基于運動控制器的立體倉庫堆垛機控制與管理系統

王曉健 濰坊職業學院

隨著當今物流倉儲的迅速發展，自動化立體倉庫的出現將通信技術、計算機管理技術以及倉儲技術等多種技術集于一體，在提高企業的管理水平以及工作效率等方面發揮了重要的作用。目前的立體倉庫控制和管理系統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展，立體倉庫堆垛機使用的計算機管理系統，需要有效的完成立體倉庫的監視以及發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以及地面輸送控制系統。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生。

3 系統軟件設計

在立體倉庫軟件控制系統中，需要考慮手動、半自動以及聯機控制三種控制方式。其中的聯機控制主要依靠計算機管理系統為堆垛機發出作業命令，從而保證堆垛機的執行。計算機管理系統可以實時監控堆垛機的運行狀態。等待堆垛機執行任務之后，可以及時反饋信號給計算機管理系統。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行命令，接收計算機系統的作業指令，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，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即可。

3.2 出庫程序

計算機系統為堆垛機發出作業命令，并且發布地址信息，然后堆垛機開始作業。在出庫作業的過程中，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，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。

3.3 倉庫管理系統軟件

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給PLC控制系統轉型。WMS可以通過OPC協議和PLC通信，從而有效的完成上下位數據交互，實現系統用戶權限管理、系統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和任務執行的結果。

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