一个较为复杂的大型系统 其控制部分采用了 BECKHOFF 的 TWIN CAT 软 PLC 与外部 硬件的连接采用了 PROFIBUS 总线 操作界面和各个程序之间的接口利用 C 语言编写 在 计算机 PCI 插槽插了 4 块 FC310 x PROFIBUS 控制器 外部接口硬件为 BK31XX 系列适配器 GSD BOX 和相应的 I O 模块 整个系统的硬件组态如下 图 1 系统硬件组态示意 TWINCAT 是完全开放的 基于 PC 的通用自动化系统 提供了一个独立于现场总线的 I O 界面 并与 WINDOWS 的操作紧密结合 TWINCAT 的开发规范遵循 IEC 61131 标准 支持指令 列表 结构文本 功能块 梯形图和顺序功能表等标准开发方式 可以依据各人的不同喜好 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址 北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 共 2 页 第 2 页 灵活运用 TWINCAT 与外部硬件的连接方式多种多样 可以通过 TCP IP 现场总线或计算机 的 COM 端口将 软 PLC 实时系统与外部硬件端子连接 利用 TWINCAT 我们可以将一台普通 PC 机配置成为一台多 PLC 系统 并可以具有多任务执行的能力 在一台普通 PC 机上 我们 最多可以配置 4 个独立的 PLC 实时系统同时运行 每个 PLC 实时系统都具有独立 并行地执 行自身多任务的能力 同时 我们还可以灵活地指定该程序运行于 PC 机或总线控制器上 TWINCAT 与其他 NT 程序的数据连接可以方便地利用 Microsoft 各种标准方法 如 COM DCOM ActiveX 或 OPC 等方式 在目前我们应用的 TWINCAT 系统中 配置了两个独立的 PLC 实时系统 其中一个主要作 为机械手动作的监控 另一个主要作为传送带动作的监控 由于在该系统中有涉及到数据库 与第三方设备通讯以及操作界面等 PLC 无法完成的工作 因此开发人员用 C 语言编写了若 干个接口程序完成这些功能 由于通讯的对象较多 接口不同 为了方便编程及通讯 采用 了 CORBA 通用对象请求代理结构 技术 以下是整个系统的软件组态示意 MS SQL Server7 0 功能 POET数据 库动态影象 POET 5 1 面向 对象的数据库 功能 存储仓库 数据的动态变 化 包括光纤盘 位置和ID号 应用程序1 软件对象命名 程序 功能 使系统可以动态找 到软件的不同对象 是 CORBA的入口程序 本域服务器 NT SERVER4 0 应用程序2 消息处理程序 功能 负责整个系统的消 息运作 确保每一个应用 程序可以正确地接收和发 送消息 应用程序3 系统信息 动态存储接口程序 功能 负责将整个系统 的动态变化实时存放于 POET5 1中 应用程序4 坐标转换程序 功能 负责将应用程序5得到的逻辑坐标 和物理坐标转换 应用程序6 第三方控制 设备转换控制程序 功能 负责应用程序5第 三方控制设备的数据交 换和转化 应用程序5 转换控制程序 功能 是整个系统的数据交换核心 负责与 PLC和其他控制设备的数据交换和转化 FIS或ERP数据库 及应用程序 TCP IP 第三方控制设备 数据交换接口程序 TCP IP 操作员控制台1 可以操作或监控 依据 登陆的不同可以拥有不 同的操作权限 操作员控制台1 可以操作或监控 依据 登陆的不同可以拥有不 同的操作权限 TCP IP 应用程序7 PLC转换控制程序 功能 负责应用程序5与PLC 的数据交换和转化 TWINCAT PLC1 完成传送带 的动作监控 TWINCAT PLC2 完成机械手 的动作监控 PLC计算机 NT 4 0 控制硬件 FC310 x X1 控制硬件 FC310 x X 3 传送带监控适配器 PROFIBUS DPPROFIBUS DP 机械手1 2监控适配器 机械手3 4监控适配器 机械手5 6监控适配器 图 2 系统软件组态示意