自動化倉庫PLC控制的設(shè)計及應(yīng)用

1 引言
在倉庫領(lǐng)域中，物資的輸送、存儲、管理和控制的規(guī)模越來越大，靠人工實(shí)現(xiàn)已經(jīng)遠(yuǎn)不能夠需要。自動化倉庫技術(shù)在物資存儲行業(yè)中受到人們的重視，其控制重點(diǎn)轉(zhuǎn)向物資的控制和管理要求實(shí)時、協(xié)調(diào)和一體化，計算機(jī)之間、數(shù)據(jù)采集點(diǎn)之間、機(jī)械設(shè)備的控制器之間以及它們與主計算機(jī)之間的通信可以及時地匯總信息，倉庫計算機(jī)及時地記錄訂貨和到貨時間，顯示庫存量，計劃人員可以方便地作出供貨決策，管理人員隨時掌握貨源及需求。信息技術(shù)的應(yīng)用已成為倉庫技術(shù)的重要支柱。滿足了人們速度、精度、高度、重量、重復(fù)存取和搬運(yùn)等要求，使總體效益和生產(chǎn)的應(yīng)變能力大大超過各部分獨(dú)立效益的總和，自動化技術(shù)逐漸成為倉庫自動化技術(shù)的核心。
倉庫是貨儲的重要組成部分，它是在不直接進(jìn)行人工處理的情況下能自動地存儲和取出物品的系統(tǒng)。在倉庫進(jìn)貨過程中，使用工業(yè)輸送車將物品存入倉庫。在現(xiàn)代大型倉庫中貨儲任務(wù)十分繁重，實(shí)現(xiàn)了全自動作業(yè)后，既可以節(jié)省開支，又減少了浪費(fèi)，因此建立一個便捷、可靠的自動配貨系統(tǒng)是十分迫切和需要的。本例采用PLC實(shí)現(xiàn)自動化控制，解決了勞動強(qiáng)度大、經(jīng)濟(jì)效益差問題。

2 工藝過程動作要求
工業(yè)輸送車在對8個倉庫存儲物品時，對輸送車有以下的控制要求:
(1) 工作開始后，車此時停在某個倉庫。當(dāng)沒有用車呼叫(既呼車)時，各倉庫的指示燈亮，表示各倉庫可以呼車;
(2) 如果某倉庫遇有呼車時，按下本倉的呼車按鈕，則其它各倉位的指示燈均滅，表示此后再呼車無效;
(3) 在停車位呼車則車不動;當(dāng)呼車位號大于停車位號時，車自動向高位行駛;當(dāng)車位號小于停車位號時，車自動向低位行駛，當(dāng)車到達(dá)呼車位時自動停車;
(4) 車到達(dá)呼車位時要求停留30s供該倉庫使用，不應(yīng)立即被其他倉庫呼走;
(5) 臨時停電后再復(fù)電，車不會自行起動。

3 程序設(shè)計
3.1 I/O分配及PLC機(jī)型
每個倉庫均設(shè)置一個滾輪式限位開關(guān)ST和一個呼車琴鍵按鈕SB，ST可自動復(fù)位;系統(tǒng)設(shè)有用于起動和停機(jī)的按鈕，這些均為PLC的輸入元件。車要用一臺電動機(jī)拖動，電動機(jī)正轉(zhuǎn)時車駛向高位，反轉(zhuǎn)時小駛向低位，電動機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)各需要一個接觸器，是PLC的輸出執(zhí)行元件。另外各倉庫還要指示燈作為呼車顯示。電動機(jī)和指示燈是PLC的控制對象。 各自動化倉庫的限位開關(guān)和呼車按鈕的布置如圖1所示，圖1中ST和SB編號也是各倉庫編號。

圖1 自動化倉庫布置圖

由于各倉庫的呼車指示燈狀態(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PLC輸出點(diǎn)上。系統(tǒng)的控制部分選用西門子(SEIMENS)S7200的PLC，工業(yè)輸送車控制系統(tǒng)的I/O分配表見附表:
附表 I/O分配表
輸入信號 輸出信號
1號倉ST1 I1.0 6號倉6 I1.5 1號倉SB1 I2.0 6號倉SB6 I2.5 呼車指示燈 Q0.0
2號倉ST2 I1.1 7號倉7 I1.6 2號倉SB2 I2.1 7號倉SB7 I2.6 正轉(zhuǎn)接觸器 Q0.1
3號倉ST3 I1.2 8號倉8 I1.7 3號倉SB3 I2.2 8號倉SB8 I2.7 反轉(zhuǎn)接觸器 Q0.2
4號倉ST4 I1.3 系統(tǒng)起鈕 I0.0 4號倉SB4 I2.3
5號倉ST5 I1.4 系統(tǒng)停鈕 I0.1 5號倉SB5 I2.4
3.2 梯形圖程序設(shè)計
為了分析問題方便，先做出系統(tǒng)動作過程的流程圖，之后依據(jù)工業(yè)輸送車的工藝要求，設(shè)計出相應(yīng)的控制程序梯形圖，流程圖和梯形圖分別如圖2、圖3所示。

圖2 工業(yè)運(yùn)輸車控制系統(tǒng)流程圖

圖3 工業(yè)輸送車控制程序梯形圖

在程序中，用到了傳輸指令和比較指令，即先把車所在的倉庫號傳輸?shù)揭粋€內(nèi)存單元中，再把呼車的倉庫號傳輸?shù)搅硪粌?nèi)存單元中，然后將這兩個內(nèi)存單元的內(nèi)容進(jìn)行比較。若呼車的位號大于停車的位號，則車向高位行駛;若呼車的位號小于停車的位號，則車向低位行駛。對車的這種控制，是程序設(shè)計的主線。
3.3 程序控制的其他要求
(1) 若有某倉庫呼車則應(yīng)立即封鎖其他倉庫的呼車信號;
(2) 車行駛到位后應(yīng)在該倉庫停留一段時間，即延遲一定時間再解除對呼車信號的封鎖;
(3) 失壓保護(hù)程序;
(4) 呼車顯示程序。

4 結(jié)束語
由于自動化控制系統(tǒng)采用可編程控制器為核心，提高了控制的靈活性及通用性，以適應(yīng)各種工藝要求的變化，使倉庫技術(shù)進(jìn)一步向智能自動化方向發(fā)展。