立體倉庫簡介
位于成都的信息產(chǎn)業(yè)部西北電子設(shè)備研究所自動化立體倉庫，長寬高為30×14×16m，設(shè)立6排22列15層拼裝式貨架，共有標(biāo)準(zhǔn)貨位1935個，3個巷道各有一臺堆垛機(jī)通過PLC控制三臺不同功率的電動機(jī)作進(jìn)退、升降、左右伸縮運(yùn)動，完成指定貨位的取送作業(yè)。貨架前部為貨物托盤輸送系統(tǒng)，有三個出入口，設(shè)置四臺鏈條機(jī)、三臺滾道機(jī)、三個升降臺一個手控操作臺，輸送機(jī)的各部分分布各種到位、換速、限位光電管、行程開關(guān)等，共計42個，作為輸入信號，通過邏輯運(yùn)算，輸出控制13臺雙速雙向750W交流電機(jī)以及28個表示燈。電機(jī)的有序運(yùn)轉(zhuǎn)帶動滾道、鏈條或升降臺定向運(yùn)動從而使承載貨物的托盤移動至指定位置，在出入口由叉車進(jìn)行取送，巷道口由堆垛機(jī)取送。該工程為系統(tǒng)工程的一個典型。
立體倉庫技術(shù)80年代初從歐洲引入，初期使用單板(片)機(jī)控制，后采用PLC控制，并進(jìn)入成熟期，均為集中式控制方式，通過232串行口與計算機(jī)交互信息，堆垛機(jī)PLC與計算機(jī)通過地面和機(jī)載的一對昂貴的直線紅外通信器進(jìn)行串行通信，目前在國內(nèi)外還沒有發(fā)現(xiàn)采用其它技術(shù)的范例。
PLC控制技術(shù)的缺點(diǎn)是，生產(chǎn)廠家均為德國和日本企業(yè)，價格高，并且必須用專用編程器編程，語言都為匯編格式，編程人員需專門化大量時間培訓(xùn)，因是集中控制，需要開挖電纜溝，敷設(shè)電纜，且查找故障較困難，維護(hù)不便。本項(xiàng)工程我們大膽采用了LonWorks網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，取代輸送系統(tǒng)的PLC，具體設(shè)計、實(shí)施如下。
系統(tǒng)配置
原則上，用一個節(jié)點(diǎn)控制兩臺電機(jī)，升降臺有兩臺電機(jī)，因此，單獨(dú)用一個節(jié)點(diǎn)，滾道機(jī)和鏈條機(jī)每兩臺合用一個節(jié)點(diǎn)，控制臺使用一個主節(jié)點(diǎn)，以分解任務(wù)并分配給有關(guān)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行，我們專門研制開發(fā)了TP-Dg8R型節(jié)點(diǎn)，它有16個開關(guān)量輸入和8路繼電器輸出，共配置8個TP-Dg8R節(jié)點(diǎn)，同時開發(fā)了FTT/PL2路由器，通過雙絞線網(wǎng)絡(luò)連接堆垛機(jī)上的PL-COMM2電源線信道通信節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了輸送系統(tǒng)根據(jù)上位機(jī)或控制臺指令，自動、快速、有序的控制各臺設(shè)備的動作，同時將各臺設(shè)備的狀態(tài)實(shí)時以網(wǎng)絡(luò)變量的形式傳至上位機(jī)，同時輸出給控制臺的有關(guān)表示燈。
計算機(jī)或控制臺根據(jù)作業(yè)單連續(xù)下達(dá)指定貨位的入出庫作業(yè)指令，該指令同時由控制臺主節(jié)點(diǎn)和有關(guān)堆垛機(jī)接收，主節(jié)點(diǎn)將指令分解后傳遞給有關(guān)節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)有關(guān)狀態(tài)，自動控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)、高低速或停止、回退待避，將貨物托盤移送至指定巷道口或出庫口，同時，堆垛機(jī)自動至指定貨位或巷道口執(zhí)行取送作業(yè)。設(shè)備平面布置示意圖，見下圖。
評估
本工程采用的多媒體網(wǎng)絡(luò)通信控制技術(shù)，在方法上有獨(dú)創(chuàng)和新穎性，取消了集中控制柜、電纜溝和護(hù)套電纜，節(jié)點(diǎn)控制箱安裝在被控設(shè)備附近，連線可使用普通裸線通過滾道機(jī)、升降臺底部的走線槽，從一個節(jié)點(diǎn)箱至另一個節(jié)點(diǎn)箱，維護(hù)也較方便。電源線載波通信取代了紅外通信，使得工程安裝和使用更為方便，其潛在的優(yōu)點(diǎn)還可使堆垛機(jī)的手動和單機(jī)運(yùn)行控制地面化。在價格上具有一定的吸引力，它要比PLC控制技術(shù)和紅外通信節(jié)約成本22%。節(jié)點(diǎn)的開發(fā)、制作和編程調(diào)試周期不到一個月，安裝與聯(lián)合調(diào)試僅用了三周時間。計使用人工約為120人·天。在兩周的試用期內(nèi)，進(jìn)行了近2000次作業(yè)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，無誤動作。較順利的完成了任務(wù)，得到用戶的認(rèn)可和好評。
這是LonWorks技術(shù)首次應(yīng)用于這樣高度機(jī)電一體化的自動化立體倉庫。我們認(rèn)為這應(yīng)該是第三代立體倉庫自動控制技術(shù)。
