試析PLC控制下的自動化立體倉庫仿真情況分析

王曉鵬

摘要：隨著經濟不斷繁榮，我國現(xiàn)代物流體系越來越完善。因此，自動化控制系統(tǒng)在工業(yè)生產中得到了非常廣泛的應用。特別是自動化立體倉庫的出現(xiàn)，有效實現(xiàn)了物料的存儲以及科學搬運。盡管其在工業(yè)化生產中具有積極的作用，但是在實際的應用過程中，還存在一定的技術缺陷。與現(xiàn)代化以及集成化和智能化的高效率自動化控制系統(tǒng)相比，立體倉庫的自動化程度依然較低。

關鍵詞：PLC控制 自動化 立體倉庫 仿真

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）09-0003-01

當前，自動化控制技術已經在數(shù)控技術領域以及工業(yè)生產加工過程中得到良好的實踐與應用。所謂自動化立體倉庫，主要是采用計算機系統(tǒng)進行統(tǒng)一、科學管理，從而使其實現(xiàn)物料的自動化存儲以及搬運。在無人參與的情況下，通過計算機程序命令指控，確保倉庫實物數(shù)量與計算機信息數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)一致。基于此，本文將對我國PLC控制下的自動化立體倉庫仿真情況展開分析。

1 PLC控制下的自動化立體倉庫運行系統(tǒng)

一般而言，自動化立體倉庫的主要結構包括高層次的立體式貨架以及傳輸運行裝置和推垛機、計算機數(shù)據(jù)信息控制與操作系統(tǒng)、自動系統(tǒng)等。采用自動化控制系統(tǒng)可以確保倉庫物料的隨機存儲與搬運，而且具有防盜、防損功能。具體的仿真機構設計如圖1[1]所示。

2 PLC控制下的自動化立體倉庫仿真控制設計

在立體倉庫仿真設計過程中，可以在物料的推垛機部位設計安裝PLC自動化控制系統(tǒng)，此種優(yōu)化設計方式的最大優(yōu)點是，可以使物料的自動搬運以及存儲按照自動化系統(tǒng)預設的相關程序命令進行操作，從而確保立體倉庫中的相關物料能夠科學出庫以及進庫[2]。主要采用繼電器技術運行原理實現(xiàn)物料的自動搬運以及存儲，其中采用單片機系統(tǒng)進行PLC一體化自動控制。在這一系統(tǒng)中，立體倉庫設備的堆垛機不僅能夠在自動化程序控制之下展開堆垛作業(yè)，而且可以構建一個立體化、全自動化的倉庫存儲與搬運系統(tǒng)，從而保證各個設備協(xié)調、配合運轉。與傳統(tǒng)繼電器與單片機相比，通過PLC全自動化控制系統(tǒng)，可以使系統(tǒng)主站以及從站構成自動化控制網絡，系統(tǒng)主站主要由一臺全自動化的PLC控制器以及一臺PC組成，而系統(tǒng)從站主要由多臺不同的PLC控制系統(tǒng)組成，從而實現(xiàn)上位機以及下位機之間的交互通信。

3 PLC控制下的自動化立體倉庫監(jiān)控系統(tǒng)設計

為了使立體式倉庫運行更加科學，本文在研究設計過程中，通過遠程智能監(jiān)控系統(tǒng)，對整個立體式倉庫的貨物存儲以及搬運過程進行實時、動態(tài)監(jiān)控。通過在自動化集成系統(tǒng)中安裝設計MCGS控制系統(tǒng)，使系統(tǒng)自動對立體式倉庫的實際運行過程進行監(jiān)控以及數(shù)據(jù)分析，從而形成一套科學的運行監(jiān)控模式。在此過程中，系統(tǒng)可以實時輸入或輸出信息數(shù)據(jù)以及圖形等，通過直觀的畫面展示，從而對整個運作流程進行監(jiān)控。在此環(huán)節(jié)中，系統(tǒng)顯示畫面主要包括監(jiān)控畫面以及溫控和濕控畫面，同時還包括貨架以及物料存取和搬運等過程，系統(tǒng)最終經過對這些信息數(shù)據(jù)監(jiān)控收集，從而建立龐大的數(shù)據(jù)庫，為管理人員提供良好的決策依據(jù)。

