久久久91-久久久91精品国产一区二区-久久久91精品国产一区二区三区-久久久999国产精品-久久久999久久久精品

1　概述

自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)產(chǎn)生于20世紀(jì)50年代，是用自動(dòng)化物料搬運(yùn)設(shè)備進(jìn)行貨物出庫(kù)和入庫(kù)作業(yè)操作的倉(cāng)庫(kù)。作為現(xiàn)代化物流系統(tǒng)中的重要組成部分，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)是一種多層存放貨物的高架倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)，主要由高層貨架、巷道堆垛機(jī)、出入庫(kù)輸送設(shè)備、自動(dòng)控制與管理系統(tǒng)所組成。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的出入庫(kù)輔助設(shè)備及巷道堆垛機(jī)能夠在計(jì)算機(jī)管理下，按指令自動(dòng)完成貨物的存取作業(yè)，并能對(duì)庫(kù)存的貨物進(jìn)行自動(dòng)化管理。

本文首先對(duì)此次設(shè)計(jì)的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)整體架構(gòu)作了深入分析，主要包括工廠層系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)控制層系統(tǒng)、設(shè)備層系統(tǒng)，并重點(diǎn)對(duì)設(shè)備層系統(tǒng)中的堆垛機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究。本系統(tǒng)基于施耐德電氣整套解決方案，使用SoMachine&Unity Pro編程軟件對(duì)系統(tǒng)控制程序進(jìn)行了編寫(xiě)。并且使用上位組態(tài)軟件對(duì)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了操作人員對(duì)立體倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)時(shí)監(jiān)控與維護(hù)。

2　系統(tǒng)的硬件選擇與設(shè)計(jì)

2.1　系統(tǒng)硬件規(guī)劃圖

（1）系統(tǒng)架構(gòu)圖

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

（2）堆垛機(jī)架構(gòu)圖

 圖2 堆垛機(jī)架構(gòu)圖

（3）RGV小車(chē)架構(gòu)圖

圖3 RGV小車(chē)架構(gòu)圖

2.2　問(wèn)題及解決方法

（1）由于考慮第三方傳感器的通信問(wèn)題，多次同第三方產(chǎn)品協(xié)調(diào)最終選擇了Ethernet IP作為設(shè)備層通信協(xié)議，ModbusTCP協(xié)議部分傳感器不支持；

（2）同客戶(hù)上位軟件工程師多次溝通，由于C-Shape中集成了Modbus TCP通信函數(shù)，網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議最終選擇ModbusTCP協(xié)議；

（3）由于客戶(hù)在堆垛機(jī)地軌、天軌均安裝了電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)，故涉及天、地軌電機(jī)不同步問(wèn)題，需要通過(guò)高速計(jì)數(shù)器來(lái)對(duì)天軌電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，M251在開(kāi)發(fā)初期并沒(méi)有開(kāi)發(fā)HSC模塊，故只能添加一個(gè)小型PLC作為EthernetIP從站來(lái)實(shí)時(shí)檢測(cè)天軌電機(jī)轉(zhuǎn)速；

（4）客戶(hù)前期批量使用ATVLift，在制定方案初期使用ATVLift變頻器作為堆垛機(jī)水平、提升，但在測(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)ATVLift同VW3A3316 EthernetIP卡不兼容，卡安裝好之后變頻器識(shí)別不到該卡，同L3溝通之后ATVLift同Ethernet IP卡存在版本兼容問(wèn)題，由于通信卡版本過(guò)高導(dǎo)致變頻器無(wú)法識(shí)別，所以在測(cè)試之后將方案修改為ATV 71383變頻器。

3　系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

3.1　自動(dòng)化立體倉(cāng)儲(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)詳解

現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)選型初期計(jì)劃采用ModbusTCP來(lái)實(shí)現(xiàn)E網(wǎng)到底，無(wú)論設(shè)備層還是網(wǎng)絡(luò)層全部使用一條以太網(wǎng)總線(xiàn)ModbusTCP，但考慮該方案存在兩個(gè)弊端：（1）整個(gè)大網(wǎng)用一種協(xié)議的話(huà)會(huì)出現(xiàn)IP地址不能重復(fù)問(wèn)題，項(xiàng)目中堆垛機(jī)、穿梭車(chē)比較接近于OEM機(jī)型，考慮到標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題不適合將所有設(shè)備用一個(gè)交換機(jī)來(lái)做；（2）第三方的傳感器配置ModbusTCP接口的情況還是相對(duì)較少，考慮到傳感器選型問(wèn)題最終確定了采用Modbus TCP & EthernetIP的方案。

