臺車PLC自動控制系統(tǒng)

1 引言
自動倉庫是貨儲的重要組成部分，它是在不直接進行人工處理的情況下能自動地存儲和取出物品的系統(tǒng)。在倉庫進貨過程中，使用臺車設(shè)備將物品存入倉庫。主計算機與PLC之間以及PLC與PLC之間的通信可以及時地匯總信息，倉庫計算機及時記錄訂貨和到貨時間，顯示庫存量，計劃人員可以方便作出供貨決策，管理人員隨時掌握貨源及需求。滿足了人們速度、精度、高度、重量、重復(fù)存取和搬運等要求。

2 工藝過程動作要求
圖1是自動倉庫采用臺車運送物品的示意，整個倉庫有10臺臺車，用1臺可編程序控制器進行控制。在臺車每個對應(yīng)停車位置上設(shè)置一個限位開關(guān)或光電開關(guān)，可自動復(fù)位，并分配給相應(yīng)的輸入地址，圖中的編號是各停車位置的編號。臺車可以前進(正轉(zhuǎn))、后退(反轉(zhuǎn))，也可做高、低變速運行。系統(tǒng)設(shè)有用于起動和停機的按鈕，這些均為PLC的輸入元件。臺車要用一臺電動機拖動，電動機正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)各需要一個接觸器，是PLC的輸出執(zhí)行元件。每臺臺車用一個數(shù)據(jù)開關(guān)設(shè)定臺車停車目的位置，并以BCD碼輸入給控制器。臺車運行的操作方法是先在數(shù)據(jù)開關(guān)上設(shè)定臺車停車目的位置，然后按下運行起動按鈕，則臺車開始運行，并最終停在所設(shè)定的目的位置。

圖1 臺車運物示意圖

3 程序設(shè)計
3.1 I/O分配及PLC機型
用一臺可編程序控制器即可完成10臺臺車的自動控制任務(wù)，本文中以一臺臺車的控制為例，來說明其控制系統(tǒng)的構(gòu)成。系統(tǒng)的控制部分選用莫迪康公司(Modicon)公司生產(chǎn)的PLC，工業(yè)輸送車控制系統(tǒng)的I/O分配表見附表。
每臺臺車使用了3塊開關(guān)量輸入模塊，以接收臺車位置信號、啟動操作命令和臺車停車目的位置設(shè)定。同時使用一塊輸出模塊,以驅(qū)動臺車運行。表中輸入寄存器30001用來寄存數(shù)據(jù)開關(guān)設(shè)定的臺車停車目的位置，用BCD碼表示。由于各倉庫的呼車指示燈狀態(tài)一致，為了盡量減少占用PLC的輸入輸出點個數(shù)，采用小電流的發(fā)光元件并聯(lián)在一起，然后接在一個PLC輸出點上。

3.2 梯形圖程序設(shè)計
依據(jù)臺車的工藝要求，設(shè)計出相應(yīng)的控制程序梯形圖，如圖2所示。在程序中,設(shè)計的是一輛臺車的控制程序，其中網(wǎng)絡(luò)1用于臺車停車目的位置判斷，保持寄存器40101保存停車目的位置設(shè)定值。通過比較指令(SUB指令)將30001內(nèi)容送給40101，如果要求臺車前進，則將設(shè)定值減1送給保持寄存器40102，如果要求臺車后退，則將設(shè)定值加 1送給40102。網(wǎng)絡(luò)2是運行指令保持回路，當(dāng)停止指令00102得電后，運行指令00101失效。網(wǎng)絡(luò)3是將保存臺車當(dāng)前位置的工作寄存器40103復(fù)位，該步清“0”的目的是為下一網(wǎng)絡(luò)讀取新位置準(zhǔn)備條件。網(wǎng)絡(luò)4是位置判斷和運行工況判斷程序。首先將臺車現(xiàn)行位置(當(dāng)前值)讀入工作寄存器40103，它是通過比較指令檢出位置輸入信號10001～10016中何者為ON，并將1～16個位置狀態(tài)存入40103。然后通過SUB指令比較當(dāng)前位置與設(shè)定目標(biāo)位置，如果當(dāng)前位置小于設(shè)定目標(biāo)位置，輸出線圈00017得電，表示前進指令;如果當(dāng)前位置大于設(shè)定目標(biāo)位置，輸出線圈00018得電，表示后退指令;如果當(dāng)前位置等于設(shè)定目標(biāo)位置，則臺車停止運行，內(nèi)部線圈00102得電。網(wǎng)絡(luò)5為臺車運行時減速位置判斷。臺車前進時，00017為ON，如果當(dāng)前位置大于或等于臺車停車目標(biāo)位置設(shè)定值減1，則臺車開始減速運行(內(nèi)部線圈00103得電)預(yù)告;如果臺車是后退運行，00018為ON，當(dāng)前位置小于或等于臺車停車目標(biāo)位置設(shè)定值減1時，臺車開始減速運行(00014得電)預(yù)告。網(wǎng)絡(luò)6為延遲電路，當(dāng)?shù)玫脚_車開始減速運行預(yù)告信號(00103和00104)后，定時器40108啟動定，經(jīng)5秒鐘后內(nèi)部線圈00105得電．發(fā)出臺車正式減速運行指令。最后的網(wǎng)絡(luò)7是高、低速運行指令產(chǎn)生回路。

圖2 臺車控制程序梯形圖
4 結(jié)束語
由于自動化控制系統(tǒng)采用可編程控制器為核心，提高了臺車控制的靈活性及通用性，以適應(yīng)各種工藝要求的變化，而且操作方便，維護工作量小。同時，使倉儲技術(shù)進一步向智能自動化方向發(fā)展。