4 PLC控制下的自動化立體倉庫仿真測試分析

當自動立體式倉庫取貨命令發(fā)出之后，要設定相應的I/O程序運行端口參數(shù)，對立體化倉庫的實際位移量進行科學設定，然后采用位移數(shù)據(jù)指令的雙字節(jié)對Y軸與X軸的兩路步進電機進行正向運轉調試，從而使其不斷接近預設的位移點進行科學運行。當系統(tǒng)運行達到預設位移點之后，系統(tǒng)通過程序發(fā)出相應的操作運行指令，使自動化立體倉庫的兩路步進電機終止運行，此時對系統(tǒng)X軸與Y軸雙進電機具有驅動作用的自動控制驅動器會發(fā)出相應的指令信號，并將相關的驅動控制開關斷開。而系統(tǒng)Z軸的運行程序與X軸、Y軸的實際運行程序相反。在此過程中，系統(tǒng)的Z軸會接收到來自PLC自動化控制器的指令信號，從而使其開始不斷運行，最終經過仿真測試調節(jié)，達到運行指定值[3]。

在實際的仿真調試運行過程中，允許系統(tǒng)前后不同運行動作之間存在0.5秒的時間間隔，從而為下一個運行動作奠定基礎。Y軸系統(tǒng)的步進電機在反向運作之后，進入下降的運作環(huán)節(jié)。此時，立體式倉庫的自動取貨機會對需要存取的相關物料進行存取操作，當運行作業(yè)達到預設目標值之后停止運行。在此過程中，系統(tǒng)運行會有0.5秒的時間間隔，當Z軸的步進電機進行反向運作之后，回到初始運行位置；當運行達到目標位置之后，中止運行，并返回到系統(tǒng)的運行原位。系統(tǒng)X軸與Y軸的雙步進電機同樣采用上述仿真方式進行科學調試運行。

另外，要設置一定的位移量，通過雙字節(jié)的數(shù)據(jù)指令對系統(tǒng)X軸與Y軸的雙向步進電機運行過程進行科學設置，使其進行反方向的運行調試。當雙回路的電機運行調試達到初始預設位置后，回到系統(tǒng)既定位置，從而保證自動化立體式倉庫的貨物直接被送達到系統(tǒng)指定位置。

當系統(tǒng)仿真調試達到制定位置后，系統(tǒng)Z軸的步進電機通過不同的運行調試方向完成相應的技術動作操作，從而使自動化立體式倉庫系統(tǒng)中的貨物被沉降，完成自動取貨動作。在實際的仿真測試調節(jié)過程中，要確保系統(tǒng)程序指令與PLC全自動化之下的立體式倉庫系統(tǒng)實際運行動作指令相符，最終完成整個立體式倉庫的自動取貨與送貨。

5 結語

綜上所述，由于采用傳統(tǒng)的技術工藝進行自動化生產與控制具有諸多不足，不僅維修困難，而且抗干擾能力較低，在運行過程中能耗較高。因此，針對這一情況，本文重點針對我國移植性較強的PLC自動化控制系統(tǒng)進行立體倉庫的全自動化控制與管理，從而通過科學的方式對其進行仿真模擬，不斷優(yōu)化其運行性能。

參考文獻

[1]王惠.基于PLC的自動化立體倉庫模型控制系統(tǒng)設計[J].長治學院學報，2010，02：47-51.

[2]周炯亮，鄭安平，陳青華.基于PLC控制的自動化立體倉庫的設計[J].儀表技術，2011，06：18-20.

[3]帥志軍.金屬材料自動化立體倉庫的規(guī)劃設計[J].中國科技投資，2013，14：16-17+96.