基于PLC的堆垛机控制与位置检测

根据卷烟生产的特点，将仓库堆垛机控制设计为3种控制方式，即完全手动控制、半自动控制和自动控制。其中全自动控制完全由PLC程序发送作业命令再由堆垛机执行，运行过程由上位机对堆垛机运行状态实时监控。手动、半自动控制是操作员通过手动设置命令完成对堆垛机的控制。以全自动控制为主，其他控制辅助控制的方式的结合，有利于实现柔性化生产存储。

具体来讲，PLC在堆垛机控制系统实现的主要控制包括以下6个主要功能：（1）作业命令设置功能。主要作用一是确定当前的控制方式，全自动、手动或半自动；二是确定作业指令，即取出还是存储卷烟配料，同时还对存取地址就行控制。（2）位置控制。通过PLC通过检测货架的位置信息，来判断当前堆垛机的位置和货架位置，到达命令位置时堆垛机自动停车。（3）堆垛机的速度控制。堆垛机在存取卷烟配料的过程中，经历加速、减速的过程，为了满足定位精度，实现精确存取，一般采用模糊控制等实现堆垛机的加、减速控制和定位。（4）堆垛机的位置校验控制。堆垛机到达命令指定货架位置时，位置校验系统开始判断进行位置精度检测，当堆垛机和指定货架的位置偏差超出允许误差范围，PLC控制堆垛机进行位置调整，直到到达满足偏差范围的位置。（5）堆垛机的安全限位控制。由于仓库货架、托盘的距离等都有严格限制，堆垛机在巷道内行走、载货台升降、货叉伸缩等基本动作都必须有严格限位控制，防止堆垛机撞到货架、托盘造成损失。（6）故障报警等其他辅助功能的控制。

PLC通信系统实现

图1所示的烟草立体仓库控制系统，上位监控机与下位PLC之间的通信拓扑结构为总线型。上下位机交换的信息主要包括卷烟配料的出入库作业命令、堆垛机的当前位置和作业位置，PLC对各项作业的反馈信息、上位机对下位机所有作业完成情况的查询信息反馈、堆垛机等的当前任务完成情况以及是否故障等。上位机监控系统和PLC之间的数据通信保证了仓库中各个组成部分集中监控和协调作业的任务，并实时跟踪各设备的运行情况和生产原料的运送和存储，从而确保系统在安全准确执行任务信息的同时，还能控制下一步工作的执行与否。这种上下位机实时通信的多任务控制方式，能够大大提高系统运行效率。

仓库管理信息系统的实现

仓库管理信息系统对于全自动立体仓库高效运行必不可少。卷烟车间内使用条形码对各种原料的仓储各环节实施全过程控制管理，包含出入库管理信息系统和仓库盘点管理信息系统2个部分。仓储管理信息系统基于数据库和组态王软件进行构建。基本原理是利用DDE完成与组态王之间动态数据交换，然后把不同货物的各种参数传送到系统主程序中，再通过数据库连接把数据写入到数据库中，同时还包括仓库存储信息的查询、添加、删除等多种功能。

本文作者：张思维作者单位：蚌埠卷烟厂技改办