導(dǎo)語：PLC智能倉庫控制系統(tǒng)教學(xué)設(shè)計研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

可編程控制器具有可靠性高、抗干擾性強、經(jīng)濟實用、功能完善、體積小巧、擴展性好等優(yōu)點，是現(xiàn)代工廠控制系統(tǒng)設(shè)計的最佳選擇。以往的繼電器-接觸器電路由于接線線路復(fù)雜，電器元件使用較多，觸點容易老化，故障排查和解決比較困難，可靠性低等缺點，沒法滿足現(xiàn)代控制系統(tǒng)的使用要求[1-3]。根據(jù)課題研究的工藝對象，采用可編程控制器進行系統(tǒng)設(shè)計，學(xué)生詳細了解控制系統(tǒng)設(shè)計的步驟和方法，認真學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)的調(diào)試思路和仿真方法，為后期的設(shè)計工作打下基礎(chǔ)。

1總體方案設(shè)計

按照智能倉庫控制系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容，詳細分析該系統(tǒng)的具體工藝，對要實現(xiàn)的功能進行說明，并明確系統(tǒng)的輸入控制部分和輸出控制部分，確定控制策略，提出控制方案。進行總體分析設(shè)計，對可編程控制器進行具體型號選擇，使用AUTOCAD軟件完成系統(tǒng)的硬件圖紙設(shè)計。軟件編程部分進行設(shè)計分析，為了方便系統(tǒng)設(shè)計和后期調(diào)試，進行系統(tǒng)I/O分配的設(shè)計，根據(jù)系統(tǒng)工藝控制策略以及硬件選型，進行程序流程的設(shè)計，詳細考慮工藝功能的具體實現(xiàn)，按照程序流程，采用編程軟件進行程序的設(shè)計編寫，完成仿真調(diào)試，達到工藝設(shè)計的要求。智能倉庫的重要設(shè)備為堆垛機，堆垛機是機械和電氣控制相結(jié)合的產(chǎn)品。它主要由傳感器、步進驅(qū)動電機、機械執(zhí)行機構(gòu)、控制系統(tǒng)等四大部分組成。堆垛機一般用電力驅(qū)動，通過自動或者手動控制，實現(xiàn)貨物搬運，其主要用途是在高層貨架的巷道中來回穿梭運行，將貨物放入貨格，或者取出貨格內(nèi)的貨物，或者把貨物從一個貨格，搬運到另一個貨格[4]。根據(jù)本系統(tǒng)設(shè)計，智能倉庫模型如下圖1所示。

2系統(tǒng)設(shè)計

根據(jù)控制要求和控制功能的分析，整個系統(tǒng)共有40個開關(guān)量輸入、14個開關(guān)量輸出，考慮到經(jīng)濟性和I/O要有一定的預(yù)留量，plc機型選擇采用的可編程控制器型號為三菱FX2N-64MR，該設(shè)備具有32個輸入和32個輸出，滿足本系統(tǒng)I/O設(shè)計需要[5]。PLC的I/O分配如表1所示。表需要連接2個擴展模塊FX2N-16EX，用于7~10取貨，1~10貨物限位，左移、右移限位，上移、下移限位，伸長、縮短限位，共20個擴展輸入。根據(jù)上述控制要求分析和I/O地址分配，PLC的I/O接線原理圖設(shè)計如圖2所示。程序設(shè)計流程分為取貨流程和存貨流程[6]。在進行流程設(shè)計分析時，以9號取貨和9號存貨為例，進行流程圖的設(shè)計。取貨流程如下：在取貨流程中，首先進行上電初始化，系統(tǒng)啟動后，先檢測9號倉位是否有貨，如果有貨，則按下9號取貨按鈕有效，當(dāng)按下9號取貨按鈕后，堆垛機進行左移，在左移過程中，進行左移是否到位檢測，如果沒到位，繼續(xù)左移，如果到位，將開始上移；堆垛機進行上移，在上移過程中，進行上移是否到位檢測，如果沒到位，繼續(xù)上移，如果到位，將開始取貨并下移；堆垛機進行下移，在下移過程中，進行下移是否到位檢測，如果沒到位，繼續(xù)下移，如果到位，將開始右移；堆垛機進行右移，在右移過程中，進行右移是否到位檢測，如果沒到位，繼續(xù)右移，如果到位，取貨動作結(jié)束。打開開發(fā)系統(tǒng)軟件，進行組態(tài)畫面的設(shè)計，先建立畫面，對組態(tài)畫面的位置和尺寸、窗口的背景色進行設(shè)置。該軟件桌面彈出工具箱，包括圖形編譯器、文本輸入圖標、圖庫圖標、顏色設(shè)置圖標、插入控件圖標和各種曲線建立圖標等，按照系統(tǒng)設(shè)計的工藝要求，對畫面進行編譯，包括參數(shù)狀態(tài)顯示、指示燈顯示、參數(shù)變量輸入對話框、模擬設(shè)備畫面建立等。并且打開每個圖標，進行屬性設(shè)置，如圖4所示。

3結(jié)論

本系統(tǒng)設(shè)計智能倉庫系統(tǒng)，通過對立體倉庫的存貨和取貨環(huán)節(jié)的系統(tǒng)設(shè)計分析。按照工藝的詳細分析，采用可編程控制器和上位機的設(shè)計方案，選用可編程控制器為三菱FX2N-64MR，通過總體方案的確定，進行圖紙的設(shè)計，包括可編程控制器接線圖、數(shù)字量擴展模塊接線圖以及主電路接線圖等。在程序流程分析中，重點對自動狀態(tài)下的各個邏輯控制進行詳細設(shè)計，完成程序的設(shè)計和調(diào)試。在上位機系統(tǒng)設(shè)計中，通過連接通訊設(shè)備、建立變量表、編譯畫面并完成動畫連接設(shè)計，達到了系統(tǒng)可視化的工藝要求。通過系統(tǒng)的調(diào)試，本系統(tǒng)設(shè)計符合立體倉庫控制系統(tǒng)的工藝方案。通過最終的系統(tǒng)測試，本設(shè)計的系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，擴展性強，易于理解和升級，符合設(shè)計的要求[7]。

作者:李彬 單位:廣東理工學(xué)院電氣與電子工程學(xué)院