基于運動控制器的立體倉庫堆垛機控制與管理系統(tǒng)

王曉健 濰坊職業(yè)學院

隨著當今物流倉儲的迅速發(fā)展，自動化立體倉庫的出現(xiàn)將通信技術、計算機管理技術以及倉儲技術等多種技術集于一體，在提高企業(yè)的管理水平以及工作效率等方面發(fā)揮了重要的作用。目前的立體倉庫控制和管理系統(tǒng)可以完成物料的自動入庫以及信息管理，可以不斷提高倉庫物料管理的自動化水平。

1 控制方案

1.1 控制的基本方法

隨著堆垛機的不斷使用和發(fā)展，立體倉庫堆垛機使用的計算機管理系統(tǒng)，需要有效的完成立體倉庫的監(jiān)視以及發(fā)出指令等相關的工作。立體倉庫堆垛機臺車的位置和速度，包括貨叉的伸縮動作等都需要進借助編程控制器完成。

1.2 安全保護措施

為了保證其安全使用，要注意堆垛機的水平和垂直的兩個方向，需要設置極限位置保護開關以及極限斷電開關。在貨叉伸縮的兩端分別設置開關以及極限斷電開關。為了保證載貨臺的正常取貨操作，需要設置檢測載貨臺的光電開關。

2 系統(tǒng)硬件

本文研究的是基于PLC運動控制器的立體倉庫堆垛機，利用PLC運動控制器控制堆垛機系統(tǒng)以及地面輸送控制系統(tǒng)。在使用立體倉庫堆垛機時，需要重視物料的外形檢測，尤其是對物料的高度、寬度以及坍塌等進行測量，可以有效避免超出尺寸的貨物入庫，根據相關的指令完成操作，可以減少碰撞事故的發(fā)生。

3 系統(tǒng)軟件設計

在立體倉庫軟件控制系統(tǒng)中，需要考慮手動、半自動以及聯(lián)機控制三種控制方式。其中的聯(lián)機控制主要依靠計算機管理系統(tǒng)為堆垛機發(fā)出作業(yè)命令，從而保證堆垛機的執(zhí)行。計算機管理系統(tǒng)可以實時監(jiān)控堆垛機的運行狀態(tài)。等待堆垛機執(zhí)行任務之后，可以及時反饋信號給計算機管理系統(tǒng)。另外兩種控制方式用于維修和調試。

3.1 入庫程序

立體倉庫堆垛機需要根據程序執(zhí)行命令，接收計算機系統(tǒng)的作業(yè)指令，并且需要根據其指定的庫位地址進行判斷和操作。同時要檢查堆垛機是否回到原點，確定堆垛機臺車最終將貨物放到準確的平臺位置。此時堆垛機載貨臺處于下限的位置，因此要調整其回原電子程序，合理把控堆垛機的位置并且使其運行到原點位置。此時，當堆垛機回到原點之后，需要立即判斷輸送機是否存在入庫貨物，如果堆垛機有貨則要立即啟動，確保其中的貨叉處于伸出的狀態(tài)，之后將臺車升起并且收回貨叉，此時要注意判斷貨物的尺寸，避免其超出了相應的限制。如果出現(xiàn)了超限制的問題，立即進行預警處理。在入庫時，確認水平行走電機和垂直升降電機操作具有一致性，可以使用激光測距儀判斷距離與實際的目標距離，控制運轉速度保持科學，待堆垛機到達了指定位置，要利用探測傳感器監(jiān)測貨位情況，如果貨位可以使用，利用貨叉送貨子程序，將貨物運至目標貨位，等待指令完成反饋信息給計算機管理系統(tǒng)即可。

3.2 出庫程序

計算機系統(tǒng)為堆垛機發(fā)出作業(yè)命令，并且發(fā)布地址信息，然后堆垛機開始作業(yè)。在出庫作業(yè)的過程中，需要檢查載貨臺是否存在貨物，如果存在貨物則需要立即報警處理，沒有貨物則要判定距離是否合理，然后使用貨叉出貨子程序。如果堆垛機不在目標貨位，則需要采用水平行走電機和垂直電機保持一起運轉的狀態(tài)，之后利用激光測距儀測量距離以及實際貨位的目標距離進行比較，可以保證運轉速度的控制，直至堆垛機運行到目標貨位。等到堆垛機到達了目標貨位后，要調動貨叉出庫子程序，從目標貨位中取貨。等待取貨最終完成之后，注意將水平走電機和垂直升降電機運轉到原點，貨叉可以將載貨臺貨物運輸到輸送機上，等待貨叉回位并且將出庫完成信號傳遞給計算機管理系統(tǒng)。

3.3 倉庫管理系統(tǒng)軟件

利用WMS對庫房的物料信息進行控制和管理，等到接收ERP發(fā)出的入庫、出庫等任務之后，經過二次重組任務或者是分解后下發(fā)給PLC控制系統(tǒng)轉型。WMS可以通過OPC協(xié)議和PLC通信，從而有效的完成上下位數據交互，實現(xiàn)系統(tǒng)用戶權限管理、系統(tǒng)安全報警以及物料管理等基本功能。自動分配貨位IDE程序，可以將入庫的物料信息和已經存在的物料信息進行對比，在同類查詢的過程中，根據物料的情況做出處理。

4 結論

根據實際應用進行分析，基于運動控制器的立體倉庫堆垛機具有明顯的優(yōu)勢，在科學的控制和管理下，堆垛機可以滿足高速運行以及低速停準等控制要求，在聯(lián)機運行控制的過程中，有效的保證了對堆垛機的控制，因此可以及時反饋堆垛機的狀態(tài)和任務執(zhí)行的結果。

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