自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)是一種設(shè)置有高層貨架，并配有巷道堆垛機(jī)和自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)、存取的機(jī)械化與自動(dòng)化，貯存管理現(xiàn)代化和信息化的新型倉(cāng)庫(kù)。它是用高層貨架儲(chǔ)存貨物，以搬運(yùn)機(jī)械手存取貨物，并通過(guò)周圍的輔助裝備，自動(dòng)進(jìn)行出入庫(kù)存取作業(yè)的系統(tǒng)。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)具有占地面地小、貯存大、周轉(zhuǎn)快的優(yōu)點(diǎn)，是集信息、貯存、管理于一體的高技術(shù)密集型機(jī)電一體化產(chǎn)品。人機(jī)界面是與立體倉(cāng)庫(kù)的控制系統(tǒng)與實(shí)時(shí)監(jiān)控緊密聯(lián)系在一起的，通過(guò)人機(jī)界面可以控制立體倉(cāng)庫(kù)機(jī)械手的各種動(dòng)作的完成，當(dāng)在高危險(xiǎn)環(huán)境中工作時(shí)，可以通過(guò)人機(jī)界面遠(yuǎn)程控制機(jī)械手對(duì)貨物存取的完成，保證了人員的安全。人機(jī)界面還可以監(jiān)控貨物存取過(guò)程的運(yùn)行，通過(guò)指示燈顯示貨物是否完成到位等。工作時(shí)，只需要操作人員按動(dòng)鼠標(biāo)就可以完成相應(yīng)的動(dòng)作。本文擬采用西門子PLC為控制核心，設(shè)計(jì)立體倉(cāng)庫(kù)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，并開(kāi)發(fā)出操作員級(jí)別的人機(jī)操作界面。

1 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)搬運(yùn)機(jī)械手動(dòng)作控制流程

搬運(yùn)機(jī)械手初始位置在零位，當(dāng)可編程控制器接受到上位機(jī)中的命令時(shí)， 搬運(yùn)機(jī)械手開(kāi)始執(zhí)行不同的命令，工作方式有以下幾種：

(1)取件動(dòng)作：從三維庫(kù)中指定位置取工作盤放到外部傳送裝置的工作站托盤上；

(2)放件動(dòng)作：從外部傳送裝置的工作站托盤上取工作盤放到三維庫(kù)的指定位置：

(3)取放件動(dòng)作：從三維庫(kù)中指定位置取工作盤放到外部傳送裝置的工作站托盤上，在工件經(jīng)過(guò)其他操作后再回到庫(kù)的工作位時(shí)從外部傳送裝置的工作站托盤上取工作盤放到三維庫(kù)的指定位置：

(4)移庫(kù)動(dòng)作：把三維庫(kù)中的工件從一個(gè)庫(kù)位移到另一個(gè)指定庫(kù)位，機(jī)械手通過(guò)直流電機(jī)控制左右、上下、前后移動(dòng)控制流程圖如圖1。

2 控制程序的編制

操作控制分為手動(dòng)自動(dòng)兩種形式，當(dāng)在自動(dòng)上面的時(shí)候，點(diǎn)擊放貨物按鈕即可完成貨物的自動(dòng)存放，按照一定的順序完成貨物的存放，同理，完成貨物的取出。當(dāng)在庫(kù)源、目標(biāo)庫(kù)中輸入貨倉(cāng)號(hào)時(shí)，可以完全成貨物的倒倉(cāng)等一系列的動(dòng)作。貨倉(cāng)的各個(gè)貨位均有指示燈愛(ài)人機(jī)界面上顯示j可以通過(guò)指示燈知道貨倉(cāng)中是否有或無(wú)，不必進(jìn)行人員巡視檢查，減少了人員的浪費(fèi)等。

根據(jù)控制要求確定的輸入輸出端子如表1所示。

編寫(xiě)的PLC控制程序(部分)如圖2所示。

3 人機(jī)操作界面的開(kāi)發(fā)

根據(jù)立體倉(cāng)庫(kù)控制程序和操作要求，設(shè)計(jì)人機(jī)操作界面，使之完成立體倉(cāng)庫(kù)的所有功能，包括取件、放件和移庫(kù)等操作，并能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)庫(kù)位存放J=件的狀態(tài)。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)生成的畫(huà)面如圖3所示。

利用MCGS實(shí)現(xiàn)設(shè)備驅(qū)動(dòng)的基本方法是：在設(shè)備窗口內(nèi)配置不同類型的設(shè)備構(gòu)件，并根據(jù)外部設(shè)備的類型和特征，設(shè)置相關(guān)的屬性，將設(shè)備的操作方法，如硬件參數(shù)配置、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、設(shè)備調(diào)試等都封裝在構(gòu)件之內(nèi)，以對(duì)象的形式與外部設(shè)備建立數(shù)據(jù)的傳輸通道連接。系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，設(shè)備構(gòu)件由設(shè)備窗口統(tǒng)一調(diào)度管理，通過(guò)通道連接，向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)提供從外部設(shè)備采集劍的數(shù)據(jù)，從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢控制參數(shù)，發(fā)送給系統(tǒng)其它部分，進(jìn)行控制運(yùn)算和流程調(diào)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)檢測(cè)和過(guò)程的自動(dòng)控制。

4 總結(jié)

自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)具有占地面地小、貯存大、周轉(zhuǎn)快的優(yōu)點(diǎn)，是集信息、貯存、管理于一體的高技術(shù)密集型機(jī)電一體化產(chǎn)品。利用西門子PLc作為控制核心，因?yàn)樗煽啃愿?，速度快，靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)通過(guò)編制控制程序，完成立體倉(cāng)庫(kù)的各種自動(dòng)化操作。通過(guò)設(shè)計(jì)人機(jī)界面，完成倉(cāng)庫(kù)的遠(yuǎn)程操作，控制立體倉(cāng)庫(kù)機(jī)械手的各種動(dòng)作的完成。特別是當(dāng)在高危險(xiǎn)環(huán)境中丁作時(shí)，可以通過(guò)人機(jī)界面遠(yuǎn)程控制機(jī)械手對(duì)貨物存取的完成，保證了人員的安全。