基于PLC的自动化立体库控制设计分析

基于PLC的自动化立体库控制设计分析

娄本相

天津齐物科技有限公司  天津  300000

摘要：社会的快速进步，仓库储存技术迎来了新的发展机遇。借助PLC技术，有效设计出自动化立体化库，不仅可以满足物流行业的应用需求，而且可以解决之前仓库储存技术不足的问题。相关人员应转变理念，采取不同的方式，增强设计效果。因此，本文主要研究了基于PLC的自动化立体库控制设计相关内容，希望可以提供一些参考，全面提高企业经济效益。

关键词：PLC；自动化；立体库；控制设计

引言：

近些年，经济飞速发展背景下，仓储物流业务日益增加，对存储的质量也提出了较高要求。PLC作为常见的自动化技术，将其应用到自动化立体库设计当中，不仅能节约生产成本，也可将生产环节与库存环节做到有效衔接。从而做到资源更加合理的分配，综合提高仓储物流的能力。

一、概念简述

自动化立体库简单来讲，是相关人员通过高层立体式的框架，放置货物，然后实现自动存取、监督与管理，PLC是这种控制技术的核心[1]。PLC是一种编程逻辑控制器技术，内容比较复杂，与通信、光学、电气等多个方面，做到有机融合。PLC在自动化立体库技术中的应用，不但能提供系统的运行能力，还能提高控制的精准性，相关人员应正确把握。

该技术的工作原理，一般是操作人员在面板上方输入“货物输送”的指令，然后通过控制面板将其输送到PLC控制装置上方。该控制装置可以接收到仓库传感器的信号，在确定仓库具有一定的空位时，才执行送货指令，完成对应的任务。

二、自动化立体库中的硬件设计内容分析

（一）控制面板

在控制系统中，该面板能起到人机交互的作用。其主要由以下这几个部分组成：启停控制、仓位号、状态显示、功能键盘。在实际应用的时候，操作人员在该面板上操作，结合实际情况下达指令，再通过控制器做出判断。整个环节会对运输条件进行判断，然后不同的条件下，现实不同的指示灯光。

（二）货架与机械设备

在自动化立体库控制设计系统中，仓库架被分成了多组，每组之间都存在着巷道，这让存取货物这一动作变得十分便捷。为提高效率，自动化立体库存储货物基选择货箱或者托盘，然后对原始的仓位，添加检测开关，保证堆垛机可以从起始位置开始，实现作业有效运输。机械设备一般是巷道堆垛机，主要有两台进电机控制。在运输货物时，可以由直流电机控制，在自动化设计活动时，有关人员能对驱动器进行深层设计[2]。方便将控制系统出现的脉冲信号进行转变，实现步进电机的角位移。为达这一目的，工作人员可以着眼于信号，通过提升脉冲信号频率来实现。确保步进电机的速度与转速都在合理区域内，并且对工作目标做到准确定位。

（三）传感器与电源模块

自动化立体库设计中的各个仓位，相关人员可以安装传感器，用于判断不同仓位的工作状态。一般这种传感器属于光电传感器，在工作期间，如果仓位上方出现货物，信号会中断，然后把电信号引入到PLC控制器当中。由控制器发挥作用，朝着控制面板输出对应信息，操作人员在运作期间，能梳理出哪些仓位属于不可使用的状态。进而了解到立体库中的整体工作情况，方便人员调整工作内容。此外，在该技术的硬件设计中，电源模块还是以低压直流电为主，但电网电压交流电属于220V。在这种情况下，需对电网电压进行降压处理，以便全面清除其中的交流成，保证后续工作顺利、安全地推进。

三、自动化立体库中的软件设计内容

在软件设计起价，相关人员首先要选择软件的控制方式。从半自动化、手动控制与联机控制进行选择，按照仓储的实际需求，做出相应的改变。联机控制是目前常用的一种方式，操作人员可以通过该技术，对PLC系统做到全面控制[3]。当系统接收到指令之后，对目标货物进行自动化存取。整个环节，设计人员要注重制定通信协议，确保系统可以按照指令实现自动化操作，并且在完成任务后，把信息反馈给系统。制定协议时，需考虑到软件与PLC变成字符数据与波特率相等。以此为基础，使用不同的协议表示不同的功能，将参量做到科学设置。

此外，程序流程设计是软件设计的主要内容之一，这影响着控制系统编写程序的正确性。程序设计一般包含主程序与子程序，前者是对系统进行优化，判断设备运行状态，然后对信号的输出状态，进行分析与控制。子程序则是对应一些基本操作，像出入库操作、移库操作等。在设备工作之后，检查运行状态，明确设备不存在问题。然后进入到准备状态，接收指令选择不同的操作项。这样只需在工作期间，接受一种状态，而不再接收其他的指令，避免出现较多的干扰。

四、设备调试中瘄子的问题与处理方式

现在自动化立体库设备在运转中，因为PLC技术应用不成熟，会出现一些常见的问题，如机械手搬运停止后抖动、物品入库位置错误、机械手碰撞库位等。为了解决该问题，相关人员要注重深入探析，制定出合适的解决方案。首先是机械手搬运问题，主要是工作数值与目标数值存在出入，导致搬运后抖动，相关人员可以选择设计区域间的动态数值，转变之前程序中设计的目标值，控制工作期间的上下浮动。保证工作数值在该区域可以停止，从而解决该问题。

其次，物品入库问题基本是入库速度得不到控制，检测间隔时间不足，相关人员可以调整物品的标识，在机械式抓取物品时，辨别出物品的情况，保证入库后在抓取下一件物品[4]。最后，机械手碰撞问题，基本是程序编写错误，或者是进电机定位计算出现失误。这部分问题比较棘手，而且需要花费时间进行检测，一般需要相关人员对机械手的情况进行全面测试，再对其进行调整，保证不会碰撞，随后选择脉冲程序调整。与此同时，相关人员还需对机械手的升降位置进行控制，调整螺丝部位，做到重复校准。保证所有问题解决之后，才能拧紧螺丝，避免出现安全事故。

五、结束语

由上所述，想要提高自动化立体库控制设计效果，需要相关人员认识到PLC的价值，这是提高工作效率有质量的有效手段。在研究期间，应转变之前的理念，注重全面分析，思考硬件设计与软件设计的不同内容，做好每个环节的测试。此外，相关人员还需提高自身的专业素养，对PLC技术不断创新。通过这些举措，才能更好地提高自动化立体库控制水平，促使我国物流仓储行业做到持续发展。

参考文献

[1]李晋玲,王戌萌,刘红亮.基于无线通信的手持HMI在自动化立体库中的应用[J].起重运输机械,2022(03):47-49.

[2]杨黎明,李鑫.物流自动化立体库柔性组合式存储控制系统设计及应用[J].起重运输机械,2021(12):70-73.

[3]沈美杉. 基于RFID技术的医药自动化立体库的研究[D].吉林建筑大学,2020.

[4]杨一曼.PLC控制的升降横移式自动化立体车库研究[J].烟台职业学院学报,2018,24(01):83-86.