摘 要：本課題是對(duì)風(fēng)神汽車有限公司涂裝車間成品車立體倉庫自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，控制選用OMRON公司CS1W-CPU65型PLC。本論文詳細(xì)闡述項(xiàng)目的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及軟件組成以及PLC的具體配置，并對(duì)全部的設(shè)計(jì)和部分軟件作了一定的論述。對(duì)Device Net總線在立體倉庫中的應(yīng)用作了一定的描述。目前該項(xiàng)目已投入運(yùn)行，取得良好的應(yīng)用效果。 關(guān)鍵詞：梯形圖、PLC、立體倉庫 Abstract:This topic is paints the workshop end product vehicle multi-layered storehouse automatic control system to the refined appearance automobile limited company to carry on the design, the control selects OMRON Corporation CS1W-CPU65 PLC. The present paper detailed elaboration project hardware architecture design and the software composition as well as the PLC concrete disposition, and has made certain elaboration to the complete design and the partial soft wares. Main line should serve as certain description to Device the Net in the multi-layered storehouse. At present this project put the operation, obtains the good application effect. Key words: Trapezoidal chart, PLC, three-dimensional warehouse 1.引 言 天籟車涂裝成品庫作為風(fēng)神涂裝車間生產(chǎn)線的重要組成部分，是一種多層存放成品車身的高架系統(tǒng)。它是計(jì)算機(jī)與信息管理和設(shè)備控制集成起來，能按照控制指令要求自動(dòng)完成成品車身的存儲(chǔ)作業(yè)，并能對(duì)庫存的成品車身進(jìn)行自動(dòng)管理，達(dá)到存儲(chǔ)技 術(shù)的全面自動(dòng)化。因此，自動(dòng)化立體倉庫是風(fēng)神公司管理現(xiàn)代化的重要手段之一。天籟車涂裝成品庫主要包括：提升機(jī)、舉升滾床、側(cè)移鏈、積放鏈及以太網(wǎng)控制系統(tǒng)等。本項(xiàng)目采用是日本立石公司生產(chǎn)的OMRON CS1W-CPU65型PLC，在自動(dòng)化生產(chǎn)線控制中的應(yīng)用，與傳統(tǒng)的繼電器控制相比，具有控制速度快、可靠性高、靈活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也提高了設(shè)備的安全性。 2.自動(dòng)化立體倉庫簡(jiǎn)介 自動(dòng)化立體倉庫是一個(gè)復(fù)雜的多級(jí)動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)，是由彼此有業(yè)務(wù)聯(lián)系的各類倉庫組成的綜合倉庫體系。天籟車涂裝成品庫的入口示意圖如圖1所示。在涂裝車間處理好的天籟成品車雪橇體，要經(jīng)過最終檢測(cè)工位GA。在GA位上檢測(cè)后沒有質(zhì)量問題的雪橇體即可經(jīng)由旋床GB、旋床GC、提升機(jī)GD進(jìn)入立體倉庫的立體存放區(qū)。在從GA行進(jìn)到GB的前首先要確定GA和GB是否對(duì)齊。同樣從GB到GC也要確定是否對(duì)齊。當(dāng)成品車到達(dá)GC上后，GC帶著雪橇體旋轉(zhuǎn)，直到與提升機(jī)上的滾床GD對(duì)齊。在提升機(jī)處于下位的時(shí)候進(jìn)入提升機(jī)。要是在終檢位發(fā)現(xiàn)問題成品車到達(dá)GB，GB和GE旋床旋轉(zhuǎn)對(duì)齊后雪橇體由GB旋床行進(jìn)到GE滾床，當(dāng)雪橇體完全進(jìn)入GE后，GB和GE回到原位，雪橇體進(jìn)入GF進(jìn)行處理。處理好了后由終檢員告知控制程序，經(jīng)過GE、回到GB、再經(jīng)GC進(jìn)入提升機(jī)。以上雪橇體在旋床和滾床上行進(jìn)的時(shí)候都要保證前后2個(gè)床是否對(duì)齊以及所要到達(dá)的床是空的。 如圖2所示，輸送車身雪橇體通過提升機(jī)到達(dá)所要求的樓層，到達(dá)后進(jìn)入側(cè)移鏈上的第一個(gè)舉升滾床，然后通過側(cè)移鏈進(jìn)入調(diào)度室所要求的積放鏈。并停放在該鏈上，直到調(diào)度室的調(diào)出。當(dāng)?shù)玫秸{(diào)度室的出庫調(diào)度時(shí)積放鏈的停止器會(huì)打開，讓雪橇體通過。在一條積放鏈上積放六個(gè)雪橇體，第一個(gè)雪橇體出來的時(shí)候后面的也會(huì)隨著出來，而主停止器關(guān)閉需要一定的動(dòng)作時(shí)間。為了克服這種現(xiàn)象，我們?cè)诜e放鏈第一個(gè)車位和第二個(gè)車位的中間增加了一個(gè)輔助停止器。當(dāng)積放鏈的第一個(gè)車位沒有雪橇體的時(shí)候輔助停止器是處于打開狀態(tài)，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)車位有雪橇體的時(shí)候輔助停止器就關(guān)閉。為了檢測(cè)第一個(gè)車位有沒有車我們把感應(yīng)器裝在第一個(gè)車位的前段，從而保證在第一個(gè)雪橇體到達(dá)側(cè)移鏈上后一個(gè)雪橇體到達(dá)時(shí)主停止器已經(jīng)關(guān)閉。雪橇體通過側(cè)移鏈LB到達(dá)GA22滾床然后輸送到出口提升機(jī)TB，提升機(jī)TB帶著雪橇體，下降到一樓。 