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        基于可編程控制器的現(xiàn)代倉儲堆垛機(jī)控制研究

        2016-10-27 09:18:55鄭連弟
        現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息 2016年2期
        關(guān)鍵詞:快速反應(yīng)可編程控制器

        摘要:在倉儲立體化的工作中,利用可編程的控制器來控制堆垛機(jī),通常情況下,利用計(jì)算機(jī)的倉儲管理軟件來控制堆垛機(jī)的運(yùn)行,本文研究利用可視化強(qiáng)直觀圖形位置,利用手持平板電腦來控制堆垛機(jī)的各種動作,降低工作強(qiáng)度和保證工作質(zhì)量。

        關(guān)鍵詞:可編程控制器;快速反應(yīng);堆垛機(jī)

        中圖分類號:TP273 文獻(xiàn)識別碼:A 文章編號:1001-828X(2016)002-000-01

        中國電子商務(wù)飛速發(fā)展,需要現(xiàn)代化的物流作支撐,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展要求現(xiàn)代化的立體倉庫作保障,在現(xiàn)代化自動化立體倉庫中,大多采用幾層、十幾層乃至幾十層的貨架儲存單元貨物,用相應(yīng)的物料搬運(yùn)設(shè)備:堆垛機(jī)、輸送機(jī)以及分配小車進(jìn)行貨物入庫和出庫作業(yè)的倉庫。為了更直觀快速地利用平板電腦來控制堆垛機(jī),利用可編控制器[1]具有多RS-232C/RS-422/RS-485串行通信模塊或功能擴(kuò)展板,可以實(shí)現(xiàn)模擬量控制、位置控制和聯(lián)網(wǎng)通信等功能,利用手持平板電腦與可編控制器進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)通訊,通過可編程控制器來執(zhí)行程序來控制堆垛機(jī)的運(yùn)行。由于具有很高的空間利用率,很強(qiáng)的入出庫能力,能加快貨物的進(jìn)出節(jié)奏,減輕勞動強(qiáng)度,提高生產(chǎn)效率,便于形成先進(jìn)的物流系統(tǒng),提高企業(yè)的生產(chǎn)管理水平,自動化立體倉庫已經(jīng)成為現(xiàn)代物流發(fā)展中的重要環(huán)節(jié)和企業(yè)生產(chǎn)及物流管理不可缺少的重要手段。

        現(xiàn)代化立體庫中通常采用的可編程控制器(PLC)[2]是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境下[3],它設(shè)計(jì)采用一類可編程的存貯器,用于其內(nèi)部存貯程序,執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制、定時、計(jì)數(shù)和算術(shù)操作等面向用戶的指令,并通過數(shù)字式、模擬式輸入輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程,可編程控制器具備高可靠性、編程方便、易于使用、環(huán)境要求低、與其他裝置配置連接方便的特點(diǎn)。

        此次設(shè)計(jì)選用的是可編程控制器是三菱公司的FX2N系列,它是FX系列中功能最強(qiáng)、速度最高的微型可變程序控制器。FX2N有3000多點(diǎn)輔助繼電器、1000點(diǎn)狀態(tài)、200多點(diǎn)定時器、200點(diǎn)16位加計(jì)數(shù)器、35點(diǎn)32位加/間計(jì)數(shù)器、8000多點(diǎn)16位數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器、128點(diǎn)跳步指針、15點(diǎn)中斷指針,這些編程元件對于一般的系統(tǒng)是綽綽有余的。它的基本指令執(zhí)行時間高達(dá)0.08us每條指令,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了很多大型可變程序控制器。用戶存儲器容量可擴(kuò)展到16k步,最大可擴(kuò)展到256個I/O點(diǎn),有5種,模擬量輸入/輸出模塊、高速計(jì)數(shù)器模塊、脈沖輸出模塊、4種位置控制模塊、多種RS-232C/RS-422/RS-485串行通信模塊或功能擴(kuò)展板,可以實(shí)現(xiàn)模擬量控制、位置控制和聯(lián)網(wǎng)通信等功能。FX2N有128種功能指令,具有中斷輸入處理、修改輸入濾波器時間常數(shù)、數(shù)學(xué)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)排序、PID運(yùn)算、開平方、三角函數(shù)運(yùn)算、脈沖輸出、脈寬調(diào)制、ASCII碼輸出、BCD與BIN的相互轉(zhuǎn)換、串行數(shù)據(jù)傳送、校驗(yàn)碼、比較觸點(diǎn)等功能指令。FX2N內(nèi)裝實(shí)時鐘,有時鐘數(shù)據(jù)的比較、加減、讀出/寫入指令,可用于時間控制。=FX2N還有矩陣輸入、10鍵輸入、16鍵輸入、數(shù)字開關(guān)、方向開關(guān)、7段顯示器掃描顯示、示教定時器等方便指令。鑒于以上特點(diǎn),此次設(shè)計(jì)所選型號是FX2N-32MR-D.輸入輸出分配表見下表:

