基于运动控制器的立体仓库堆垛机控制与管理系统

王晓健 潍坊职业学院

随着当今物流仓储的迅速发展，自动化立体仓库的出现将通信技术、计算机管理技术以及仓储技术等多种技术集于一体，在提高企业的管理水平以及工作效率等方面发挥了重要的作用。目前的立体仓库控制和管理系统可以完成物料的自动入库以及信息管理，可以不断提高仓库物料管理的自动化水平。

1 控制方案

1.1 控制的基本方法

随着堆垛机的不断使用和发展，立体仓库堆垛机使用的计算机管理系统，需要有效的完成立体仓库的监视以及发出指令等相关的工作。立体仓库堆垛机台车的位置和速度，包括货叉的伸缩动作等都需要进借助编程控制器完成。

1.2 安全保护措施

为了保证其安全使用，要注意堆垛机的水平和垂直的两个方向，需要设置极限位置保护开关以及极限断电开关。在货叉伸缩的两端分别设置开关以及极限断电开关。为了保证载货台的正常取货操作，需要设置检测载货台的光电开关。

2 系统硬件

本文研究的是基于PLC运动控制器的立体仓库堆垛机，利用PLC运动控制器控制堆垛机系统以及地面输送控制系统。在使用立体仓库堆垛机时，需要重视物料的外形检测，尤其是对物料的高度、宽度以及坍塌等进行测量，可以有效避免超出尺寸的货物入库，根据相关的指令完成操作，可以减少碰撞事故的发生。

3 系统软件设计

在立体仓库软件控制系统中，需要考虑手动、半自动以及联机控制三种控制方式。其中的联机控制主要依靠计算机管理系统为堆垛机发出作业命令，从而保证堆垛机的执行。计算机管理系统可以实时监控堆垛机的运行状态。等待堆垛机执行任务之后，可以及时反馈信号给计算机管理系统。另外两种控制方式用于维修和调试。

3.1 入库程序

立体仓库堆垛机需要根据程序执行命令，接收计算机系统的作业指令，并且需要根据其指定的库位地址进行判断和操作。同时要检查堆垛机是否回到原点，确定堆垛机台车最终将货物放到准确的平台位置。此时堆垛机载货台处于下限的位置，因此要调整其回原电子程序，合理把控堆垛机的位置并且使其运行到原点位置。此时，当堆垛机回到原点之后，需要立即判断输送机是否存在入库货物，如果堆垛机有货则要立即启动，确保其中的货叉处于伸出的状态，之后将台车升起并且收回货叉，此时要注意判断货物的尺寸，避免其超出了相应的限制。如果出现了超限制的问题，立即进行预警处理。在入库时，确认水平行走电机和垂直升降电机操作具有一致性，可以使用激光测距仪判断距离与实际的目标距离，控制运转速度保持科学，待堆垛机到达了指定位置，要利用探测传感器监测货位情况，如果货位可以使用，利用货叉送货子程序，将货物运至目标货位，等待指令完成反馈信息给计算机管理系统即可。

3.2 出库程序

计算机系统为堆垛机发出作业命令，并且发布地址信息，然后堆垛机开始作业。在出库作业的过程中，需要检查载货台是否存在货物，如果存在货物则需要立即报警处理，没有货物则要判定距离是否合理，然后使用货叉出货子程序。如果堆垛机不在目标货位，则需要采用水平行走电机和垂直电机保持一起运转的状态，之后利用激光测距仪测量距离以及实际货位的目标距离进行比较，可以保证运转速度的控制，直至堆垛机运行到目标货位。等到堆垛机到达了目标货位后，要调动货叉出库子程序，从目标货位中取货。等待取货最终完成之后，注意将水平走电机和垂直升降电机运转到原点，货叉可以将载货台货物运输到输送机上，等待货叉回位并且将出库完成信号传递给计算机管理系统。

3.3 仓库管理系统软件

利用WMS对库房的物料信息进行控制和管理，等到接收ERP发出的入库、出库等任务之后，经过二次重组任务或者是分解后下发给PLC控制系统转型。WMS可以通过OPC协议和PLC通信，从而有效的完成上下位数据交互，实现系统用户权限管理、系统安全报警以及物料管理等基本功能。自动分配货位IDE程序，可以将入库的物料信息和已经存在的物料信息进行对比，在同类查询的过程中，根据物料的情况做出处理。

4 结论

根据实际应用进行分析，基于运动控制器的立体仓库堆垛机具有明显的优势，在科学的控制和管理下，堆垛机可以满足高速运行以及低速停准等控制要求，在联机运行控制的过程中，有效的保证了对堆垛机的控制，因此可以及时反馈堆垛机的状态和任务执行的结果。

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