一芒极、概述

垂直分揀機(jī)是現(xiàn)代物流系統(tǒng)的重要組成部分,實(shí)現(xiàn)物料同時(shí)進(jìn)行多口多層連續(xù)的垂直分揀懂缕。自動(dòng)化诫欠、信息化以及方便地系統(tǒng)集成是目前物流行業(yè)控制系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)±嘲基于以上目的,提供以施耐德電氣的小型控制器Twido 為中心整體解決方案。

通過(guò)Twido 控制器內(nèi)置的以太網(wǎng)通訊口,和上位監(jiān)控機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)交換涎劈。同時(shí)根據(jù)本系統(tǒng)控制工藝的特點(diǎn),在每層配置分布式I/O 控制模塊,通過(guò)CANopen 分布式控制總線和Twido 主機(jī)進(jìn)行通訊,構(gòu)成方便广凸、可靠的分布式I/O 控制系統(tǒng)。

二蛛枚、本系統(tǒng)特點(diǎn)

1谅海、施耐德TWDLCAE40DRF 控制器內(nèi)置以太網(wǎng)通訊口,可以方便的進(jìn)行以太網(wǎng)通訊,極高的通訊速度(100/M, 10/M)使PLC 與上位機(jī)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交換變得簡(jiǎn)單。同時(shí)內(nèi)置的以太網(wǎng)口使PLC 和上位機(jī)的硬件配置不需要增加任何的額外成本,經(jīng)濟(jì)性能非常優(yōu)越蹦浦。

2扭吁、控制系統(tǒng)的模塊化結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)的接口。應(yīng)用Twido 的分布式I/O 功能,方便的實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的模塊化跃恍、標(biāo)準(zhǔn)化袱黎。每層控制選用標(biāo)準(zhǔn)的分布式I/O 單元(基于CANopen 的分布式單元: OTB1C0DM9LP),分布式總線結(jié)構(gòu)使硬件接線和軟件編程更加簡(jiǎn)單、輕松态置。系統(tǒng)的模塊化結(jié)構(gòu)使控制具有強(qiáng)大的擴(kuò)展能力道夭。

3、施耐德Twido 可編程控制器的以太網(wǎng)功能和分布式I/O 結(jié)構(gòu),使系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化成為可能垄获。針對(duì)物流控制的特點(diǎn),垂直分揀機(jī)作為整個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)單元,需要預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)的接口,同上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)交換,以及現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)元件的標(biāo)準(zhǔn)接口倾断。整個(gè)系統(tǒng)預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)的接口,具有極強(qiáng)的兼容性。

三彻虾、系統(tǒng)流程描述

垂直分揀機(jī)功能是實(shí)現(xiàn)多口多層連續(xù)的物料垂直分揀守皆。通過(guò)提升機(jī)構(gòu)不斷升高、下降的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)溅宅。物料在指定的層砸镀、口進(jìn)入分揀機(jī)的隔板上。隨著隔板的提升搪书、下降動(dòng)作到達(dá)指定的層鹿响、口,根據(jù)上位計(jì)算機(jī)或程控器的設(shè)定,物料從提升機(jī)中送出,進(jìn)入輸送帶。整個(gè)工藝進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié)谷饿。

分揀機(jī)控制系統(tǒng)由上位計(jì)算機(jī)(或HMI)惶我、Twido 控制器妈倔、現(xiàn)場(chǎng)CANopen 總線的分布式I/O 模塊、以及變頻器绸贡、編碼器等構(gòu)成盯蝴。

垂直分揀機(jī)的控制系統(tǒng)架構(gòu)圖如下:控制流程說(shuō)明(詳見流程圖):

