安全PLC在物流立體庫系統中的應用

李永海 谷宇

摘 要：隨著物流行業的發展和進步，傳統倉庫已經無法滿足其需要，建設全立體倉庫則成為發展趨勢。融合PLC技術，構建具有自動化體系的立體庫系統，則可以滿足當前物流體系需要，能夠有效推動現代化物流體系建設，并讓立體庫價值得以充分展現。基于此，本文就安全PLC在物流立體庫系統中的應用進行分析，洗完看過一位立體庫系統的構建提供借鑒。

關鍵詞：安全PLC；物流立體庫；系統建設；應用分析

前言：傳統倉庫僅是對平層進行利用，這就讓空間的立體化難以發揮作用，空間無法得到更好利用。隨著現代化物流的需要，立體化倉庫的構建成為重要趨勢和方向，其對立體化空間予以充分利用，能夠設置幾層、十幾層乃至幾十層的貨架存儲單元，以立體化方式進行物料搬運，擴大了倉庫的存儲空間。1963年我國便已經開始對立體庫進行研究分析，并研究出堆垛起重機，截止到現在我國已經建立了近200座自動化立體倉庫，無論從出庫能力來說，還是從入庫能力來看，相比較之前都獲得極大能力的提升。發展到現代依托于PLC技術進行物流立體化建設則成為趨勢和方向。

一、物流立體庫系統分析

構建物理立體庫首先需要對其內部系統進行分析，通過系統的合理劃分進行設計。從當前的倉庫應用情況來看，其主要分為以下幾個部分：高層貨架：用于存儲貨物的鋼結構。目前主要有焊接式貨架和組合式貨架兩種基本形式。托盤（貨箱）：用于承載貨物的器具，亦稱工位器具。

巷道堆垛機主要用于貨物的自動存取，其結構主要分為單立柱和雙立柱兩種形式，服務方式則可以劃分為直道、彎道、轉移車。

輸送機系統則主要是將貨物送到堆垛機上，或者將貨物從堆垛機上移走。比較常見的輸送方式包括分配車、升降臺、輥道輸送機、提升機。

AGV系統主要是對小車進行方向引導，包括感應式和激光式導向。

自動控制系統主要是對立體庫的各個模塊進行自動控制，當前所采用的主要是現場總線控制模式。

庫存信息管理系統主要是對整個庫房的出庫入庫信息進行管理，當前所使用的大多為大型的數據庫系統，其他也包括物聯網或集成系統。

二、安全PLC在物流立體庫系統中的應用

1.選型

立體庫的構建需要首先對PLC進行選型，SIMATI s7-200系列PLC是西門子公司所生產的一款重要產品，應用范圍也較為廣泛，其可以用于檢測、監測及控制的自動化。S7-200PLC在功能方面具有優勢，既可以獨立運行，也可以實現網絡的連接，在復雜的網絡控制中應用較為廣泛。該PLC具有緊湊的結構，對于配置可以進行靈活變通，并結合需要進行方案制定。結合該PLC的特點，對其選用則可以滿足系統要求。

2.通訊

依照當前的實際情況來看，選用Rs-485接口的PLC較多，即能夠滿足一般堆垛機控制系統的需要。Rs-485應用過程中能夠實現傳播速度的提升，能夠保證信號傳輸的準確率，其應用還可以連接網絡，所花費的成本較低。對其選用則可以達到較好的使用效果。SIMATIC s7-226PLC內置兩個Rs-485通訊接口，同時兼容其它通訊模式，實現自由口模式，方便之后其它程序的嫁接。監控及通訊方面選用了port0和port1通訊設備，port0連接監控機，porte連接控制臺。客戶在應用時候可以通過自由口通訊建立屬于自己的通訊方式，還可以結合實際需要設定簡單、基本的通訊協議，諸如數據長度、奇偶校驗等均可以在其中設置，這樣可以實現系統設置和自由設置的相互融合。

3.輸入輸出檢測與控制

立體庫使用過程中需要用到水平運行和垂直運行兩種運行模式，為了更好的達到運行需要，選用意大利進口電機就顯得非常重要，其質量有保證能夠滿足運行需要。水平電機選用變頻器調速方式，可以結合實際工作進行速度的調整。變頻器可以選用富士康5000G11型，功率為5.5kW。但是需要考慮的是PLG兩個通訊口已經占用，因此在通訊時候需要調整，可以選用I/O口連接方式，這樣便可以達到多個輸出口的設置。其中選有兩個輸出口可以進行二進制編碼，通過不同的編碼設置可以使電機達到不同的速度運行。挑選一個輸出口表示變頻器工作方式，一般設置四個檔位可以滿足需要，即快加速、慢加速、快減速、慢減速。另外選用兩個輸出口表示電機的轉動方向，即正轉或反轉。升降機速度電機可以選用高低兩速，無需做變速調節，結合工作需要啟動相應速度即可。

4.認址開關的檢測

堆垛機的運行需要做好認址定位，這是進行自動控制的關鍵環節，其準確性決定了立體庫的工作開展，也會對系統的安全性和穩定性造成影響。在進行設定時候可以選用雙光電開關來進行認址方式的選擇。PLC程序中可以設定兩個計數器T1、T2，分別與A、B相對應，認址片從A地址運行到B地址時候，TI計數器加1。認址片從B地址運行到A地址時候，T2計數器加1。這樣（T1+T2）/2所得到的數據則為當前的地質數據。這樣堆垛機便可以依照所計算出的數據運行。通過這樣的設計可以避免堆垛機運行過程中所出現的錯誤，也有效提高了系統運行可靠性。

5.故障診斷設計

PLC運行過程中不可避免會出現諸多問題和故障，加上其外圍器件很多，挺容易造成系統的不穩定性。為了對PLC程序進修安全性和穩定性保障，需要對其故障和問題進行診斷和排除，這就需要明確的指示故障點，并做出直觀、醒目的提示。在進行系統設計師可以設計多個故障點代碼，這樣系統一旦發現故障便可以鳴笛示警，并進行準確定位，將故障代碼發送給地面控制臺和監控計算機，監控計算機和地面控制臺則可以以圖示方式來繪制故障點，相關人員便可以進行準確維修。

結語：

融合PLC技術，構建新時代物流立體庫系統，才能夠讓物流儲備更加充足，才能夠讓物流行業得以發展進步。相關人員及部門也同樣需要對物流立體庫予以充分研究和探索，讓立體庫建設越來越好，讓PLC技術得以充分應用和優勢展現。

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（作者單位：沈陽新松機器人自動化股份有限公司）