3.2　自動(dòng)化立體倉(cāng)儲(chǔ)數(shù)據(jù)交換詳解

（1）該方案由35臺(tái)輸送系統(tǒng)、3臺(tái)堆垛機(jī)、2臺(tái)穿梭車(chē)組成。35臺(tái)輸送系統(tǒng)使用M340通過(guò)遠(yuǎn)程IO集中控制；3臺(tái)堆垛機(jī)分別用3個(gè)TM251MESE來(lái)控制；2臺(tái)穿梭車(chē)分別用2個(gè)TM251MESE；

（2）上述設(shè)備中堆垛機(jī)、穿梭車(chē)會(huì)同輸送機(jī)PLC通信，堆垛機(jī)、穿梭車(chē)之間不會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)交換；

（3）堆垛機(jī)同輸送機(jī)主要傳送的信號(hào)

·輸送機(jī)→堆垛機(jī)：請(qǐng)求堆垛機(jī)取貨、允許堆垛機(jī)取貨、允許堆垛機(jī)動(dòng)作、允許堆垛機(jī)放貨、堆垛機(jī)放貨完成；

·堆垛機(jī)→輸送機(jī)：堆垛機(jī)準(zhǔn)備取貨、堆垛機(jī)正在取貨、堆垛機(jī)取貨完成、堆垛機(jī)空閑；

（4）穿梭車(chē)同輸送機(jī)主要傳送的信號(hào)

·輸送機(jī)→穿梭車(chē)：允許穿梭車(chē)取貨、允許穿梭車(chē)動(dòng)作、允許穿梭車(chē)放貨、接收到穿梭車(chē)放貨完成、對(duì)穿梭車(chē)急停；

·穿梭車(chē)→輸送機(jī)：穿梭車(chē)請(qǐng)求取貨、穿梭車(chē)取貨完成、穿梭車(chē)請(qǐng)求放貨、穿梭車(chē)放貨完成、穿梭車(chē)手動(dòng)正轉(zhuǎn)、穿梭車(chē)手動(dòng)反轉(zhuǎn)；

（5）堆垛機(jī)同上位調(diào)度系統(tǒng)主要傳輸信號(hào)

·上位調(diào)度系統(tǒng)→堆垛機(jī)：起始層、起始列、起始排、目的層、目的列、目的排、管理下發(fā)的托盤(pán)號(hào)；

·堆垛機(jī)→上位調(diào)度系統(tǒng)：收到的起始層、收到的起始列、收到的起始排、收到的目的層、收到的目的列、收到的目的排、收到的托盤(pán)號(hào)、堆垛機(jī)空閑；

（6）穿梭車(chē)同上位調(diào)度系統(tǒng)主要傳輸信號(hào)

·上位調(diào)度系統(tǒng)→穿梭車(chē)：起始層、起始列、起始排、起始層、目的列、目的排、管理下發(fā)的托盤(pán)號(hào)；

·穿梭車(chē)→上位調(diào)度系統(tǒng)：收到的起始層、收到的起始列、收到的起始排、收到的目的層、收到的目的列、收到的目的排、收到的托盤(pán)號(hào)、穿梭車(chē)空閑。

該項(xiàng)目共需要編寫(xiě)3套PLC程序堆垛機(jī)程序、穿梭車(chē)程序、輸送機(jī)程序，3套程序成型后需要對(duì)應(yīng)到各自的巷道中進(jìn)行修改，不同的堆垛機(jī)、穿梭車(chē)程序均不同。

4　效益分析

施耐德整套解決方案運(yùn)行穩(wěn)定，功能上完整地替換了原有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的產(chǎn)品，使用ATV 32 + ATV 71383高性能變頻器大大提高了立體倉(cāng)儲(chǔ)的工作效率，各項(xiàng)指標(biāo)均已超出預(yù)期。

（1）使用M251 & M340大大縮減了電氣成本，并且超指標(biāo)完了項(xiàng)目標(biāo)書(shū)的各項(xiàng)指標(biāo)；

（2）使用Modbus TCP & Ethernet IP總線(xiàn)打破了物流行業(yè)Profinet一家獨(dú)大的局面，為設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化打下了基礎(chǔ)；

（3）ATV 71 383變頻器在基頻87Hz狀態(tài)下運(yùn)行大大提高了各電機(jī)運(yùn)行速度，提高了設(shè)備工作效率；

（4）施耐德電氣經(jīng)濟(jì)型觸摸屏HMIGXU5512使用Vigeo Designer Basic，該平臺(tái)的易用性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了Win CCFlexible軟件，給客戶(hù)開(kāi)發(fā)上位系統(tǒng)帶來(lái)了方便。

摘自《自動(dòng)化博覽》2019年7月刊