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基于PLC的堆垛機控制與位置檢測

根據卷煙生產的特點，將倉庫堆垛機控制設計為3種控制方式，即完全手動控制、半自動控制和自動控制。其中全自動控制完全由PLC程序發送作業命令再由堆垛機執行，運行過程由上位機對堆垛機運行狀態實時監控。手動、半自動控制是操作員通過手動設置命令完成對堆垛機的控制。以全自動控制為主，其他控制輔助控制的方式的結合，有利于實現柔性化生產存儲。

具體來講，PLC在堆垛機控制系統實現的主要控制包括以下6個主要功能：（1）作業命令設置功能。主要作用一是確定當前的控制方式，全自動、手動或半自動；二是確定作業指令，即取出還是存儲卷煙配料，同時還對存取地址就行控制。（2）位置控制。通過PLC通過檢測貨架的位置信息，來判斷當前堆垛機的位置和貨架位置，到達命令位置時堆垛機自動停車。（3）堆垛機的速度控制。堆垛機在存取卷煙配料的過程中，經歷加速、減速的過程，為了滿足定位精度，實現精確存取，一般采用模糊控制等實現堆垛機的加、減速控制和定位。（4）堆垛機的位置校驗控制。堆垛機到達命令指定貨架位置時，位置校驗系統開始判斷進行位置精度檢測，當堆垛機和指定貨架的位置偏差超出允許誤差范圍，PLC控制堆垛機進行位置調整，直到到達滿足偏差范圍的位置。（5）堆垛機的安全限位控制。由于倉庫貨架、托盤的距離等都有嚴格限制，堆垛機在巷道內行走、載貨臺升降、貨叉伸縮等基本動作都必須有嚴格限位控制，防止堆垛機撞到貨架、托盤造成損失。（6）故障報警等其他輔助功能的控制。

PLC通信系統實現

圖1所示的煙草立體倉庫控制系統，上位監控機與下位PLC之間的通信拓撲結構為總線型。上下位機交換的信息主要包括卷煙配料的出入庫作業命令、堆垛機的當前位置和作業位置，PLC對各項作業的反饋信息、上位機對下位機所有作業完成情況的查詢信息反饋、堆垛機等的當前任務完成情況以及是否故障等。上位機監控系統和PLC之間的數據通信保證了倉庫中各個組成部分集中監控和協調作業的任務，并實時跟蹤各設備的運行情況和生產原料的運送和存儲，從而確保系統在安全準確執行任務信息的同時，還能控制下一步工作的執行與否。這種上下位機實時通信的多任務控制方式，能夠大大提高系統運行效率。

倉庫管理信息系統的實現

倉庫管理信息系統對于全自動立體倉庫高效運行必不可少。卷煙車間內使用條形碼對各種原料的倉儲各環節實施全過程控制管理，包含出入庫管理信息系統和倉庫盤點管理信息系統2個部分。倉儲管理信息系統基于數據庫和組態王軟件進行構建。基本原理是利用DDE完成與組態王之間動態數據交換，然后把不同貨物的各種參數傳送到系統主程序中，再通過數據庫連接把數據寫入到數據庫中，同時還包括倉庫存儲信息的查詢、添加、刪除等多種功能。

本文作者：張思維作者單位：蚌埠卷煙廠技改辦