基于力控组态的立体仓库监控系统设计.pdf

电气 自动化 2 0 1 4年第 3 6卷 第 1期 自动控制系统与装豇 A u t o ma t ic Co n t rol S y s t e ms E q u ip me n 基 于力控组态 的立体仓库 监控 系 统设计 梅 秋燕 华 中科技 大学 武 昌分校 机 电与 自动化学院 湖北武 汉4 3 0 0 6 4 摘要 介绍了以P L C为控制器的立体仓库监控系统设计方案 系统的硬件组成和软件的设计 上位机采用F o r ce co n t r o l V 6 0组态软 件为开发平台 实现系统的实时监控 下位机采用三菱 F x系列可编程控制器 完成堆垛机 输送机 提升机构及伸缩电机现场 设备的手动与 自动运行控制 实现立体仓库的存货 取货 盘货等多种作业及报表查询打印功能 具有操作简单 灵活通用 维 护方便等特点 关键词 组态 监控 可编程控制器 立体仓库 运行控制 D oI 1 0 3 9 6 9 j is s n 1 0 0 0 3 8 8 6 2 0 1 4 O 1 0 0 4 中图分类号 T P 2 7 3 文献标志码 A 文章编号 1 0 0 0 3 8 8 6 2 0 1 4 0 1 0 0 1 0 0 2 De s i g n o f a Mo n i t o r i n g S y s t e m o f St e r e o s co p i c W a r e h o u s e B a s e d o n F o r ce co n t r o I Co n f i g u r a t i o n ME I Q iu y a n S ch o o l o f Me ch a n ica l E le ct r o n i c E n g in e e r in g a n d A u t o ma t i o n Wu ch a n g B r a n ch o fH u a z h o n g U n i v e r s it y ofS cie nc e a n d T e ch n o lo g y Wu h a n H u b e i 4 3 0 0 6 4 C h i n a Ab s t r a ct T h is p a p e r in t r o d u ce s t h e d e s ig n s ch e me h a r d w a r e s t r u ct u r e a n d s o f t w a r e o f a mo n it o ri n g s y s t e m o f s t e r e o s co p ic w a r e h o u s e T h e u p p e r ma ch in e a d o p t s F o r ce co n t r o l V6 0 co n fi g u r a t io n s o f t w a r e a s it s d e v e lo p me n t p la tf o r m t o r e a liz e s y s t e m mo n it o ri n g o n a r e a l t ime b a s is w h ile t h e lo we r o n e u s e s Mit s u b is h i F X s e r ie s p r o g r a mma b le co n t r o lle r t o p e r f o r m ma n u a l a n d a u t o ma t ic o p e r a t io n a l co n t r o l o v e r s t o ck e r s co n v e y e r s h o is t in g ma ch in e s a n d r e t r a ct a b le mo t o r s t o r e al iz e g o o d s e n t r y g o o d s d e liv e r y a n d s t o ck t a k in g a s w e ll a s s t a t e me n t e n q u ir y a n d p r in t in g Th is s y s t e m is ch a r a ct e ri z e d b y s imp le o p e r a t io n mu lt i p u r p o s e a p p lica t io n a n d e a s y ma in t e n a n ce Ke y wo r d s co nfig u r a t io n mo n it o ri n g p r o g r a mma b le co n t r o lle r s t e r e o s co p ic w a r e h o u s e o p e r a t io n al co n t r o l 0 引 言 自动立体仓库具有方便快捷 自动化控制以及节省空间的优 点 广泛应用于各种大中小型仓储环境中 对于提高生产效率 降 低成本 增加效益等具有重要意义 监控组态软件是一种面向工 业 自动化的通用数据采集和监控软件 监控组态软件只需进行标 准模块的软件组态和简单的编程 就可设计出标准化 可靠性高 的人机界面监控程序 实时数据管理为 自动立体仓库的运作提供 良好的控制与管理 很好的适应现代社会生产发展的需要 1系统总体设计 自动立体仓库监控系统设计主要是硬件配置和软件设计 软 件设计包括可编程控制器 以下简称 P L C 的控制程序设计和组 态软件设计两部分 该系统主要由上位机 控制器 位置检测系 统 系统状态显示 故障报警及执行机构控制电路等部分组成 控 制系统结构图如图 1 所示 上位机 以监控组态软件力控组态软件 V 6 0为核心 是立体 仓库的控制中心 实现监视 控制 出入库管理及报表打印等 通 过监视界面 以动画方式显示各现场设备的运行状态 运行位置 等实时信息 J 控制器 F X系列 P L C 通过 R S 一2 3 2 C模块与上位机进行通 信 组成完整的监控系统 完成数据 的实时传送 同时通过 P L C 定稿 日期 2 0 1 3 0 4 1 9 