A字架物流拣货设备控制方案设计

张宏波

摘要：随着我国科学技术不断的发展，在物流拣货工作中，发明了A字架物流拣货设备，其是一种制动化的拣货设备，有效解决了以往品种多，货物量少的商品拣货低效率。该设备不仅节约了拣货的时间，而且有效降低了物流企业的操作成本，提高了企业的经营利益，为其以后的发展开辟了新道路。

关键词：A字架 物流拣货 控制方案

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）09-0011-01

下面就结合实际情况，分析了A字架物流拣货设备的工艺流程，结合有关的控制要求，最终确定使用上位机、中位机、下位机的三层构造作结构，同时利用编程序控制器PLC，将其作为该网络结构的控制系统，这样就能够结合所需要输人和输出的设备情况，对PLC具体的容量进行估算，根据所得到的数据确定最终的设备配置情况，下面就进行分析。

1 分析A字架物流拣货设备的结构情况

该设备的组成部分有主传送带，位于中央位置，还有主传送带两侧的斜槽道，再加上斜槽道下面的槽道传送带。拣货设备整体是A字架的结构，在此基础上，辊子输送机和中央主传送带一同形成了T字型传输设备。需要注意的是，在A字架货架的两端，分别和地面保持15度的夹角，对于货架而言，其共有50个槽道，而两端各有25个，而且排列都是均匀对称的。与此同时，各个槽道之间都是相互独立的，在每个槽道中分别有卡板，可以做自由伸缩，其设计目的就是保证不同尺寸的货物可以很好的夹持在槽道中。另一方面，在槽道下面还设置了小型的钢架，其作用就是承载整箱的货物，然后方便对每个槽道进行补货。而在槽道的底部，设计了一个小型传送带，其和中央主传送带都是互相垂直的。当启动电机后，小槽道会在中央主槽道的带动下运转，然后将上面的货物按照系统的指示推入到主传送带上。

对于A字架物流拣货设备而言，其总体网络结构使用了上位机-中位机-下位机的三层网络结构。针对三层网络结构设计设备控制方案，依照指令的传达实现三层网络结构间的功能关联，从而达到设备控制效果。

2 设计A字驾物流拣货设备的总体控制方案

通过分析A字驾物流拣货设备总体网络结构，可以发现该结构工分为三层网络结构，包括下位机、中位机、上位机。

首层是上位机，它是选择监控计算机，能够对整个控制系统的工作状态进行监视，然而，上位机不参与到对现场设备动作的控制中，仅对系统的系统管理、故障切换和冗余切换等进行负责[2]。

次层是中位机，它是选择通用操作站，在通用操作站屏幕中，能够显示A字驾物流拣货设备工艺参数、示意图及报警状态等，通用操作站可与打印机连接，操作人员通过敲击键盘或者触控屏幕，点击鼠标完成操作。

末层是下位机，它是选择PLC控制系统，下位机能够接收源自中位机发出的控制命令，并执行该命令，此外，下位机还对传感器信号与其连接的按钮起到处理作用，使报警灯、电机接触器完成实际操作任务。

3 构建基于PLC控制系统的控制方案

3.1 分析PLC的组成部分

PLC的结构多样化，有模块式和整体式，但是归结其本质都是相同的，在专业可以都可以视为模块式，对于整体式而言，其和模块式的区别就是集成了模块式的不同功能，对于一个完整的编程控制器而言，其模块组成主要如图1所示。

3.2 科学合理的估算PLC的容量

第一点，先进行输入点和输出点的统计分析，掌握上述的工艺流程和控制方案之后，就能够对A字架物流拣货设备的输出和输入设备进行合理的统计，与此同时，科学的统计出PLC需要的输出和输入点数[1]。对于其中的输入设备而言，主要包括光电计时检测开关、急停按钮、光电计数检测开关、光电缺货检测开关、停止按钮和启动按钮等，对于输出设备而言，主要包括槽道中的报警灯、槽道中电机的接触器、出货电动滚筒电机接触器、以及主传送带电机接触器和声光报警。通过统计分析，输出点和输入点共215个。第二点，进行PLC容量的估算，估算对象中主要有被控制的输出信号和输入信号，在此数据基础上，再加上以后需要进行调整的备用量。通常情况下要加上10%到15%的备用量。如果按照10%的备用量进行计算，那么其输入和输出点的个数分别为118个和119个。

3.3 分析选择PLC的模块情况

设备控制方案设计中采用PLC系统集中控制方式，通信接口选择RS-485接口，以欧姆龙公司的CP1H-X40DR-A作为控制器，根据PLC容量预估选择是否对PLC添加扩展模块。在对PLc进行扩展的时候，可以使用I/O单元进行扩展，其开关量中有16个输出点和24个输入点[3]，已经估算出了PLC的容量，其输入点有118个，输出点有119个，在此基础上就可以设计出CP1H系统PLC需要的I/O扩展单元数目，具体增加了三个I/O扩展模块，除此之外，还有一个CPMIA-20EDT1作为后期备用的扩展模块。对于PLC模块而言，其主要的构成部分有接口模块、CPU模块和通信模块，在这里选择了CP1H-X40DR-A型号，其有16个输入点和24个输出点，但是在进行估算的时候，其点数却远远大于40个，针对这一情况必须增设很多I/O扩展模块。

3.4 分析PLC设备配置

在PLC设备中所需的模块包含通信模块、CPU模块、电源模块与接口模块，在选择CPU模块时，一般选择的型号为CP1H-X40DR-A型，这种型号的CPU模块，具备16点输出与24点输入，然而，在对PLC输出点与输入点进行估算时，可以发现PLC输出点数与输入点数超过40，因此，要增加多个I/O扩展模块。包括2个设备型号为CP1H系列集成的接口模块，2个CP1H系列集成的电源模块，1个CP1H-X40DR-A的CPU模块，1个CP1H系列集成的通信模块，3个CPM1A-40EDT1的I/O扩展模块，2个CPM1A-20EDT1的I/O扩展模块及5个CPM1A-8ET1的I/O扩展模块[4]。

4 结语

通过以上对A字架物流拣货设备控制方案设计的分析，了解到其是有机的将自动化控制技术和计算机网络技术进行了结合，上位机中位机和下位机作为拣货设备的整体网络结构，在此基础上，还应用了PLC集中控制自动化技术，其对A字架物流拣货设备有深远的影响，不仅提高了工作效率，降低了出错率，而且为以后的创新发展开辟了新道路。

参考文献

[1]姚跃朋.某鞋服企业物流配送中心拣货系统设计与优化[D].浙江工业大学， 2013：122-124.

[2]李典，张涵跃.A字架物流拣货设备控制方案设计[J].物流技术，2013，31（11）：442-444.

[3]彭巧静，刘立.电子标签拣货系统在医药仓储配送中的应用——以H医药配送中心为例[J].物流技术，2014（4）：37-39.

[4]周艳.偏离度路径优化下单曲仓库拣货设计研究[J].物流技术，2014（6）：75-78.