        三菱FX 系列PLC控制接線圖如下圖所示:

        例舉程序的執(zhí)行主要堆垛動作過程如下所述:

        1.送貨:激發(fā)啟動按鈕SB1,再激發(fā)送貨按鈕SB3,程序跳轉(zhuǎn)到送貨程序部分并自動運(yùn)行,當(dāng)激發(fā)SB1后1s,貨叉伸出,到位后光電開關(guān)接通,貨叉微上行抬起貨物,過1s后貨叉收回,收回到位后,觸動開關(guān)SQ2,堆垛機(jī)右行,右行到位后,堆垛機(jī)接通光電開關(guān)SQ3,升降機(jī)構(gòu)上行,到達(dá)指定位置后停止運(yùn)行,1s后貨叉伸出,伸出到位后光電開關(guān)接通SQ5,貨叉稍微下行放下貨物,1s后貨叉收回,收回到位后觸動開關(guān)SQ2,升降機(jī)構(gòu)下行,下行到位后光電開關(guān)接通SQ6,堆垛機(jī)左行回到原位,觸動停止開關(guān)SQ7,堆垛機(jī)停止運(yùn)行,然后進(jìn)行下一個送貨循環(huán)。

        2.取貨:激發(fā)啟動按鈕SB1,再激發(fā)取貨按鈕SB4,程序跳轉(zhuǎn)到取貨程序部分并自動運(yùn)行,當(dāng)激發(fā)SB4后,堆垛機(jī)右行,右行到位后光電開關(guān)SQ3接通,堆垛機(jī)升降機(jī)構(gòu)上行,上行到位后停止,1s后貨叉伸出,伸出到位后光電開關(guān)SQ5接通,貨叉上行,1s后貨叉收回,收回到位后觸動開關(guān)SQ2,升降機(jī)構(gòu)下行,下行到位后光電開關(guān)SQ6接通,堆垛機(jī)左行回到原位,觸動停止開關(guān)SQ7,停止1后貨叉伸出,伸出到位后光電開關(guān)SQ1接通,貨叉下行,1s后貨叉收回,收回到位后觸動開關(guān)SQ2,開始進(jìn)行下一個循環(huán)。

        3.急停:激發(fā)急停按鈕SB2后,程序跳轉(zhuǎn)到急停部分并執(zhí)行,這時可進(jìn)行相應(yīng)的手動操作,以使堆垛機(jī)回到原位。

        綜上所述,為了更好地利用圖形直觀設(shè)備手持平板電腦來管理堆垛機(jī),目的是減輕物流管理者的勞動強(qiáng)度,使我們的工作越來越簡單和人性化,以上展示的是堆垛機(jī)的常規(guī)動作,通過對上述堆垛機(jī)的改造,利用蘋果平板電腦系統(tǒng)安裝了我們編譯的倉儲堆垛機(jī)控制圖形軟件對我校實(shí)訓(xùn)中心的立體庫的堆垛機(jī)進(jìn)行可行性的試驗(yàn),試驗(yàn)的結(jié)果很滿意,執(zhí)行速度快,出入庫簡單,極大地減輕了堆垛機(jī)操控人員的勞動強(qiáng)度。

        參考文獻(xiàn):

        [1]崔亞軍.可編程控制器原理及程序設(shè)計(jì)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2004.

        [2]席曉惠主編.PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)技巧[M].電子與自動化,1999.

        [3]金大會.基于PLC的自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D].武漢:湖北工業(yè)大學(xué)碩士論文,2007-06.

        作者簡介:鄭連弟,講師,遼寧建筑職業(yè)學(xué)院工商管理電子商務(wù)教研室。

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