可编程控制器的自动化仓库分析
以PLC为核心,利用PLC的强大的控制功能,大大提高工作效率,节省了成本,降低了风险,实现了立体仓库的网络化管理。那么,可编程控制器的自动化仓库如何优化管理呢?
堆垛机由以上三个机构运行,完成货物的存取作业。
运行机构与升降机构的运行通过两台步进电机进行控制,伸缩机构采用一台直流电机进行控制。
当堆垛机接收到控制面板或上位机发来的操作指令时,根据指令中指定目标的行、列数,PLC将该数据作为指针,调出对应的行、列数的脉冲值,通过对两个数据的比较来判断堆垛机的运行方向。
机械手的控制
机械手是一种能模拟人的手臂的自动化装置,按预定的程序轨迹及要求,实现抓取、搬运工作。
在立体仓库控制系统中机械手主要完成从3台辊道输送带到立体仓库出货台之间的货物传递。
四自由度机械手为圆柱坐标型,可实现X轴伸缩、Z轴升降、底盘、腕回转功能。
驱动采用步进电机,夹爪采用气动方式。
X轴伸缩、Z轴升降、底盘回转和机械手腕回转分别使用四个步进电动机。
PLC作为控制器产生脉冲和方向电平,控制机械手的运行。
步进脉冲信号用于控制步进电机的位置和速度,变脉冲的频率,能改变步进电机的转速,控制脉冲的个数,可以使步进电机精确定位。
这样就可以实现步进电机调速和定位。
方向电平信号用于控制步进电机的`旋转方向。
此信号为高电平时,电机正转;为低电平时,电机反转。
电机要转向,必须在电机停止以后进行。
系统的不同机构运行速度是不一样的,因此采用变频器调速。
在辊道上安装有三个变频器来控制三个辊道传送带的运转,辊道可以正、反两个方向运转,根据进货和出货的需要,使用三个变频器分别来控制三个辊道传送带的运转。
定位技术
堆垛机的横移定位采用激光测距仪,随着堆垛机在巷道里来回穿行,装设在巷道一侧的激光测距仪实行采集数据,进行动态测距,PLC控制器读取激光测距仪的数据,并进行处理。
堆垛机的提升定位机采用格雷码编码传感器。
打孔条固定在堆垛机一端的立柱上,读码器随提升平台沿打孔条上下滑动,产生坐标数据,传到PLC处理,实现堆垛机在不同层高货架的定位。
货叉的伸缩定位由两个旋转编码器来完成。
旋转编码器是一种光电式旋转测量装置,它将被测的角位移直接转换成数字信号。
将旋转编码器的输出脉冲信号直接输入给PLC,利用PLC的高速计数器对其脉冲信号进行计数,以获得测量结果。
两个旋转编码器装在减速机链轮上,完成伸缩的测距和定位,两个编码器的数值必须相同,否则堆垛机就判断为异常,停止工作。
在货叉板的两头和中间位置,均安装一个限位开关,货叉伸缩到位时,就自动感应到限位开关,信号传给PLC处理,确认伸缩装置定位成功。
工作流程
根据货物的流向,系统分为入库控制流程和出库控制流程。
在入库过程中,首选系统初始化,此时堆垛机处于初始状态。
入库单下达后,PLC根据入库单的信息,识别出货物的种类,同时要处理检测货物的信息,将二者信息进行比对,当货物信息与入库单一致时,系统自动分配一个库位号给入库货物。
堆垛机根据PLC发出的信号,由初始状态运行到入库口,将货物由载货台上转移堆垛机的取货台上去。
最后堆垛机将取货台上的货物放入到指定的库位中去。
货品上架后,入库结束,堆垛机返回到待命状态,系统更新库位数据,完成相应的记录。
系统的出库准备与入库准备类同。
出库单下达后,PLC根据出库单的信息,识别出货物的种类,同时检测货物的信息,当货物信息与出库单一致时,确认出库操作。
根据出库单所确定的库位信息,在PLC的操作下,堆垛机将从当前位置到达指定仓位,执行取货操作,将货物运送到出库口。
出库结束后,堆垛机返回到待命状态,系统数据更新,完成相应的记录。
结语
本系统主要以PLC为核心,利用PLC的强大的控制功能,实现了利用可编程控制器控制立体仓库的功能,具有接线简单、编程直观和扩展容易等特点。
与上位机通过以太网通信,实现了远程实时监控和管理,结构简单,实时性好,可靠性高,运行稳定,系统人机界面友好,具有一定的灵活性。
大大提高工作效率,节省了成本,降低了风险,实现了立体仓库的网络化管理。
调试结果表明,本系统能够较为准确地完成对货物的存取功能,操作方便,工作可靠,达到了控制要求。
在适应性、精确性和可靠性方面,到达到了设计的要求,表明该设计方案是可行的。
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