陳 琴

（湖北工程學(xué)院 432000）

基于PLC電能表計(jì)物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

陳 琴

（湖北工程學(xué)院 432000）

本文所描述的物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)，采用了可編程控制器實(shí)現(xiàn)中心控制，由變頻器驅(qū)動(dòng)的閉環(huán)交流伺服系統(tǒng)組成。本文的研究對(duì)提高電能計(jì)量中心物流倉(cāng)儲(chǔ)管理水平有一定的參考意義和實(shí)用價(jià)值。

自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)；PLC；堆垛機(jī)

0 引言

電能計(jì)量中心自動(dòng)化物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)、測(cè)試信息管理無(wú)紙化的整個(gè)過(guò)程，可以有效地改善財(cái)政部，測(cè)試效率，減少錯(cuò)誤率和綁定功能的系統(tǒng)可以集成解決計(jì)倉(cāng)庫(kù)和資產(chǎn)管理問(wèn)題。財(cái)政部資產(chǎn)統(tǒng)計(jì)和統(tǒng)計(jì)測(cè)試儀表信息、資產(chǎn)信息，實(shí)時(shí)計(jì)倉(cāng)庫(kù)，測(cè)試表管理可以依靠系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性達(dá)到100%。在存儲(chǔ)表入庫(kù)，檢查，退庫(kù)、分布和數(shù)據(jù)處理廢料，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以提供詳細(xì)的自定義報(bào)告。單位面積計(jì)可以增加存儲(chǔ)容量，存儲(chǔ)庫(kù)表的總量增加，緩解壓力計(jì)倉(cāng)庫(kù)，可以降低勞動(dòng)強(qiáng)度，減少工作人員的工作量[1]。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

1.1 物流倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)組成及分布設(shè)計(jì)

一般來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)包括：存儲(chǔ)暫存區(qū)域，檢查區(qū)，堆積區(qū)，存儲(chǔ)區(qū)，出庫(kù)臨時(shí)存儲(chǔ)區(qū)域，托盤的暫存區(qū)、不合格區(qū)域[2]。在規(guī)劃中，倉(cāng)庫(kù)內(nèi)不一定是要上面的每一個(gè)區(qū)域規(guī)劃，根據(jù)用戶的技術(shù)特點(diǎn)和要求的一個(gè)合理的區(qū)域分工和區(qū)域的變化。同時(shí)，還考慮材料和合理的流動(dòng)，以便平穩(wěn)流動(dòng)的材料，這將直接影響自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的能力和效率。

1.2 物流倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)

根據(jù)物流倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的實(shí)際需要，設(shè)計(jì)功能包括如下幾方面：存儲(chǔ)系統(tǒng)控制功能設(shè)計(jì)、入庫(kù)存儲(chǔ)管理設(shè)計(jì)、托盤庫(kù)輸送和存儲(chǔ)功能、拆盤區(qū)設(shè)計(jì)、 新品拆包區(qū)設(shè)計(jì)、組箱區(qū)設(shè)計(jì)、周轉(zhuǎn)箱傳輸和存儲(chǔ)區(qū)設(shè)計(jì)、紙箱發(fā)貨區(qū)設(shè)計(jì)、出庫(kù)暫存區(qū)設(shè)汁，空箱暫行功能設(shè)計(jì)，現(xiàn)場(chǎng)智能資產(chǎn)識(shí)別終端。

1.3 物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)工藝流程設(shè)計(jì)

由于電能計(jì)量設(shè)備的快速增長(zhǎng)速度，因此，建設(shè)一個(gè)了智能計(jì)量中心倉(cāng)庫(kù)管理和物流系統(tǒng)。在區(qū)域物流系統(tǒng)規(guī)劃的開(kāi)始運(yùn)行期間，要求物流中心自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的建設(shè)必須符合15萬(wàn)只電能表和15萬(wàn)只互感器的分布和存儲(chǔ)。因此，建設(shè)智能計(jì)量中心倉(cāng)庫(kù)管理和物流系統(tǒng)應(yīng)包含下面幾個(gè)工藝流程：電表入庫(kù)、電表存儲(chǔ)、電表出庫(kù)送檢、電表出庫(kù)、電表回庫(kù)。

1.4 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)解決方案

一個(gè)典型的自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)該是三級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備層、車間監(jiān)控層、工廠管理層?；诂F(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS—DP／PA控制系統(tǒng)位于自動(dòng)化系統(tǒng)中的底層，即現(xiàn)場(chǎng)級(jí)與車間級(jí)。現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS是面向現(xiàn)場(chǎng)級(jí)與車間級(jí)的數(shù)字化通信網(wǎng)絡(luò)。

