1引言

物流控制系統(tǒng)集現(xiàn)代物流技術(shù)、倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)于一體，是cims中的重要環(huán)節(jié)，在國(guó)外已經(jīng)得到較廣泛的應(yīng)用，該技術(shù)也正在逐漸地應(yīng)用于我國(guó)許多行業(yè)中。在美國(guó)、德國(guó)和日本，逐漸成為機(jī)械制造業(yè)中最大的分枝之一。整個(gè)系統(tǒng)的主要設(shè)備有：全自動(dòng)堆垛機(jī)、四自由度機(jī)械手、立體倉(cāng)庫(kù)、輥道輸送機(jī)。

2硬件組成

本系統(tǒng)共采用3臺(tái)輥道輸送機(jī)，其傳動(dòng)采用交流變頻調(diào)速系統(tǒng)（分別由西門子420系列交流變頻器控制）。每條輥道的前后皆裝有光電傳感器，其作用是確認(rèn)控制對(duì)象（以小實(shí)心物塊代替）的所在位置。當(dāng)有物體通過時(shí)，傳感器所連接的繼電器瞬間收到脈沖信號(hào)，從而確認(rèn)其位置。皮帶設(shè)計(jì)為既可正轉(zhuǎn)也可逆轉(zhuǎn)，速度也分為高速及低速兩檔，在輥道中間我們還接入了各種傳感器作為自動(dòng)識(shí)別信息元件，如條碼讀入器、鐵/非鐵識(shí)別傳感器、顏色識(shí)別傳感器等。在物體傳送過程中，物體的質(zhì)地直接在鐵/非鐵識(shí)別傳感器上顯示，顏色識(shí)別也是直接顯示，而讀入的條碼將輸入至計(jì)算機(jī)或plc中，作為物體區(qū)別于其他物體的代碼存入物流信息系統(tǒng)。在此設(shè)計(jì)中，采用vb編寫一段程序以實(shí)現(xiàn)條碼信息與pc相連接。其中變頻器是整個(gè)輥道控制中最重要的環(huán)節(jié)。

2.1變頻器的控制方式及參數(shù)設(shè)定

變頻器micromaster420是用于控制三相交流電動(dòng)機(jī)速度的變頻器，具有很高的運(yùn)行可靠性和功能的多樣性，其脈沖寬度調(diào)制的開關(guān)頻率是可選的，因而降低了電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的噪聲，全面而完善的保護(hù)功能為變頻器和電動(dòng)機(jī)提供了良好的保護(hù)護(hù)特性。

性能特性：

磁通電流控制fcc改善了動(dòng)態(tài)響應(yīng)和電動(dòng)機(jī)的控制特性

快速電流限制fcl功能實(shí)現(xiàn)正常狀態(tài)下的無(wú)跳閘運(yùn)行

內(nèi)置的直流注入制動(dòng)

復(fù)合制動(dòng)功能改善了制動(dòng)特性l多點(diǎn)v/f特性

加速/減速斜坡特性具有可編程的平滑功能

具有比例積分pi控制功能的閉環(huán)控制

其安裝圖如圖1所示。

（1）用基本操作板bop進(jìn)行調(diào)試

利用基本操作面板bop（如圖2所示）可以改變變頻器的各個(gè)參數(shù)，bop具有7段顯示的五位數(shù)字，可以顯示參數(shù)的序號(hào)和數(shù)值報(bào)警和故障信息以及設(shè)定值和實(shí)際值參數(shù)的信息，不能用bop存儲(chǔ)。

參數(shù)說(shuō)明缺省值

p0100運(yùn)行方式歐洲/北美50hzkw60hzhp

p0307功率（電動(dòng)機(jī)額定值）kwhp

p0310電動(dòng)機(jī)的額定頻率50hz（60hz）

p0311電動(dòng)機(jī)的額定速度1395（1680）rpm［決定于變量］

p1082最大電動(dòng)機(jī)頻率50hz（60hz）

控制方式（p1300）

micromaster420變頻器的所有控制方式都是基于v/f控制特性下面各種不同的控制關(guān)系適用于各種不同的應(yīng)用對(duì)象：

線性v/f控制p1300=0，可用于可變轉(zhuǎn)矩和恒定轉(zhuǎn)矩的負(fù)載例如帶式運(yùn)輸機(jī)和正排量泵類。

帶磁通電流控制fcc的線性v/f控制p1300=1，這一控制方式可用于提高電動(dòng)機(jī)的效率和改善其動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。

