臺(tái)車(chē)PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)

1 引言
自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)是貨儲(chǔ)的重要組成部分，它是在不直接進(jìn)行人工處理的情況下能自動(dòng)地存儲(chǔ)和取出物品的系統(tǒng)。在倉(cāng)庫(kù)進(jìn)貨過(guò)程中，使用臺(tái)車(chē)設(shè)備將物品存入倉(cāng)庫(kù)。主計(jì)算機(jī)與PLC之間以及PLC與PLC之間的通信可以及時(shí)地匯總信息，倉(cāng)庫(kù)計(jì)算機(jī)及時(shí)記錄訂貨和到貨時(shí)間，顯示庫(kù)存量，計(jì)劃人員可以方便作出供貨決策，管理人員隨時(shí)掌握貨源及需求。滿(mǎn)足了人們速度、精度、高度、重量、重復(fù)存取和搬運(yùn)等要求。

2 工藝過(guò)程動(dòng)作要求
圖1是自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)采用臺(tái)車(chē)運(yùn)送物品的示意，整個(gè)倉(cāng)庫(kù)有10臺(tái)臺(tái)車(chē)，用1臺(tái)可編程序控制器進(jìn)行控制。在臺(tái)車(chē)每個(gè)對(duì)應(yīng)停車(chē)位置上設(shè)置一個(gè)限位開(kāi)關(guān)或光電開(kāi)關(guān)，可自動(dòng)復(fù)位，并分配給相應(yīng)的輸入地址，圖中的編號(hào)是各停車(chē)位置的編號(hào)。臺(tái)車(chē)可以前進(jìn)(正轉(zhuǎn))、后退(反轉(zhuǎn))，也可做高、低變速運(yùn)行。系統(tǒng)設(shè)有用于起動(dòng)和停機(jī)的按鈕，這些均為PLC的輸入元件。臺(tái)車(chē)要用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)各需要一個(gè)接觸器，是PLC的輸出執(zhí)行元件。每臺(tái)臺(tái)車(chē)用一個(gè)數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)設(shè)定臺(tái)車(chē)停車(chē)目的位置，并以BCD碼輸入給控制器。臺(tái)車(chē)運(yùn)行的操作方法是先在數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)上設(shè)定臺(tái)車(chē)停車(chē)目的位置，然后按下運(yùn)行起動(dòng)按鈕，則臺(tái)車(chē)開(kāi)始運(yùn)行，并最終停在所設(shè)定的目的位置。

圖1 臺(tái)車(chē)運(yùn)物示意圖

3 程序設(shè)計(jì)
3.1 I/O分配及PLC機(jī)型
用一臺(tái)可編程序控制器即可完成10臺(tái)臺(tái)車(chē)的自動(dòng)控制任務(wù)，本文中以一臺(tái)臺(tái)車(chē)的控制為例，來(lái)說(shuō)明其控制系統(tǒng)的構(gòu)成。系統(tǒng)的控制部分選用莫迪康公司(Modicon)公司生產(chǎn)的PLC，工業(yè)輸送車(chē)控制系統(tǒng)的I/O分配表見(jiàn)附表。
每臺(tái)臺(tái)車(chē)使用了3塊開(kāi)關(guān)量輸入模塊，以接收臺(tái)車(chē)位置信號(hào)、啟動(dòng)操作命令和臺(tái)車(chē)停車(chē)目的位置設(shè)定。同時(shí)使用一塊輸出模塊,以驅(qū)動(dòng)臺(tái)車(chē)運(yùn)行。表中輸入寄存器30001用來(lái)寄存數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)設(shè)定的臺(tái)車(chē)停車(chē)目的位置，用BCD碼表示。由于各倉(cāng)庫(kù)的呼車(chē)指示燈狀態(tài)一致，為了盡量減少占用PLC的輸入輸出點(diǎn)個(gè)數(shù)，采用小電流的發(fā)光元件并聯(lián)在一起，然后接在一個(gè)PLC輸出點(diǎn)上。

3.2 梯形圖程序設(shè)計(jì)
依據(jù)臺(tái)車(chē)的工藝要求，設(shè)計(jì)出相應(yīng)的控制程序梯形圖，如圖2所示。在程序中,設(shè)計(jì)的是一輛臺(tái)車(chē)的控制程序，其中網(wǎng)絡(luò)1用于臺(tái)車(chē)停車(chē)目的位置判斷，保持寄存器40101保存停車(chē)目的位置設(shè)定值。通過(guò)比較指令(SUB指令)將30001內(nèi)容送給40101，如果要求臺(tái)車(chē)前進(jìn)，則將設(shè)定值減1送給保持寄存器40102，如果要求臺(tái)車(chē)后退，則將設(shè)定值加 1送給40102。網(wǎng)絡(luò)2是運(yùn)行指令保持回路，當(dāng)停止指令00102得電后，運(yùn)行指令00101失效。網(wǎng)絡(luò)3是將保存臺(tái)車(chē)當(dāng)前位置的工作寄存器40103復(fù)位，該步清“0”的目的是為下一網(wǎng)絡(luò)讀取新位置準(zhǔn)備條件。網(wǎng)絡(luò)4是位置判斷和運(yùn)行工況判斷程序。首先將臺(tái)車(chē)現(xiàn)行位置(當(dāng)前值)讀入工作寄存器40103，它是通過(guò)比較指令檢出位置輸入信號(hào)10001～10016中何者為ON，并將1～16個(gè)位置狀態(tài)存入40103。然后通過(guò)SUB指令比較當(dāng)前位置與設(shè)定目標(biāo)位置，如果當(dāng)前位置小于設(shè)定目標(biāo)位置，輸出線圈00017得電，表示前進(jìn)指令;如果當(dāng)前位置大于設(shè)定目標(biāo)位置，輸出線圈00018得電，表示后退指令;如果當(dāng)前位置等于設(shè)定目標(biāo)位置，則臺(tái)車(chē)停止運(yùn)行，內(nèi)部線圈00102得電。網(wǎng)絡(luò)5為臺(tái)車(chē)運(yùn)行時(shí)減速位置判斷。臺(tái)車(chē)前進(jìn)時(shí)，00017為ON，如果當(dāng)前位置大于或等于臺(tái)車(chē)停車(chē)目標(biāo)位置設(shè)定值減1，則臺(tái)車(chē)開(kāi)始減速運(yùn)行(內(nèi)部線圈00103得電)預(yù)告;如果臺(tái)車(chē)是后退運(yùn)行，00018為ON，當(dāng)前位置小于或等于臺(tái)車(chē)停車(chē)目標(biāo)位置設(shè)定值減1時(shí)，臺(tái)車(chē)開(kāi)始減速運(yùn)行(00014得電)預(yù)告。網(wǎng)絡(luò)6為延遲電路，當(dāng)?shù)玫脚_(tái)車(chē)開(kāi)始減速運(yùn)行預(yù)告信號(hào)(00103和00104)后，定時(shí)器40108啟動(dòng)定，經(jīng)5秒鐘后內(nèi)部線圈00105得電．發(fā)出臺(tái)車(chē)正式減速運(yùn)行指令。最后的網(wǎng)絡(luò)7是高、低速運(yùn)行指令產(chǎn)生回路。

圖2 臺(tái)車(chē)控制程序梯形圖
4 結(jié)束語(yǔ)
由于自動(dòng)化控制系統(tǒng)采用可編程控制器為核心，提高了臺(tái)車(chē)控制的靈活性及通用性，以適應(yīng)各種工藝要求的變化，而且操作方便，維護(hù)工作量小。同時(shí)，使倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)進(jìn)一步向智能自動(dòng)化方向發(fā)展。