举例1 自动化立体仓库堆垛机控制系统

1、自动化立体仓库堆垛机测控系统自动化立体仓库堆垛机测控系统 自动化立体仓库是当代物流技术、仓储技术、自动化技自动化立体仓库是当代物流技术、仓储技术、自动化技术发展与结合的产物。它是一种大型多功能物质配送中术发展与结合的产物。它是一种大型多功能物质配送中心，可以实现单元出库、心，可以实现单元出库、拣送出库、单元入库、拣送出库、单元入库、盘库、倒库等多种作业盘库、倒库等多种作业自动化。在自动化立体自动化。在自动化立体仓库中，高层固定货架仓库中，高层固定货架巷道中运行的堆垛机系巷道中运行的堆垛机系统（相当于简易机器人）统（相当于简易机器人）是关键部分。是关键部分。 工艺要求堆垛机从工艺要求堆垛机从“出

2、入库台出入库台”开始，可以在巷道中作开始，可以在巷道中作前后运动，堆垛机的升降和沿立柱可以做上下运动。运前后运动，堆垛机的升降和沿立柱可以做上下运动。运动到目的货位后，货叉开始左右运动执行存取货物的操动到目的货位后，货叉开始左右运动执行存取货物的操作。完成存取后，货叉回位，堆垛机又从目的货物返回作。完成存取后，货叉回位，堆垛机又从目的货物返回出出入入库台。堆垛机本质上像简易机器人。库台。堆垛机本质上像简易机器人。 每台堆垛机的运行都要受操作室内上位机的监控，每台堆垛机的运行都要受操作室内上位机的监控，显示当前的位置、正在存取的品种、故障报警及提供人显示当前的位置、正在存取的品种、故障报警及提供

3、人机对话。机对话。 1、堆垛机的工作过程及其对控制的要求、堆垛机的工作过程及其对控制的要求堆垛机在高层货架巷道中可作往返运动。巷道长度堆垛机在高层货架巷道中可作往返运动。巷道长度 100 m，巷道两边为高层货架，货架每排，巷道两边为高层货架，货架每排72列、列、10层，共层，共720个货位。每个巷道配一台堆垛机，总共有个货位。每个巷道配一台堆垛机，总共有7条巷道。条巷道。 2、堆垛机控制系统的组成、堆垛机控制系统的组成 整个系统是一套由整个系统是一套由7台台OMRONC200H可编程控制器与可编程控制器与一台上位监控机组成的上位连接式一台上位监控机组成的上位连接式 PLC网络。每台网络。每台

4、PLC处理处理 30个输入（光电行程开关、超声探测器、限个输入（光电行程开关、超声探测器、限位开关等），位开关等），31个输出。要求提供个输出。要求提供16位数字显示及位数字显示及26键的小键盘输入。由于键的小键盘输入。由于AL001三端口适配器的三端口适配器的RS422分支通信距离不得超过分支通信距离不得超过50 m，而堆垛机要在，而堆垛机要在 100 m长长的巷道内往返运行，因而配置了远程的巷道内往返运行，因而配置了远程 IO系统（即下系统（即下位连接系统），其中位连接系统），其中 C200RM201为远程为远程IO主单元，主单元，C200RT201为远程为远程IO从单元。它们之间的远程从

5、单元。它们之间的远程IO链路采用链路采用RS485总线标准，通信距离超过总线标准，通信距离超过200 m。除了可以从上位机对整个系统的除了可以从上位机对整个系统的7台堆垛机台堆垛机PLC控制器控制器进行操作与监控外，操作人员还可以在现场通过人机接进行操作与监控外，操作人员还可以在现场通过人机接口对每台堆垛机进行单独操作。口对每台堆垛机进行单独操作。 3、系统主要功能、系统主要功能 （1）主程序流程图）主程序流程图 （2）堆垛机速度控制）堆垛机速度控制 要使巷道车定位准确，又有较高的入库出库效率，要使巷道车定位准确，又有较高的入库出库效率，必需对堆垛机的速度进行控制。车速分为高速（必需对堆垛机的

6、速度进行控制。车速分为高速（30 mmin）、中速（）、中速（15 mmin）及低速（）及低速（5 mmin）三档。设堆垛机离开目的货格的距离为三档。设堆垛机离开目的货格的距离为S个货格，则其个货格，则其速度控制要求为速度控制要求为 30 S6= 15 2S6 5 0S2 0 S=0理想运行速度曲线理想运行速度曲线（3）位置定位控制）位置定位控制 堆垛机必需准确认址、精确定位才能可靠地存取货堆垛机必需准确认址、精确定位才能可靠地存取货物，否则可能撞坏货架，损坏货物，甚至损坏堆垛机本物，否则可能撞坏货架，损坏货物，甚至损坏堆垛机本身。因此位置定位控制是堆垛机控制系统的关键。身。因此位置定位控制是

7、堆垛机控制系统的关键。 列认址方法列认址方法 在巷道地基上，相对于每一列货格安装一片固定不在巷道地基上，相对于每一列货格安装一片固定不动的认址片（挡板）。在堆垛机底部安装两个光电开关动的认址片（挡板）。在堆垛机底部安装两个光电开关（GD1，GD2），光电开关随堆垛机一起在巷道中前），光电开关随堆垛机一起在巷道中前后运动。当每经过一列货格时，由于光电开关通过认址后运动。当每经过一列货格时，由于光电开关通过认址片，发生遮蔽，产生一脉冲信号送片，发生遮蔽，产生一脉冲信号送PLC，实现列认址。，实现列认址。 堆垛机对定位精度要求很高，列定位要求堆垛机能停堆垛机对定位精度要求很高，列定位要求堆垛机能停在

8、目的列货格的中心线上，误差不超过在目的列货格的中心线上，误差不超过 2 mm。如果仅。如果仅靠准确认址是无法达到精确定位（靠准确认址是无法达到精确定位（由于惯性）由于惯性）。为了精确定位，把认址片做成为了精确定位，把认址片做成如图形状如图形状。用。用GD1光电开光电开关作为认址计数开关，当计数到关作为认址计数开关，当计数到0时，发出制动停车信时，发出制动停车信号，然后利用号，然后利用GD1与与GD2共同精确定位。若共同精确定位。若GD1与与GD2同时有信号，说明已经停准。如果只有同时有信号，说明已经停准。如果只有 GD2有信有信号，说明超过中心线，自动点动使堆垛机回退。如果只号，说明超过中心线

9、，自动点动使堆垛机回退。如果只有有 GD1有信号，说明未到中心线，自动点动往堆垛机有信号，说明未到中心线，自动点动往堆垛机前进。直到前进。直到 GD1与与 GD2都有信号才算停准，这时定位都有信号才算停准，这时定位精度在精度在 2 mm之内。之内。 层认址方法层认址方法 在堆垛机立柱上相对于货架的每一层安装一片认址在堆垛机立柱上相对于货架的每一层安装一片认址片（相对立柱固定）。在升降台上安装一个光电开关片（相对立柱固定）。在升降台上安装一个光电开关GD3，GD3随升降台一起上下运动，经过层认址片产随升降台一起上下运动，经过层认址片产生一个脉冲，实现层认址。把生一个脉冲，实现层认址。把GD3接输入接输入 00202，用，用可逆计数器可逆计数器CNTR的脉冲计数输入。如果升降台上升的脉冲计数输入。如果升