淺談自動化立體倉庫控制系統選擇

鄒紅運，蘇亮，張勇德，崔日男，王亮君

（吉林煙草工業有限責任公司，吉林 延吉 133001）

0 引言

一九六三年在美國第一個使用了電腦監管系統在高架倉庫中實施相應管理的立體倉庫，一九八零年國內第一臺電腦管理的自動化立體倉庫被使用。

縱觀國內外自動化立體倉庫的發展，國外立體倉庫起步較早，科技技術水平處于領先地位。我國近些年也在大力發展自動化立體倉庫，但存在很多問題有待解決，處于機遇與挑戰并存的階段。

自動化立體倉庫可以應用于多種行業類型，從而減少人工的使用，提高工廠的運行效率，滿足我國經濟建設走向高質量發展的步伐。自動化立體倉庫的設計是實現立體倉庫運行的關鍵環節，具有極大意義的研究意義[1]。

1 系統控制方案的確定

1.1 自動化立體倉庫的簡介

對于立體倉庫而言，它通常包括了高架與存儲機械、建筑物與相關管理設施等這些構件。貨架的材料大多是鋼材、也可以是鋼筋混凝土。因為這樣既不占地方，也非常容易進行生產，重點是它比混凝土貨架具備更多的好處。另外，在加強貨物的裝卸以及存取效率等方面，往往會選擇貨箱、又或者是托盤去實現對貨物的安放，不過僅僅是針對小件貨物而言，大了就不行了。其中需要特別引起注意的是，在立體倉庫當中往往僅存在1套輸送系統，只要它出現了問題，便直接導致整個倉庫無法正常運行下去，故而關于系統所有環節上的設備一定要注意全面檢查，最好選擇可靠性更高、并且更加實用的設備，同時保證它在維修上不會存在太大的難度[2]。

現代化的自動立體倉庫多是運用機械和電氣以及控制等很多形式共同組成的。整體的流水線能夠完成從貨物的存儲到傳遞以及管理等很多方面的工作。倉儲物流的電氣工程師與軟件工程師通過計算機管理的方式，以及中央控制，進而實現整體的PLC控制器的系統控制[3]。

1.2 立體倉庫系統的功能

圖1 立體倉庫模型圖

通常情況下，該立體倉庫在功能上符合以下要求：

第一，堆垛機要具備三個自由度。第一個是左右，第二個是上下，第三個就是前進后退。

第二，利用步進電機來對堆垛機的運動進行相應驅動。

第三，堆垛機能夠同步開展前進與向上運動、后退與向下運動。

第四，堆垛機前后、上下運動要具備相應的超限位保障。

第五，各倉位要具備相應的檢測設備，在發生錯誤操作的時候，會將相應的錯誤報警信號傳遞出來。

第六，在倉位號被按下之后，未取前，能夠使用取消鍵來將該操作取消。

第七，該系統要設定好急停按鈕，以避免有各種意外會出現。

詳細情況可以查看下圖2里面所反映出來的。

圖2 控制面板

總的說起來，該課題大致是需要實現以下效果：

第一，把功能選擇開關打到自動的擋位上，這時所有的機構恢復到原來的位置，也就是零點的位置。

第二，在操作貨物取送時，要先選擇倉位號碼。在按下按鈕進行操作后，控制面板上顯示對應的倉庫號碼。再按下送出按鈕，貨物就能夠進入相應的倉位上。如果這個指定的倉位上已被占用，則會對送出操作在系統中報錯及取消。當送出任務完成，送貨小車會調用歸零指令，并回到零點位置。

第三，在進行取貨的時候，想要使得貨物能夠在合理的倉位中，按下取貨的按鈕，就能夠在面板上顯示出相應的信息。堆垛機在收到信號之后，就能夠及時的將貨物拿出來。假設這個小車上存在其他的貨物，那么則無法實現取貨指令。

第四，當指令都執行完畢后，所有的機構就會回到零點位置。

第五，為避免意外的發生，電氣控制系統必須設置急停按鈕[4]。

1.3 立體倉庫技術參數的確定

表1 立體倉庫具體參數

1.4 系統設計的基本步驟

設計該立體倉庫控制系統時，要注重對以下因素的考量：

第一，進一步掌握以及研究該倉庫的生產過程以及管理標準。

第二，針對有關的輸入輸出設備來加以明確。參照此類型的監管系統的作用標準，確定其所需要的使用者的I/O設備。

第三，參照I/O點數來確定合理的PLC種類。

第四，配置I/O點以及PLC接口點，制定接口配置單以及連接圖。

第五，編制倉庫的梯形過程，參照任務標準開發出完善的過程圖，其屬于此類庫房的關鍵項目。

第六，把代碼編入PLC實施檢測，發現問題，讓其表現得更加好。

第七，立體倉庫配置，在針對其所有結構的開發以及生產建設活動中，就能夠實施對所有子系統的整體調節，調節過程當中產生的缺失應該慢慢消除，最后完成目標[5]。

關于各個流程的詳細情況可以查看下圖3里面所反映出來的。

圖3 課題設計步驟

2 結語

本文在已有研究基礎的自動化立體倉庫管理控制系統進行未來研究的基礎上，提出了立體倉庫管理系統的功能要求和上位機監控系統的設計。目前，自動化立體倉庫正朝著小型化、快速化、專業化方向發展。我們需要遵循這種發展方向，以客戶需求為技術提升手段與目標，才可以更好的適應該項技術的未來發展，不斷完備提升自動化立體倉庫的應用。