S7—300PLC在有轨巷道堆垛起重机控制系统的应用.pdf

《自动化技术与应用》2013年第32卷第2期
PLC与DCS
PLC and DCS
S7-300PLC在有轨巷道堆垛
起重机控制系统的应用
杨闪剑,李强,辜玉良
(三一重工股份有限公司,湖南长沙410100)
摘要:基于PLCS7-300设计的有轨巷道堆垛起重机控制系统,采用红外无线通讯技术和西门子变频技术对提升电机、水平电机和
货叉电机进行控制,使得系统运行高效、快速、稳定、安全。
关键词有轨巷道堆垛起重机;PLCS7-300:红外无线通讯技术
中图分类号:TP29文献标识码:B文章编号:1003-7241(2013)02-0038-04
The Application of S7-300 In The Control
System of Rail Guided Stacker Crane
YANG Shan-jian, LI Qiang, GU Yu-liang
Sany Heavy Industry Co, Ltd, Changsha 410100 China
Abstract: The control system of rail guided stacker crane based on PLC S7-300, Infrared wireless communication technology and
variable-frequency regulating speed technology of Siemens is adopted to control the BLDCM. It makes system runnin
efficient, high speed, stabilization and safe
Key words: Rail guided stacker crane; PLC S7-300: Infrared wireless communication
1引言
货物的存取。
随着现代物流业的发展和壮大,高效、快速的查2.1堆垛机控制系统
询、存取货物越来越重要,目前大型企业基本都采用自
堆垛机控制系统安装在堆垛机机架上,系统电源从
动化立体仓库系统来实现以上要求。有轨巷道堆垛机天轨上通过滑触线接入系统。控制系统主要器件型号
能把货物从入库口放入到立体仓库或从立体仓库取出
和作用如下
到出库口,它是立体仓库中的核心设备之
(1)PLC:采用PLC作为主控制器,PLC为西门子
S7-300PLC,型号为CPU315-2DP。集中式数字量1O
2系统构成
模块,型号为6ES7321-1BL00-0AAO和6ES732
有轨巷道堆垛机由机架、行走机构、起升机构、载1BH01-0AA0
货台组成。机架是由立柱、上横梁、下横梁组成的框
(2)通讯模块:采用CP340与德国 leuze公司远红
架。行走机构在下横梁之上,装有行走驱动机构和车外无线通信器相连,实现与上位机通讯;通过此通讯口,
轮,它带动堆垛机在水平方向移动。起升机构安装在
接受上位机的各种指令,同时把堆垛机的状态信号反馈
堆垛机立柱下部,它带动载货台在升降导轨上完成升给上位机,使上位机可以实时监控和显示堆垛机的运行
降动作。载货台由载货台本体和货又构成,由它完成状态。采用红外无线通信器与上位机进行通讯优势是
干扰小、通讯距离适中(50米)、成本低。
(3)人机交互接口:采用OP2606英寸文本输入屏,
收稿日期:20112-05-16
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PLC与DCS
《自动化技术与应用》2013年第32卷第2期
PLC and DCS
操作人员在“单机自动”模式时可以通过此屏输人各种测光电认址器,计算判断是否到减速位置和目标位置。
指令,从而在没有电脑的情况下实现对堆垛机的控制。当达到目标位置时,水平运行停止。
(4)变频器:采用西门子 MICROMASTER440MM
2)Y轴取货子程序2和Y轴存货子程序3:流程图
440)变频器?,数字量4段控制方式。通过采用变频器控参考流程图1
制提升电机、水平电机和货又电机,使堆垛机高效的运
行和平滑的启停,无抖动发生。
序开始(P1)
2.2执行机构
执行机构主要包括堆垛机在水平方向、升降方向
以及货叉方向的动作,其主要作用是在控制器的运算
(当前)(目)
后,通过变频器的多种速度控制,进行高效、精准的存
取货物。
x(当前)-x(日标)1》3
2.3认址方式
N
在一个巷道内的货位地址由三个参数组成:第几排
X(当前)-x(日标)1>1
货架、第几层货格、巷道左侧还是右侧;也可以表述为
N
水平方向一X方向、垂直方向一Y方向、左側/右側
操机水平低起操机水操机水平起話
Z方向。
X方向,即第几排货架:采用多个光电开关进行计
X(当前)》X(日标)
数校准的认址方式
Y方向,即第几层货格:采用多个光电开关进行计
雄机后□[雄操机前进
数校准的认址方式。同一层位置分高位和低位。当取货
水平认开关门[水平认址开关」
时停于下位,伸出货又,货又上升到上位,收回货又取出
货物;当存放货物时停于上位,伸出货又,货又下降到下
(当前)?
x(当前)カ
位,收回货又存放货物。
Z方向,即左側/右侧:其认址方式采用非接触的接
近开关准确定位。
经机水平停止
3有轨巷道堆垛起重机系銃空制程序[4们
子程序完成(P)
3.1控制功能子程序设计
图1X轴子程序流程图
根据堆垛机基本动作分为若干子功能模块即子程
序,通过子程序的不同组合,实现堆垛机的不同功能,完
取货时开始是停于此层的低位认址开关位置,存货
成上位机交给它的各种指令,从而实现堆垛机的存取货
时开始是停于此层的高位认址开关位置。
物的功能。其子程序主要分为X轴子程序、Y轴取货
(3)Z轴取货子程序4和Z轴存货子程序5:子程序
子程序、Y轴存货子程序、z轴取货子程序、Z轴存货4的流程图见图2。
子程序五个。取X轴子程序和Z轴取货子程序作为示
取货指堆垛机在X轴和Y轴到达目标位置后,进行
例,其流程图分别见图1、图2。
低位左/右伸又,高位收回货叉,取出货物。存货指高
(1)X轴子程序:流程图见图1
位左/右伸又,低位收回货又,存放货物。
指堆垛机在水平方向上的运动,调用子程序前,把
堆垛机载货台设有货位虚实探測器,以确认货位是
目标地址送入目标地址寄存器中,判断与目标值的差值否有货。在取货时,先检测仓库货架上有没有货物,如
大小,当差值很大(△xン3)时进行超高速运行,当差值比无货物则停止运行并报警提示操作人员,避免空取货,同
较大(1<△x<3)时高速运行,当接近目标值(△x=1)时低
理在存货时,先检测仓库货架上有没有货物,如有货物
速运行,运行中,安装在堆垛机上的传感器不间断的监
则停止运行并报警提示操作人员,避免双重入库;取货完
Techniques of Automation & Applications 39