(1) 主要工作流程如下:分為進(jìn)物料和出物料兩部分進(jìn)行平行處理

(2) 控制數(shù)據(jù)的設(shè)定:根據(jù)系統(tǒng)要求,可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)由外部系統(tǒng)的主控單元設(shè)定數(shù)據(jù),通過(guò)以太網(wǎng)傳輸至Twido 控制器。也可以由上位機(jī)軟機(jī)根據(jù)工藝直接進(jìn)行設(shè)定听怕。
(3) 控制功能的實(shí)現(xiàn):物料由傳送帶送至入口處,PLC 采集上位機(jī)信息,或根據(jù)內(nèi)部邏輯控制,把物料送入提升機(jī),到達(dá)指定位置,同時(shí)把該物料和隔板位置進(jìn)行綁定,隨著隔板的運(yùn)動(dòng),PLC 內(nèi)部同時(shí)進(jìn)行數(shù)列移位處理捧挺。到達(dá)指定出口升起提升機(jī)氣缸,送物料至出口。

四尿瞭、控制要求分析及實(shí)現(xiàn)

1闽烙、基于物流行業(yè)的特點(diǎn),要求控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息化、模塊化以及分布式控制和預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)接口声搁。施耐德Twido 控制器,通過(guò)內(nèi)置以太網(wǎng)黑竞、MODBUS 通訊口以及現(xiàn)場(chǎng)總線的功能方便的實(shí)現(xiàn)以上功能。

2尤吟、提升機(jī)工作的安全可靠性拘能。本系統(tǒng)高速工作時(shí),低故障率是所有控制的前提,通過(guò)不同的安全檢測(cè)元器件實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。包括:入口翁骗、出口物料位置的檢測(cè)侣沐；物料進(jìn)入提升機(jī)位置的檢測(cè)；提升機(jī)內(nèi)工作氣缸位置的檢測(cè)引笛；以及物料是否完全送出位置的檢測(cè)笆低。同時(shí)配置編碼器檢測(cè)隔板傳感器的安全性。

3决毕、物料和隔板位置的綁定處理:物料從指定入口進(jìn)入,同時(shí)和該隔板進(jìn)行綁定辩芦。利用Twido 的數(shù)據(jù)寄存器功能可以很方便的實(shí)現(xiàn)此功能。

每個(gè)隔板綁定一對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)移位寄存器,16 只隔板和16 個(gè)數(shù)據(jù)寄存器一一對(duì)應(yīng),寄存器隨著隔板的提升同步進(jìn)行數(shù)列移位浆菇。

對(duì)應(yīng)隔板1 的數(shù)據(jù)寄存器1:
1 0 0 1 0 1 1
1 1
1 1 0 0 0 0 0

寄存器1 有16 個(gè)位(BIT),預(yù)先定義每個(gè)位的含義:包括貨物的入口信息遥加、指定出口的信息、當(dāng)前隔板的位置狀態(tài)信息等竣伍。

例如:入口為2＃入口,對(duì)應(yīng)隔板號(hào)5观复、出口為4＃,對(duì)應(yīng)隔板號(hào)10、當(dāng)前隔板位置為從隔板0＃開始的第5＃位页畦。則對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)寄存器值為:當(dāng)前隔板號(hào):5 提升機(jī)工作時(shí),隔板每提升一個(gè)位置,數(shù)據(jù)寄存器的值加1(當(dāng)前隔板號(hào)加1)胖替。當(dāng)前隔板號(hào)等于該貨物的出口隔板號(hào)(即出口4 對(duì)應(yīng)的隔板位置10)時(shí),貨物在該出口輸出,同時(shí)寄存器清0,表明該隔板目前沒有綁定貨物。

Twido 可編程控制器具有停電保持功能,重新上電開機(jī)后,系統(tǒng)繼續(xù)正常工作,不需要手工操作,取出提升機(jī)中的貨物豫缨。大大提高生產(chǎn)效率独令。

五、系統(tǒng)總結(jié)

垂直分揀機(jī)采用施耐德控制系統(tǒng)解決方案,Twido 程控器內(nèi)置了以太網(wǎng)通訊口好芭、MODBUS 通訊口,同時(shí)具有分布式I/O 總線功能,實(shí)現(xiàn)了分揀機(jī)控制系統(tǒng)信息化燃箭、模塊化以及分布式控制和預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)接口的要求冲呢。經(jīng)濟(jì)上也更合理。施耐德系列產(chǎn)品良好的兼容性,以及產(chǎn)品優(yōu)異的性能使控制變得更加簡(jiǎn)易招狸、高效和穩(wěn)定敬拓。

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