時間:2018-03-08 10:36:25來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載
1引言
物流控制系統(tǒng)集現(xiàn)代物流技術(shù)、倉儲技術(shù)、自動化技術(shù)于一體,是cims中的重要環(huán)節(jié),在國外已經(jīng)得到較廣泛的應(yīng)用,該技術(shù)也正在逐漸地應(yīng)用于我國許多行業(yè)中。在美國、德國和日本,逐漸成為機(jī)械制造業(yè)中最大的分枝之一。整個系統(tǒng)的主要設(shè)備有:全自動堆垛機(jī)、四自由度機(jī)械手、立體倉庫、輥道輸送機(jī)。
2硬件組成
本系統(tǒng)共采用3臺輥道輸送機(jī),其傳動采用交流變頻調(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)控制對象(以小實心物塊代替)的所在位置。當(dāng)有物體通過時,傳感器所連接的繼電器瞬間收到脈沖信號,從而確認(rèn)其位置。皮帶設(shè)計為既可正轉(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識別信息元件,如條碼讀入器、鐵/非鐵識別傳感器、顏色識別傳感器等。在物體傳送過程中,物體的質(zhì)地直接在鐵/非鐵識別傳感器上顯示,顏色識別也是直接顯示,而讀入的條碼將輸入至計算機(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)計中,采用vb編寫一段程序以實現(xiàn)條碼信息與pc相連接。其中變頻器是整個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改善了動態(tài)響應(yīng)和電動機(jī)的控制特性
快速電流限制fcl功能實現(xiàn)正常狀態(tài)下的無跳閘運(yùn)行
內(nèi)置的直流注入制動
復(fù)合制動功能改善了制動特性l多點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)的序號和數(shù)值報警和故障信息以及設(shè)定值和實際值參數(shù)的信息,不能用bop存儲。
參數(shù)說明缺省值
p0100運(yùn)行方式歐洲/北美50hzkw60hzhp
p0307功率(電動機(jī)額定值)kwhp
p0310電動機(jī)的額定頻率50hz(60hz)
p0311電動機(jī)的額定速度1395(1680)rpm[決定于變量]
p1082最大電動機(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機(jī)的效率和改善其動態(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,在這項設(shè)計中采用一個id212直流輸入單元模塊,一個od212晶體管輸出單元模塊和兩個d/a模擬量輸出模塊。模擬輸入信號源采用輸入電壓: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)或者說是經(jīng)過夾襲經(jīng)過輻射來感應(yīng)的開關(guān),具體的說,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,在簡單的高質(zhì)量監(jiān)控應(yīng)用場合,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,利用光的反射性質(zhì)產(chǎn)生信號通過控制柜送到plc的輸入模塊,通過上位機(jī)編程來控制貨物的運(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)有信號的時候,自動開啟輥道電源,選擇自動手動開關(guān),啟動輥道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時經(jīng)過金屬/非金屬識別傳感器和顏色識別器)時,將條碼值(或金屬/非金屬識別信號,顏色識別信號)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(或金屬/非金屬識別信號,顏色識別信號)運(yùn)行,完成貨物的入庫識別(或金屬/非金屬識別信號,顏色識別信號)定位操作。
下面以一個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軟件對此流程進(jìn)程編程,程序如圖4所示
4結(jié)束語
本文以武漢大學(xué)物流控制系統(tǒng)實驗裝置為例,簡要介紹了基于plc控制網(wǎng)絡(luò)的一種自動化立體倉庫物流管理輥道部分的控制系統(tǒng)設(shè)計,整個物流系統(tǒng)現(xiàn)已投入使用,它對于網(wǎng)絡(luò)信息時代企事業(yè)計算機(jī)集成制造過程以及網(wǎng)絡(luò)銷售領(lǐng)域等物流自動化系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計具有重要的參考價值。
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