基于PLC的自動(dòng)化立體倉庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：以自動(dòng)化立體倉庫系統(tǒng)的硬件組成為出發(fā)點(diǎn)，重點(diǎn)對其控制系統(tǒng)從硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩方面進(jìn)行了深入研究。通過PROFIBUS現(xiàn)場總線將系統(tǒng)的監(jiān)控機(jī)、上位機(jī)以及下位機(jī)連接成一個(gè)有機(jī)整體，同時(shí)應(yīng)用工控組態(tài)軟件組態(tài)王Kingview對系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，達(dá)到了遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理的目的。現(xiàn)場調(diào)試結(jié)果表明，該系統(tǒng)自動(dòng)化程度較高，操作方便，工作可靠，具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值和推廣意義。
關(guān)鍵詞：可編程邏輯控制器；自動(dòng)化立體倉庫系統(tǒng)；PROFIBUS；組態(tài)軟件；實(shí)時(shí)監(jiān)控

0 引言
自動(dòng)化立體倉庫系統(tǒng)(AS／RS—Automated Storage and Retrieval System)是在不直接進(jìn)行人工處理的情況下自動(dòng)地存儲或取出物料的多層倉庫存儲系統(tǒng)。它是現(xiàn)代物流技術(shù)的核心，是集機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、通信網(wǎng)絡(luò)、傳感器和自動(dòng)控制等多種技術(shù)為一體，以搬運(yùn)機(jī)械化、控制自動(dòng)化、管理微機(jī)化、信息網(wǎng)絡(luò)化為特征的現(xiàn)代化物流系統(tǒng)中產(chǎn)品生產(chǎn)與儲存的樞紐。自動(dòng)化立體倉庫的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了倉庫功能從單純保管型向綜合流通型的轉(zhuǎn)變。
本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)選用了代表當(dāng)今自動(dòng)化發(fā)展方向的西門子S7-300和S7-200PLC作為控制中樞，通信沿用目前工業(yè)界居主流的PROFIBUS總線系統(tǒng)，監(jiān)控軟件選用目前國內(nèi)應(yīng)用較廣、功能強(qiáng)大的組態(tài)王監(jiān)控軟件，系統(tǒng)全部采用了工業(yè)用元器件、總線和監(jiān)控軟件，具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值和推廣意義。

1 自動(dòng)化立體倉庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
自動(dòng)化立體倉庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由控制臺、立體貨架、四自由度碼垛機(jī)、控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、托盤、工件等設(shè)備組成。

控制臺是自動(dòng)化立體倉庫系統(tǒng)控制其各部件并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作的平臺。
立體貨架是自動(dòng)化立體倉庫的主體，一般在設(shè)計(jì)時(shí)首先要保證貨架的強(qiáng)度、剛度和整體穩(wěn)定性，其次要考慮減輕貨架重量，降低鋼材消耗。立體貨架的采用大大節(jié)省了儲物空間。
四自由度碼垛機(jī)是自動(dòng)化立體倉庫系統(tǒng)中最重要的運(yùn)輸設(shè)備，可完成前后、左右、上下、90°旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作指令，其作用是在立體貨架的巷道中穿梭運(yùn)行，將巷道口的貨物存入相應(yīng)庫格，或者將庫格上的貨物取出送到巷道口。
控制系統(tǒng)由上位機(jī)S7-300和下位機(jī)S7-200通過PROFIBUS總線連接而成。PROFIBUS作為符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN50170的現(xiàn)場總線系統(tǒng)，是一種國際性的開放式的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)。
計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通過組態(tài)王監(jiān)控軟件，把現(xiàn)場數(shù)據(jù)通過傳感器采集經(jīng)下位機(jī)PLC處理后送入上位機(jī)，再由PROFIBUS現(xiàn)場總線傳輸給監(jiān)控機(jī)組成一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)，對立體倉庫系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。