A字架物流揀貨設備控制方案設計

張宏波

摘要：隨著我國科學技術不斷的發展，在物流揀貨工作中，發明了A字架物流揀貨設備，其是一種制動化的揀貨設備，有效解決了以往品種多，貨物量少的商品揀貨低效率。該設備不僅節約了揀貨的時間，而且有效降低了物流企業的操作成本，提高了企業的經營利益，為其以后的發展開辟了新道路。

關鍵詞：A字架 物流揀貨 控制方案

中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）09-0011-01

下面就結合實際情況，分析了A字架物流揀貨設備的工藝流程，結合有關的控制要求，最終確定使用上位機、中位機、下位機的三層構造作結構，同時利用編程序控制器PLC，將其作為該網絡結構的控制系統，這樣就能夠結合所需要輸人和輸出的設備情況，對PLC具體的容量進行估算，根據所得到的數據確定最終的設備配置情況，下面就進行分析。

1 分析A字架物流揀貨設備的結構情況

該設備的組成部分有主傳送帶，位于中央位置，還有主傳送帶兩側的斜槽道，再加上斜槽道下面的槽道傳送帶。揀貨設備整體是A字架的結構，在此基礎上，輥子輸送機和中央主傳送帶一同形成了T字型傳輸設備。需要注意的是，在A字架貨架的兩端，分別和地面保持15度的夾角，對于貨架而言，其共有50個槽道，而兩端各有25個，而且排列都是均勻對稱的。與此同時，各個槽道之間都是相互獨立的，在每個槽道中分別有卡板，可以做自由伸縮，其設計目的就是保證不同尺寸的貨物可以很好的夾持在槽道中。另一方面，在槽道下面還設置了小型的鋼架，其作用就是承載整箱的貨物，然后方便對每個槽道進行補貨。而在槽道的底部，設計了一個小型傳送帶，其和中央主傳送帶都是互相垂直的。當啟動電機后，小槽道會在中央主槽道的帶動下運轉，然后將上面的貨物按照系統的指示推入到主傳送帶上。

對于A字架物流揀貨設備而言，其總體網絡結構使用了上位機-中位機-下位機的三層網絡結構。針對三層網絡結構設計設備控制方案，依照指令的傳達實現三層網絡結構間的功能關聯，從而達到設備控制效果。

2 設計A字駕物流揀貨設備的總體控制方案

通過分析A字駕物流揀貨設備總體網絡結構，可以發現該結構工分為三層網絡結構，包括下位機、中位機、上位機。

首層是上位機，它是選擇監控計算機，能夠對整個控制系統的工作狀態進行監視，然而，上位機不參與到對現場設備動作的控制中，僅對系統的系統管理、故障切換和冗余切換等進行負責[2]。

次層是中位機，它是選擇通用操作站，在通用操作站屏幕中，能夠顯示A字駕物流揀貨設備工藝參數、示意圖及報警狀態等，通用操作站可與打印機連接，操作人員通過敲擊鍵盤或者觸控屏幕，點擊鼠標完成操作。

末層是下位機，它是選擇PLC控制系統，下位機能夠接收源自中位機發出的控制命令，并執行該命令，此外，下位機還對傳感器信號與其連接的按鈕起到處理作用，使報警燈、電機接觸器完成實際操作任務。

3 構建基于PLC控制系統的控制方案

3.1 分析PLC的組成部分

PLC的結構多樣化，有模塊式和整體式，但是歸結其本質都是相同的，在專業可以都可以視為模塊式，對于整體式而言，其和模塊式的區別就是集成了模塊式的不同功能，對于一個完整的編程控制器而言，其模塊組成主要如圖1所示。

3.2 科學合理的估算PLC的容量

第一點，先進行輸入點和輸出點的統計分析，掌握上述的工藝流程和控制方案之后，就能夠對A字架物流揀貨設備的輸出和輸入設備進行合理的統計，與此同時，科學的統計出PLC需要的輸出和輸入點數[1]。對于其中的輸入設備而言，主要包括光電計時檢測開關、急停按鈕、光電計數檢測開關、光電缺貨檢測開關、停止按鈕和啟動按鈕等，對于輸出設備而言，主要包括槽道中的報警燈、槽道中電機的接觸器、出貨電動滾筒電機接觸器、以及主傳送帶電機接觸器和聲光報警。通過統計分析，輸出點和輸入點共215個。第二點，進行PLC容量的估算，估算對象中主要有被控制的輸出信號和輸入信號，在此數據基礎上，再加上以后需要進行調整的備用量。通常情況下要加上10%到15%的備用量。如果按照10%的備用量進行計算，那么其輸入和輸出點的個數分別為118個和119個。

3.3 分析選擇PLC的模塊情況

設備控制方案設計中采用PLC系統集中控制方式，通信接口選擇RS-485接口，以歐姆龍公司的CP1H-X40DR-A作為控制器，根據PLC容量預估選擇是否對PLC添加擴展模塊。在對PLc進行擴展的時候，可以使用I/O單元進行擴展，其開關量中有16個輸出點和24個輸入點[3]，已經估算出了PLC的容量，其輸入點有118個，輸出點有119個，在此基礎上就可以設計出CP1H系統PLC需要的I/O擴展單元數目，具體增加了三個I/O擴展模塊，除此之外，還有一個CPMIA-20EDT1作為后期備用的擴展模塊。對于PLC模塊而言，其主要的構成部分有接口模塊、CPU模塊和通信模塊，在這里選擇了CP1H-X40DR-A型號，其有16個輸入點和24個輸出點，但是在進行估算的時候，其點數卻遠遠大于40個，針對這一情況必須增設很多I/O擴展模塊。

3.4 分析PLC設備配置

在PLC設備中所需的模塊包含通信模塊、CPU模塊、電源模塊與接口模塊，在選擇CPU模塊時，一般選擇的型號為CP1H-X40DR-A型，這種型號的CPU模塊，具備16點輸出與24點輸入，然而，在對PLC輸出點與輸入點進行估算時，可以發現PLC輸出點數與輸入點數超過40，因此，要增加多個I/O擴展模塊。包括2個設備型號為CP1H系列集成的接口模塊，2個CP1H系列集成的電源模塊，1個CP1H-X40DR-A的CPU模塊，1個CP1H系列集成的通信模塊，3個CPM1A-40EDT1的I/O擴展模塊，2個CPM1A-20EDT1的I/O擴展模塊及5個CPM1A-8ET1的I/O擴展模塊[4]。

4 結語

通過以上對A字架物流揀貨設備控制方案設計的分析，了解到其是有機的將自動化控制技術和計算機網絡技術進行了結合，上位機中位機和下位機作為揀貨設備的整體網絡結構，在此基礎上，還應用了PLC集中控制自動化技術，其對A字架物流揀貨設備有深遠的影響，不僅提高了工作效率，降低了出錯率，而且為以后的創新發展開辟了新道路。

參考文獻

[1]姚躍朋.某鞋服企業物流配送中心揀貨系統設計與優化[D].浙江工業大學， 2013：122-124.

[2]李典，張涵躍.A字架物流揀貨設備控制方案設計[J].物流技術，2013，31（11）：442-444.

[3]彭巧靜，劉立.電子標簽揀貨系統在醫藥倉儲配送中的應用——以H醫藥配送中心為例[J].物流技術，2014（4）：37-39.

[4]周艷.偏離度路徑優化下單曲倉庫揀貨設計研究[J].物流技術，2014（6）：75-78.