基于PLC的智能倉儲控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

楊影麗+陳家強(qiáng)

摘 要：該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是以西門子S7-200系列的PLC為控制器，實(shí)現(xiàn)一個九倉位的智能倉儲的出入庫功能。通過輸出脈沖信號控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行，并利用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器連接兩者，還用到一些傳感器，對各種模擬情況進(jìn)行監(jiān)控。重點(diǎn)對該系統(tǒng)硬件進(jìn)行選擇和PLC程序的編寫、調(diào)試和仿真。

關(guān)鍵詞：智能倉儲；PLC；步進(jìn)電機(jī)；傳感器

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.147

0 引言

智能倉儲是指利用貨架（幾層至幾十層）對貨物進(jìn)行存儲，并用同樣設(shè)備對貨物進(jìn)行出入庫作業(yè)。它可以將計(jì)算機(jī)與信息管理系統(tǒng)相結(jié)合，不僅通過控制指令完成貨物的存取作業(yè)，還對現(xiàn)有貨物進(jìn)行管理。智能倉儲庫的組成部分主要有底盤、三層三列立體倉位庫體、電氣控制、運(yùn)動機(jī)械。

1 系統(tǒng)控制方案的確定

該智能倉儲共有9個倉庫位、物品輸入/出口，每個倉位都可自檢。

堆垛機(jī)一共有三個自由度：前進(jìn)和后退；上和下；左和右；步進(jìn)電機(jī)對堆垛機(jī)運(yùn)動進(jìn)行驅(qū)動控制；堆垛機(jī)的前進(jìn)運(yùn)動和上運(yùn)動可同時進(jìn)行；在前進(jìn)、后退和上、下運(yùn)動時要對堆垛機(jī)有超限位保護(hù)；為防止錯誤操作，在每個倉位里都有檢測裝置；在操作時，按完倉位號后，沒生效或取之前，可按取消鍵將該操作取消；該系統(tǒng)必須設(shè)置急停按鈕，用來防止意外情況發(fā)生。

2 智能倉儲系統(tǒng)控制硬件設(shè)計(jì)

該智能倉儲控制系統(tǒng)是以PLC為控制核心的。該系統(tǒng)的輸入信號分別有開關(guān)、倉位、檢測、限位保護(hù)共計(jì)31個，輸出信號分別有動作執(zhí)行、顯示倉位燈共計(jì)16個，所需I/O點(diǎn)數(shù)為47點(diǎn)，輸入輸出點(diǎn)估算值為54點(diǎn)。綜上所述，考慮到經(jīng)濟(jì)性，該系統(tǒng)所采用的PLC是西門子S7-200 CPU226 DC24V。由于CPU226的I/O點(diǎn)數(shù)分別為輸入點(diǎn)24個，輸出點(diǎn)16個，一共40個，所以外加一個數(shù)字量擴(kuò)展模塊EM223。該系統(tǒng)中的步進(jìn)電動機(jī)選用2相4步混合式步進(jìn)電機(jī)，型號：42BYGH101。通常情況下，2相4步電機(jī)可以直接和驅(qū)動器相連，因此選擇SH系列的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器，型號SH-2H057。

歐姆龍EE-SPY402凹槽型、反射型接插件式傳感器來進(jìn)行貨物檢測，采用能抗周圍外來光干擾的便調(diào)光式。

由該設(shè)計(jì)要求，總結(jié)出該智能倉儲控制系統(tǒng)的系統(tǒng)總接線圖，如圖1所示。

3 仿真結(jié)果

以一號倉庫為例，對一號倉庫進(jìn)行送貨，先輸入I0.1、I0.2進(jìn)入送貨程序，然后輸入I0.6、I3.1，堆垛機(jī)前進(jìn)一步，顯示一號倉庫，輸出為Q0.0（前進(jìn)）、Q0.7（顯示1倉庫）；接著輸入I3.5，把貨物送到一號倉庫內(nèi)，輸出為Q0.4（送進(jìn)）；最后輸入I2.0、I3.2，對一號倉庫進(jìn)行檢測，堆垛機(jī)后退一步，歸位。如圖2所示。

4 結(jié)論

該設(shè)計(jì)的智能倉儲控制系統(tǒng)是以PLC為核心進(jìn)行設(shè)計(jì)的，主要利用PLC控制功能的強(qiáng)大，來實(shí)現(xiàn)對智能倉儲進(jìn)行控制的功能，該控制有接線簡單、編程直觀、擴(kuò)展容易等特點(diǎn)，并且當(dāng)系統(tǒng)要求功能增加時，只對軟件程序進(jìn)行簡單的更改就可以了。

參考文獻(xiàn)：

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