2 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

2.1 堆垛機(jī)解決方案

堆垛機(jī)自動(dòng)化柔性制造系統(tǒng)是倉(cāng)庫(kù)的一個(gè)重要組成部分，它是“自動(dòng)”關(guān)鍵設(shè)備，控制功能實(shí)現(xiàn)整個(gè)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)控制，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)各種不同的模式。系統(tǒng)主要是PLC用作控制器，編寫梯控制程序，控制堆垛機(jī)行走、起重、伸展運(yùn)動(dòng)和其他運(yùn)動(dòng)的控制。

該控制系統(tǒng)中，堆垛機(jī)主要采用西門子S7-300的PLC作為中心控制[3]。其外圍模塊主要包括無(wú)線通信設(shè)備、變頻器、保護(hù)控制電路、手／自動(dòng)控制臺(tái)、報(bào)警控制電路、激光測(cè)距器、旋轉(zhuǎn)編碼器、位置測(cè)量裝置等。其中旋轉(zhuǎn)編碼器和激光測(cè)距器用來(lái)認(rèn)址。堆垛機(jī)的電氣設(shè)備主要包括檢測(cè)控制與保護(hù)裝置等。該堆垛機(jī)控制系統(tǒng)電氣控制原理圖[4]，如圖所示。

堆垛機(jī)控制系統(tǒng)采用閉環(huán)控制的“激光測(cè)距+變頻”模式，它能有效地提高堆垛機(jī)的效率和準(zhǔn)確性。獲取當(dāng)前的速度和距離信號(hào)通過(guò)傳感器，實(shí)時(shí)調(diào)整頻率，以便它可以迅速而平穩(wěn)地運(yùn)行。激光測(cè)距系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)頻率控制。實(shí)踐證明，該系統(tǒng)有比較高的控制精度、快速響應(yīng)和良好的穩(wěn)定性。

圖 堆垛機(jī)控制系統(tǒng)電氣原理圖

2.2 條形碼解決方案

在倉(cāng)庫(kù)管理中引入條碼技術(shù)，是倉(cāng)庫(kù)管理中的條形碼解決方案，對(duì)貨物的檢驗(yàn)，入庫(kù)，出庫(kù)，轉(zhuǎn)移的到來(lái)，將庫(kù)中的每個(gè)工作環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，如輪班，自動(dòng)數(shù)據(jù)采集，保證倉(cāng)庫(kù)管理每個(gè)工作鏈效率和數(shù)據(jù)輸入的準(zhǔn)確度，以確保企業(yè)及時(shí)準(zhǔn)確地掌握庫(kù)存的真實(shí)數(shù)據(jù)，合理保持和控制企業(yè)庫(kù)存。通過(guò)科學(xué)的編碼，一批項(xiàng)目也可以很容易地管理，保質(zhì)期等[5]。

EAN128是由項(xiàng)目代碼的條碼（EAN Iniem AIT Onal地區(qū)）和美國(guó)統(tǒng)一代碼委員會(huì)（UCC）共同開(kāi)發(fā)和共同使用一個(gè)特定的條碼符號(hào)。它是非固定長(zhǎng)度顯著連續(xù)的碼，高密度，以生產(chǎn)日期，保質(zhì)期，批號(hào)，數(shù)量和規(guī)格，接收的產(chǎn)品信息，等等。我們使用的EAN128條碼設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)了電表的自動(dòng)編碼。

3 總結(jié)

控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)用于滿足本系統(tǒng)的要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能強(qiáng)大。然而，該系統(tǒng)仍有許多需要改進(jìn)的地方，如：系統(tǒng)提高自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的效率，可以提高堆垛機(jī)自動(dòng)完成貨物貨位的選擇，可以進(jìn)一步提高主機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并加強(qiáng)友好的屏幕系統(tǒng)功能。

[1]張正義.自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)及其應(yīng)用[J]，物流技術(shù)與應(yīng)用，2006

[2]徐常凱.自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)[J].物流科技.2002

[3]廖常初主編.S7-300／400 PLC應(yīng)用技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2005

[4]陳曉軍.PLC控制技術(shù)在立體倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)中的應(yīng)用[J].工業(yè)技術(shù)，2007

[5]陳丹暉，劉紅編著.條碼技術(shù)與應(yīng)用[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2006

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1007-6344（2016）03-0337-01

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