創(chuàng)新者：方 翔

基于PLC的堆垛實(shí)訓(xùn)裝置

創(chuàng)新者：方 翔

眾所周知，隨著世界經(jīng)濟(jì)的大發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，人們消費(fèi)的觀念與手段也發(fā)生重大的革新，從國(guó)外的亞馬遜到國(guó)內(nèi)的淘寶、京東等一系列購(gòu)物網(wǎng)站的興起，人們已經(jīng)越來越離不開網(wǎng)購(gòu)。而與此同時(shí)發(fā)展起來的就是現(xiàn)代物流技術(shù)。伴隨著一家家物流公司的發(fā)展，我們已經(jīng)開始習(xí)慣了有東西要送就找物流公司的生活。這是一種生活方式的變化，也是一種消費(fèi)方式的進(jìn)步?，F(xiàn)代物流技術(shù)已經(jīng)成為了現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)與工業(yè)化進(jìn)程中不可或缺的一部分。

物流這一概念最早形成于美國(guó)，后傳入日本，物流在發(fā)展之初，被認(rèn)為是生產(chǎn)與消費(fèi)之間的橋梁，有著相當(dāng)重要的地位。我國(guó)也在近年來大力發(fā)展現(xiàn)代物流技術(shù)，建立完善的物流網(wǎng)絡(luò)。而在整個(gè)物流體系中，自動(dòng)化程度高、工作效率高、準(zhǔn)確度高的現(xiàn)代化立體倉(cāng)庫(kù)是其中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，它帶來的是一種全新的倉(cāng)儲(chǔ)理念。立體倉(cāng)庫(kù)主要由高層貨架、現(xiàn)代化搬運(yùn)設(shè)備、計(jì)算機(jī)控制裝置等組成，集物料的搬運(yùn)與儲(chǔ)存功能于一身，是一種綜合性非常高的工程技術(shù)。

以自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)取代傳統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)已經(jīng)是現(xiàn)代物流技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，它可以與自動(dòng)化加工相結(jié)合，形成柔性加工系統(tǒng)，而它作為整體現(xiàn)代物流技術(shù)的核心組成也在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中有著不可取代的地位。

本文設(shè)計(jì)的就是一種基于PLC的立體倉(cāng)庫(kù)堆垛系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置，它可以提供給學(xué)生一個(gè)了解、熟悉立體倉(cāng)庫(kù)堆垛系統(tǒng)的工作方式，讓學(xué)生可以在實(shí)訓(xùn)過程中，加深對(duì)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的認(rèn)識(shí)，為今后的學(xué)習(xí)工作打下基礎(chǔ)。

堆垛實(shí)訓(xùn)裝置的系統(tǒng)組成

本系統(tǒng)主要由（1）托盤供給器機(jī)構(gòu) 、（2）托盤傳送機(jī)構(gòu) 、（3）貨物推進(jìn)機(jī)構(gòu) 、（4）貨物提升機(jī)構(gòu) 、（5）貨物傳送機(jī)構(gòu)、（6）操作面板、（7）型材桌體（8）控制單元、（9）液晶顯示屏等九個(gè)部分組成，其中控制單元主要由FP∑型可編程序控制器及相關(guān)元件組成，負(fù)責(zé)控制整個(gè)系統(tǒng)工作情況；托盤供給器機(jī)構(gòu)、托盤傳送機(jī)構(gòu)、貨物提升機(jī)構(gòu)由直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)；貨物傳送機(jī)構(gòu)由變頻器控制三相永磁同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。

系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)以FP∑型可編程序控制器為控制單元，由光電傳感器檢測(cè)貨盤是否到位、貨物是否滿層、是否有貨盤、貨物數(shù)量等參數(shù)。

當(dāng)系統(tǒng)通電后，進(jìn)入初始化過程，這時(shí)會(huì)先進(jìn)行自檢，看貨盤是否回到原位，如果貨盤到了原點(diǎn)，則可以開始傳送貨物，如果沒有到原位則進(jìn)行復(fù)位，輸盤架傳送貨盤到原位，再開始傳送貨物。貨物傳送前，先確定現(xiàn)在的貨物量與設(shè)定值相比較，如果貨物數(shù)量達(dá)到要求，則開始碼垛，否則繼續(xù)傳送貨物，直到貨物量達(dá)到要求。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

貨物量達(dá)到要求后，系統(tǒng)自動(dòng)開始碼垛，每碼一層就會(huì)先判斷是否達(dá)到規(guī)定的層數(shù)，如果沒有達(dá)到設(shè)定的層數(shù)，會(huì)繼續(xù)重復(fù)傳送貨物、確定貨物量、碼垛這一過程，如果碼垛的層數(shù)達(dá)到了要求，則開始進(jìn)入下一步。碼垛完成后貨物被運(yùn)送走，而輸盤架則回原位。

貨物傳入系統(tǒng)

系統(tǒng)流程控制框圖，見圖2。

圖2 系統(tǒng)流程控制框圖

貨物轉(zhuǎn)向、推板系統(tǒng)

系統(tǒng)流程控制框圖，見圖3。

圖3 貨物傳入系統(tǒng)流程控制框圖

第一層工作原理：

當(dāng)PLC接收到貨物傳入的信號(hào)后對(duì)翻轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)沒有達(dá)到規(guī)定數(shù)量時(shí)，繼續(xù)等待傳入，直到計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值達(dá)到設(shè)定值3后，控制貨物轉(zhuǎn)向電磁閥工作，繼續(xù)傳入貨物，此時(shí)貨物為橫向放置，當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到2后，完成該過程。

第二層工作原理：

當(dāng)傳入第一層貨物完成后，并且翻轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)器數(shù)值達(dá)到4后，開始進(jìn)入復(fù)位環(huán)節(jié)，計(jì)數(shù)器與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)均復(fù)位。開始碼料，并對(duì)碼料計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)。當(dāng)碼料計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)達(dá)到2后，控制推板電動(dòng)機(jī)動(dòng)作，同時(shí)碼料計(jì)數(shù)器復(fù)位，推板電動(dòng)機(jī)到位后回原位，復(fù)位完成后開始繼續(xù)碼料，當(dāng)計(jì)數(shù)器達(dá)到3后，推板電動(dòng)機(jī)再次工作，到位后自動(dòng)復(fù)位完成本流程。

圖4 貨物轉(zhuǎn)向、推板系統(tǒng)流程控制框圖

圖5 貨物堆放示意

圖6 系統(tǒng)流程控制框圖

輸貨板平移、輸貨架升降、檔板系統(tǒng)

結(jié)束語

該設(shè)計(jì)基本實(shí)現(xiàn)了在實(shí)訓(xùn)室里對(duì)自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)堆垛系統(tǒng)的模擬仿真，讓學(xué)生可以通過設(shè)計(jì)整個(gè)流程在實(shí)訓(xùn)過程中得到提高，加深認(rèn)識(shí)。但由于技術(shù)條件等限制，還是有許多地方無法完全真實(shí)模擬實(shí)際的情景，這也是今后需要注意改進(jìn)的。

方 翔

金華市高級(jí)技工學(xué)校

職稱：講師。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.16.028