拋物線平方v/f控制p1300=2，這一方式可用于可變轉(zhuǎn)矩負(fù)載例如風(fēng)機(jī)和水泵。

多點(diǎn)v/f控制p1300=3

（2）plc控制系統(tǒng)

除了用面板控制外，也可以采用用plc直接編程進(jìn)行對(duì)輥道啟停、正反轉(zhuǎn)、及皮帶轉(zhuǎn)速的控制。用plc控制輥道的接線圖如圖3所示。

作者采用omron公司生產(chǎn)的c200he型plc，在這項(xiàng)設(shè)計(jì)中采用一個(gè)id212直流輸入單元模塊，一個(gè)od212晶體管輸出單元模塊和兩個(gè)d/a模擬量輸出模塊。模擬輸入信號(hào)源采用輸入電壓：0至10v，分別通過d/a模塊的輸出端接到變頻器的3、4端子上控制輥道輸送帶的轉(zhuǎn)速。具體軟件編程見以下部分。

（3）光電傳感器

光電傳感器是外部觸發(fā)開關(guān)或者說(shuō)是經(jīng)過夾襲經(jīng)過輻射來(lái)感應(yīng)的開關(guān)，具體的說(shuō)，光電傳感器受激后由一透光元件變成不透光元件。它不但性能優(yōu)越，而且非常容易安裝，設(shè)定/調(diào)整，操作和維護(hù)。它包括微小的電子元件，在簡(jiǎn)單的高質(zhì)量監(jiān)控應(yīng)用場(chǎng)合，能夠通過它的模擬輸出很快地刷新數(shù)據(jù)提交給plc處理。當(dāng)有物體通過時(shí)，利用光的反射性質(zhì)產(chǎn)生信號(hào)通過控制柜送到plc的輸入模塊，通過上位機(jī)編程來(lái)控制貨物的運(yùn)行。

3軟件部分

3.1貨物進(jìn)出的控制流程

首先介紹一下要完成的進(jìn)出貨物控制的流程：當(dāng)輥道1上的進(jìn)貨側(cè)光電開關(guān)有信號(hào)的時(shí)候，自動(dòng)開啟輥道電源，選擇自動(dòng)手動(dòng)開關(guān)，啟動(dòng)輥道1運(yùn)行（選擇正/反轉(zhuǎn)，選擇高/低速）。貨物經(jīng)過條碼掃描傳感器（選擇輥道2時(shí)經(jīng)過金屬/非金屬識(shí)別傳感器和顏色識(shí)別器）時(shí)，將條碼值（或金屬/非金屬識(shí)別信號(hào)，顏色識(shí)別信號(hào)）讀入plc，通過dp網(wǎng)絡(luò)分別送到機(jī)械手控制﹑堆垛機(jī)控制plc中，機(jī)械手和堆垛機(jī)根據(jù)條碼信號(hào)（或金屬/非金屬識(shí)別信號(hào)，顏色識(shí)別信號(hào)）運(yùn)行，完成貨物的入庫(kù)識(shí)別（或金屬/非金屬識(shí)別信號(hào)，顏色識(shí)別信號(hào)）定位操作。

下面以一個(gè)輥道為例介紹一下軟件編程，表2是輥道1輸送機(jī)部分高速運(yùn)轉(zhuǎn)情況下的i/o（輸入/輸出）表，其它輥道以及低速運(yùn)轉(zhuǎn)的控制與之相同。

用cx-programmer軟件對(duì)此流程進(jìn)程編程，程序如圖4所示

4結(jié)束語(yǔ)

本文以武漢大學(xué)物流控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置為例，簡(jiǎn)要介紹了基于plc控制網(wǎng)絡(luò)的一種自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)物流管理輥道部分的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，整個(gè)物流系統(tǒng)現(xiàn)已投入使用，它對(duì)于網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代企事業(yè)計(jì)算機(jī)集成制造過程以及網(wǎng)絡(luò)銷售領(lǐng)域等物流自動(dòng)化系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)具有重要的參考價(jià)值。