1 0 E l e ct r ica I Au t o ma t io n 图 1 控 制系统结构 图 的 I O接口 实现执行机构的手动与自动控制 完成存货 取货和 任意两个货仓之间的盘货等作业 位置检测系统 自动立体仓库货仓位置检测依靠的是位于导 轨上的传感器和位于立柱上的传感器 位于导轨上的传感器提 供水平方向的识别定位 位于立柱上的传感器提供竖直方向的识 别定位 当同时识别水平和竖直方向的传感器时 就能准确地找 到指定的货仓位置 系统状态和故障显示 系统运行中手动与 自动控制方式显 示 仓库作业形式显示 各部分运行状态及系统故障显示等 执行机构 执行机构电机包括水平移动电机 升降移动电机 伸缩移动电机 堆放滚动电机 输送进出电机及输送台皮带输送 电机等 2 P LC程序 设计 2 1 硬件配置 P L C 选用的是三菱 F X 2 N系列 其内部具有高速计数和中断 电 气自 动 化 2 0 1 4 年 第3 6 卷第1 期 测量与检测技 术 Me a s u r e me n t De t e c t in g T e c h n ic s 3 结束语 本文针对未知电缆导体初始温度而无法计算导体实时温度 的现状 提出一种电缆导体暂态温度初始值的计算方法 该方法 以满足一定时段内环境温度和通电电流都基本稳定为条件 以该 时段电缆导体稳态温度作为导体暂态温度初始值 进一步推导 了导体暂态和稳态温度 并通过试验论证此方法的可行性 完成 了某具备光纤测温系统电缆工程导体温度初始值与实时温度的 计算 支撑类似工程电缆的安全运行和预警 参考文献 1 彭超 赵健康 苗富贵 等 分布式光纤测温技术在线监测 电缆温度 J 高电压技术 2 0 0 6 3 2 8 4 3 4 5 2 刘毅刚 罗俊华 电缆导体温度实时计算的数学方法 J 高电压技 术 2 0 0 5 3 1 5 5 2 5 4 3 J B T 1 0 1 8 1 5 2 0 0 0电缆载流量计算 第五部分 有关运行条件的各 节 S 2 0 0 0 4 周鑫 单芯电力电缆导体温度计算及试验研究 D 广州 华南理工 大学 2 0 1 0 5 李海帆 电力电缆工程设计 安装 运行 检修技术实用手册 M 北 京 当代中国音像出版社 2 0 0 4 6 卓金玉 电力电缆设计原理 M 北京 机械工业出版社 1 9 9 9 7 J B T 1 0 1 8 1 1 2 0 0 0电缆载流量计算 第一部分 载流量公式 1 0 0 负荷因数 和损耗计算 S 2 0 0 0 作者简介 郑新龙 1 9 8 2一 男 黑龙江望奎人 硕士 工程师 海洋输电 技 术相 关工作 宣耀伟 1 9 6 1一 男 浙江诸暨人 高级工程师 海洋输 电技 术相关工作 章正国 1 9 6 2一 男 浙江舟山人 高级 工程 师 海 洋 输电技 术相关工作 张健 1 9 8 5一 女 河北 唐 山人 硕 士 助理 工程 师 海洋输 电技 术相关工作 0 00 r 0 00 0 0 0 0 00 0 0 00 j 0 u 0 00 00 00 00 00 00 00 0 0 00 00 0 0 00 00 00 00 00 00 00 0 0 00 00 0 0 00 00 00 00 0 00 0 0 0 0 00 00 00 00 0o 00 0o 00 o 上接第 l l页 a 4 1 表 2 辅助继电器 M 对应的货仓位置 b 1 o b 2 o 3 2 2 货仓 号码输入 图4的自动控制界面中 在单仓操作的货仓号码输入端或双 仓操作的两个货仓号码输入端 直接输入货仓号码 可以使每一 个数值输入端口保持独立 若单击界面中间由仓位组成的矩阵 选择货仓时 则会使 3个号码输入端口的数值相互关联 为了避 免这种情况的出现 在每一个号码输入端前加上了一个选择确定 按钮 货仓号码 起始货仓号码 终端货仓号码 只 有当选择了相对应的确定按钮动作后 后面的号码输入端 口中的 数据才有效 确保每个数据输入端口的货仓号码相互独立 在力控组 态软件 V 6 0制作 的 自动控制界面 中 货仓号 码 选择确定按钮对应实型中间变量 0 6 号码输入端 口对应实 型中间变量 n 1 在 货仓号码 的动画链接中左键动作脚本设 置为a 6 1 a 2 0 a 3 0 颜色的条件变化设置为 a 6 1成立 显示 绿色 不成立显示 红色 起始货仓号码 和 终端货仓号码 选择确定按钮 以同 样的方法进行设置 其中 起始货仓号码 按钮对应实型中间变 量 n 2 数值输入端 口对应实型中间变量 0 4 终端货仓号码 按 钮对应实型中间变量 n 3 数值输入端 口对应实型中间变量 5 为了确保每一个数值输入端口的数据独立 在对应于立体仓 库的仓位矩阵中的每一个仓位号都设置了相应 的脚本程序 0 1 号仓位的动画连接脚本如下 I F a 6 l THEN a l 1 ml 0 0 PV 1 ml 1 5 P V 1 ENDI F I F a 2 1 T HEN 1 0 4 E le c t r ic a I Au t o ma t io n ml 0 0 P V 1 ml 1 5 PV 1 E NDI F I F a 3 1 THEN a 5 1 b 3 0 b 4 0 ml 1 6 P V 1 ml 31 PV 1 ENDI F 仓位矩阵中每一个仓位都对应一个输入显示数值和用于货 仓位置识别的辅助继电器 M设定值 其中 o 1 4 0 5的数值与 货仓编号相同 辅助继电器 M却随货仓位置改变 不管用何种 方式选择作业仓位 在 自动控制界面仓位矩阵中 运用动画连接 进行颜色条件变化设置 用来显示被选 中的货仓 选择 单 存 单取 启动 按钮 则启动相对应的控制程序 进行相应 的仓库作业 4 结束语 通过数据库以及组态软件 I O设备驱动 与 F X 2 N P L C通信 连接 完成立体仓库系统 的控制 实现对现场设备的实时监控 立体仓库方便快捷的操作系统 实时数据的统计管理 极大的提 高了生产效率 实现物流和信息流的一体化 参考文献 1 覃贵礼 组态软件控制技术 M 北京 北京理工大学出版社 2 0 0 7 2 葛永国 自动化立体仓库控制系统程序设计与故障诊断 D 天津 天津大学 2 0 0 4 3 汪国春 自动化立体仓库堆垛机控制系统的设计 J 起 重运 输机械 2 0 0 8 4 8