小型立体仓库PLC控制系统设计(2)
1 绪论
自动化立体仓库也称为自动存取系统，它采用PLC控制、变频调速、光电检测定位、步进驱动控制及计算机管理等一系列高科技自动控制技术，是一种功能多、规模大、利用率高的物资配运中心。相对于传统仓库的既费时又费人工，进出货的效率很低，而且经常出现误操作。自动化立体仓库除了具有传统仓库的基本功能外，还具有分拣、理货的功能，以及在不直接进行人工处理的情况下，可以自动存储和去除物料的功能。它的货架存储提高了空间利用率及货物管理质量，其自动存取功能可以提高劳动生产率，并且可以合理的利用资源，降低成本，是当今社会不可或缺的事物。因此立体仓库己成为生产和生活中的一个重要的组成部分，对于立体仓库的研究也在不断的深入。
1.1 国内外研究现状与水平
1.1.1 国外立体仓库的发展
1.1.2 国内立体仓库的发展
1.1.3 自动化立体仓库的发展趋势
1.2 课题研究的内容
1.2.1实验系统介绍
KNT-PCK3自动仓储实训装置是根据现代物流生产企业的现场使用设备为模型开发设计的，是实际自动仓储系统的微缩，如图1.3所示。仓储系统主要由立体货架、供货仓、传送带、旋转机械臂、移动平台、出库平台、托盘存储仓七个部分所组成。
1.3 KNT-PCK3自动仓储实训装置
立体货架最多可存储20个货物，为4×5的货架。存货时，供货仓的任务就是将货物从供货仓内推出，把货物推到传输带上面，传输带将货物运送至旋转机械臂处，机械臂以旋转气缸带动机械臂运动，将货物从运输带搬至移动平台，移动平台即堆垛机将货物送至指定库位中。取货时，移动平台自动走到指定的取货仓位，从货架上取走货物，然后把货物搬到出货平台上。
1.2.2论文的主要内容
本文介绍了一种采用PLC对仓库进行控制，通过编程软件对立体仓库的整个运作进行设计，步进电动机作为执行机构的系统，通过自动/手动两种控制方式实现立体仓库自动化的存货、取货，并且最终通过触摸屏对整个仓库进行完整的操作。自动化立体仓库的控制系统结构图如图1.4所示。
1.4 控制系统结构图
2 方案选择
2.1 电气控制部分
控制装置把自动化仓库的一切设备有机地联系在一起，使其按照预定的程序和要求动作，形成一个自动控制系统。
立体仓库系统通过触摸屏实现人机接口界面或者通过各类传感器将信号指令传入系统，使得西门子s7-200对堆垛机和运输带进行操控，比如当自动仓储系统取货送货命令时，触摸屏将通过人机接口界面使命令传送到各个控制装置，控制装置如传感器会作一个简单的判断这个动作执行还是不执行，当传感器检测到该仓库的位置没有货物的时候，会将信息传送给各个控制装置，控制装置会将命令反馈，使得动作不执行。反之，控制程序会将货物从库内运出，实现取货的动作。
相对于单片机而言，PLC具有使用简单，可靠性高的特点，就控制器设计的角度来说，更加易于实现和控制。结合实验室相关器材和现有的有利条件，选择用PLC来实现整个系统的控制要求。常用的西门子系列有PLC S7-200、S7-300、S7-400等。
上位机操作和监控软件有：松下FPO型PLC、三菱F940GOT-LWD-C型触摸屏、MT6000触摸屏、组态王、WinCC组态软件等。
2.1.1堆垛机
堆垛机的位置控制实质是实现从点到点的控制，针对这样的控制要求，可以利用单片机作为控制器，以充分发挥计算机高精度和高速度的特点，用光电编码器测量位置来实现对堆垛机的闭环控制。