臺車PLC自動控制系統(tǒng)

1 引言
自動倉庫是貨儲的重要組成部分，它是在不直接進(jìn)行人工處理的情況下能自動地存儲和取出物品的系統(tǒng)。在倉庫進(jìn)貨過程中，使用臺車設(shè)備將物品存入倉庫。主計(jì)算機(jī)與PLC之間以及PLC與PLC之間的通信可以及時(shí)地匯總信息，倉庫計(jì)算機(jī)及時(shí)記錄訂貨和到貨時(shí)間，顯示庫存量，計(jì)劃人員可以方便作出供貨決策，管理人員隨時(shí)掌握貨源及需求。滿足了人們速度、精度、高度、重量、重復(fù)存取和搬運(yùn)等要求。

2 工藝過程動作要求
圖1是自動倉庫采用臺車運(yùn)送物品的示意，整個(gè)倉庫有10臺臺車，用1臺可編程序控制器進(jìn)行控制。在臺車每個(gè)對應(yīng)停車位置上設(shè)置一個(gè)限位開關(guān)或光電開關(guān)，可自動復(fù)位，并分配給相應(yīng)的輸入地址，圖中的編號是各停車位置的編號。臺車可以前進(jìn)(正轉(zhuǎn))、后退(反轉(zhuǎn))，也可做高、低變速運(yùn)行。系統(tǒng)設(shè)有用于起動和停機(jī)的按鈕，這些均為PLC的輸入元件。臺車要用一臺電動機(jī)拖動，電動機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)各需要一個(gè)接觸器，是PLC的輸出執(zhí)行元件。每臺臺車用一個(gè)數(shù)據(jù)開關(guān)設(shè)定臺車停車目的位置，并以BCD碼輸入給控制器。臺車運(yùn)行的操作方法是先在數(shù)據(jù)開關(guān)上設(shè)定臺車停車目的位置，然后按下運(yùn)行起動按鈕，則臺車開始運(yùn)行，并最終停在所設(shè)定的目的位置。

圖1 臺車運(yùn)物示意圖

3 程序設(shè)計(jì)
3.1 I/O分配及PLC機(jī)型
用一臺可編程序控制器即可完成10臺臺車的自動控制任務(wù)，本文中以一臺臺車的控制為例，來說明其控制系統(tǒng)的構(gòu)成。系統(tǒng)的控制部分選用莫迪康公司(Modicon)公司生產(chǎn)的PLC，工業(yè)輸送車控制系統(tǒng)的I/O分配表見附表。
每臺臺車使用了3塊開關(guān)量輸入模塊，以接收臺車位置信號、啟動操作命令和臺車停車目的位置設(shè)定。同時(shí)使用一塊輸出模塊,以驅(qū)動臺車運(yùn)行。表中輸入寄存器30001用來寄存數(shù)據(jù)開關(guān)設(shè)定的臺車停車目的位置，用BCD碼表示。由于各倉庫的呼車指示燈狀態(tài)一致，為了盡量減少占用PLC的輸入輸出點(diǎn)個(gè)數(shù)，采用小電流的發(fā)光元件并聯(lián)在一起，然后接在一個(gè)PLC輸出點(diǎn)上。

3.2 梯形圖程序設(shè)計(jì)
依據(jù)臺車的工藝要求，設(shè)計(jì)出相應(yīng)的控制程序梯形圖，如圖2所示。在程序中,設(shè)計(jì)的是一輛臺車的控制程序，其中網(wǎng)絡(luò)1用于臺車停車目的位置判斷，保持寄存器40101保存停車目的位置設(shè)定值。通過比較指令(SUB指令)將30001內(nèi)容送給40101，如果要求臺車前進(jìn)，則將設(shè)定值減1送給保持寄存器40102，如果要求臺車后退，則將設(shè)定值加 1送給40102。網(wǎng)絡(luò)2是運(yùn)行指令保持回路，當(dāng)停止指令00102得電后，運(yùn)行指令00101失效。網(wǎng)絡(luò)3是將保存臺車當(dāng)前位置的工作寄存器40103復(fù)位，該步清“0”的目的是為下一網(wǎng)絡(luò)讀取新位置準(zhǔn)備條件。網(wǎng)絡(luò)4是位置判斷和運(yùn)行工況判斷程序。首先將臺車現(xiàn)行位置(當(dāng)前值)讀入工作寄存器40103，它是通過比較指令檢出位置輸入信號10001～10016中何者為ON，并將1～16個(gè)位置狀態(tài)存入40103。然后通過SUB指令比較當(dāng)前位置與設(shè)定目標(biāo)位置，如果當(dāng)前位置小于設(shè)定目標(biāo)位置，輸出線圈00017得電，表示前進(jìn)指令;如果當(dāng)前位置大于設(shè)定目標(biāo)位置，輸出線圈00018得電，表示后退指令;如果當(dāng)前位置等于設(shè)定目標(biāo)位置，則臺車停止運(yùn)行，內(nèi)部線圈00102得電。網(wǎng)絡(luò)5為臺車運(yùn)行時(shí)減速位置判斷。臺車前進(jìn)時(shí)，00017為ON，如果當(dāng)前位置大于或等于臺車停車目標(biāo)位置設(shè)定值減1，則臺車開始減速運(yùn)行(內(nèi)部線圈00103得電)預(yù)告;如果臺車是后退運(yùn)行，00018為ON，當(dāng)前位置小于或等于臺車停車目標(biāo)位置設(shè)定值減1時(shí)，臺車開始減速運(yùn)行(00014得電)預(yù)告。網(wǎng)絡(luò)6為延遲電路，當(dāng)?shù)玫脚_車開始減速運(yùn)行預(yù)告信號(00103和00104)后，定時(shí)器40108啟動定，經(jīng)5秒鐘后內(nèi)部線圈00105得電．發(fā)出臺車正式減速運(yùn)行指令。最后的網(wǎng)絡(luò)7是高、低速運(yùn)行指令產(chǎn)生回路。

圖2 臺車控制程序梯形圖
4 結(jié)束語
由于自動化控制系統(tǒng)采用可編程控制器為核心，提高了臺車控制的靈活性及通用性，以適應(yīng)各種工藝要求的變化，而且操作方便，維護(hù)工作量小。同時(shí)，使倉儲技術(shù)進(jìn)一步向智能自動化方向發(fā)展。