提升機(jī)是連接立體庫和生產(chǎn)線的中間過度設(shè)備。提升機(jī)的和生產(chǎn)線的連鎖動(dòng)作過程：首先接受到調(diào)度室的調(diào)車指令，調(diào)度室所要求的雪撬體從所在立體庫出來，到達(dá)提升機(jī)前的滾床上。進(jìn)入提升機(jī)前要確認(rèn)提升機(jī)TB上沒有雪撬體再做動(dòng)作。當(dāng)提升機(jī)的入位感應(yīng)器感應(yīng)到有雪撬體到達(dá)時(shí)，提升機(jī)上的滾輪開始運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)雪撬體前進(jìn)。為了提高效率，在提升機(jī)上也設(shè)置了高低速行進(jìn)。當(dāng)入位開關(guān)感應(yīng)到有雪橇體時(shí)，滾輪高速旋轉(zhuǎn)。直到入位感應(yīng)器、占位一感應(yīng)器、占位二感應(yīng)器同時(shí)感應(yīng)到有雪橇體，提升機(jī)的上滾床開始由高速轉(zhuǎn)為低速。當(dāng)只有占位一感應(yīng)器、占位二感應(yīng)器有信號(hào)，入位感應(yīng)器沒有感應(yīng)時(shí)，提升機(jī)上的滾床停止運(yùn)動(dòng)。提升機(jī)上的越位感應(yīng)是個(gè)保護(hù)感應(yīng)器，當(dāng)它感應(yīng)到雪橇體的時(shí)候，自動(dòng)失效，提升機(jī)停止動(dòng)作，直到人為改變它的狀態(tài)。 雪撬體已經(jīng)完全進(jìn)入提升機(jī)。當(dāng)PLC根據(jù)信號(hào)判斷雪撬體完全進(jìn)入提升機(jī)的信號(hào)時(shí)，提升機(jī)開始下降，在提升機(jī)下降時(shí)同樣有高低速運(yùn)行以提高工作效率。雪橇體到達(dá)一樓后，如圖3所示，在確認(rèn)GH旋床和提升機(jī)上的滾床GF對(duì)齊且GH旋床上沒有雪橇體的情況下，行進(jìn)到GH旋床上，旋轉(zhuǎn)到和GI舉升床對(duì)齊時(shí)，再行進(jìn)到GI，通過側(cè)移鏈LC到達(dá)GJ，最后經(jīng)過滾床GK、GL、GM、GN進(jìn)入到總裝車間。從總裝車間回來的空雪橇體通過移行機(jī)YA滾床GR,GS,GT回到焊裝車間。在GI舉升床上的雪橇體也可以到達(dá)GO，通過GP、GQ到9區(qū)。 成品車立體倉庫的數(shù)據(jù)主要由上位機(jī)進(jìn)行處理，上位機(jī)群對(duì)倉庫的管理通過以太網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)此系統(tǒng)存儲(chǔ)過程的管理最優(yōu)化，保證對(duì)倉庫內(nèi)容進(jìn)行有效的統(tǒng)計(jì)和及時(shí)獲得可靠的信息。 3.立體倉庫控制系統(tǒng) 立體倉庫控制系統(tǒng)是2個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)由主PLC連接兩個(gè)Device Net，其中有四組電柜，由總線控制。在二樓出口電柜由遠(yuǎn)程擴(kuò)展直接控制，本機(jī)上掛以太網(wǎng)用于管理數(shù)據(jù)和傳遞車體型號(hào)。控制網(wǎng)主要是通過上位機(jī)完成 對(duì)全車間生產(chǎn)線的在線監(jiān)測(cè)，并向設(shè)備控制層下達(dá)控制指令；最上層是Ethernet網(wǎng)絡(luò)通過Ethernet網(wǎng)絡(luò)與公司的企業(yè)資源管理（ERP）系統(tǒng)連接，向ERP系統(tǒng)提供整個(gè)車的生產(chǎn)數(shù)據(jù)?，F(xiàn)場(chǎng)總線連接單元在總機(jī)架上有兩個(gè)單元模塊。 PLC控制程序主要包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：主程序部分、初始化部分、控制方式選擇、入口子程序、立體倉庫二樓子程序、立體倉庫三樓子程序、出口子程序、報(bào)警子程序等。 在這次立體倉庫的程序設(shè)計(jì)我們?cè)诖篌w上分為三個(gè)部分：立體倉庫入口；立體倉庫的存儲(chǔ)樓層；立體倉庫出口。一共有：6個(gè)控制電柜、30多個(gè)滾床、4個(gè)旋轉(zhuǎn)滾床、30個(gè)舉升滾床、2個(gè)提升機(jī)、4條側(cè)移鏈，14條積放鏈，一共可以積放近百臺(tái)車，從根本上解決了涂裝車間和總裝車間的作業(yè)時(shí)間不能銜接的問題。立體倉庫入口讀取信息控制流程圖如圖4所示。 入口維修調(diào)整控制流程如圖5所示。 4.結(jié)束語 設(shè)備在投入使用后基本上不需要人工操作，大大節(jié)約生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)自動(dòng)化程度。立體庫還可以有效地對(duì)出庫的車身順序進(jìn)行修正，自動(dòng)出入庫運(yùn)行良好，各種保護(hù)安全可靠。 參考文獻(xiàn) [1] 李全利.可編程控制器及其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的綜合應(yīng)用技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2005 [2] 駱德漢.可編程控制器與現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)控制. 北京：科學(xué)出版社,2005 [3] 常斗南.可編程序控制器原理，應(yīng)用及通信基礎(chǔ). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1997 [4] 郭宗仁,吳亦鋒,郭永.可編程序控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)及通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù). 北京：人民郵電出版社,2002 [5] 劉棟.DCS現(xiàn)場(chǎng)可靠性應(yīng)用探討.自動(dòng)化博覽,2006, 23（1）：4-65