自動(dòng)化立體倉庫集機(jī)械、電子、控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體，具有占地面積小、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。它由上位監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度及控制，能根據(jù)人的需要自動(dòng)地將貨物搬運(yùn)到目的貨架或者從指定貨架位置將貨物搬運(yùn)到輸送機(jī)交接臺，再由輸送機(jī)自動(dòng)將貨物運(yùn)送至出口處，由操作工用叉車卸載貨物。隨著物流倉儲業(yè)的快速發(fā)展，自動(dòng)化立體倉庫已經(jīng)成為現(xiàn)代物流與倉儲系統(tǒng)的核心，作為立體倉庫的重要組成部分，輸送機(jī)設(shè)備發(fā)揮著越來越重要的作用，倉庫中所有貨物的入庫、出庫等作業(yè)都必須通過輸送機(jī)來完成。因此，輸送機(jī)的輸送效率、可靠性及控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性在自動(dòng)化立體倉庫系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。

      1、輸送設(shè)備介紹

      輸送機(jī)設(shè)備作為自動(dòng)化立體倉庫的主要外圍設(shè)備，負(fù)責(zé)將貨物運(yùn)送到堆垛機(jī)或從堆垛機(jī)將貨物移走。輸送機(jī)種類非常多，常見的有輥道輸送機(jī)、鏈條輸送機(jī)、帶式輸送機(jī)等。本倉庫出人庫輸送設(shè)備為鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)，輸送機(jī)上設(shè)有大量的位置檢測傳感器， 以保證輸送機(jī)加減速的準(zhǔn)確性，提高輸送機(jī)的停位精度。另外，輸送機(jī)上方還設(shè)有貨物超限檢測傳感器，保證貨物能夠順利進(jìn)行出入庫作業(yè)。

      2、輸送工藝流程

      本立體倉庫輸送機(jī)有3種工作模式：手動(dòng)模式、單機(jī)自動(dòng)模式、全自動(dòng)模式。輸送機(jī)可以完成入庫、出庫、添加入庫、揀選出庫等作業(yè)流程。

      (1)作業(yè)類型

      ①入庫作業(yè)

      操作員根據(jù)LED屏幕的引導(dǎo)信息，將托盤放到輸送機(jī)上。操作完成后，按操作完成按鈕，貨物自動(dòng)入庫，到達(dá)交接臺后，堆垛機(jī)便前來取貨。堆垛機(jī)根據(jù)指令類型和貨架地址，自動(dòng)將貨物放到相應(yīng)的貨架卸載，完成入庫作業(yè)。

      ②出庫作業(yè)

      堆垛機(jī)接收到出庫命令后，根據(jù)貨物所在的地址自動(dòng)取貨，到達(dá)輸送機(jī)交接臺，自動(dòng)卸載貨物到交接臺。輸送機(jī)接收到出庫命令后，自動(dòng)將貨物運(yùn)送到出口處，完成出庫作業(yè)。

      ③揀選、添加作業(yè)

      可以分為1個(gè)人庫和1個(gè)出庫過程。堆垛機(jī)接收到添加、揀選命令后，會根據(jù)貨物所在的地址自動(dòng)取貨，到達(dá)輸送機(jī)交接臺后，堆垛機(jī)自動(dòng)卸載貨物到交接臺。輸送機(jī)接收到命令后，自動(dòng)將貨物運(yùn)送到出口處。當(dāng)操作工完成添加、揀選貨物后，按操作完成按鈕，貨物自動(dòng)入庫，到達(dá)交接臺后，堆垛機(jī)便前來取貨。堆垛機(jī)根據(jù)指令類型和貨架地址，自動(dòng)將貨物放到相應(yīng)的貨架卸載，完成添加、揀選作業(yè)。

      (2)工作模式

      ①手動(dòng)模式

      輸送機(jī)完全脫離控制系統(tǒng)，在控制面板上選中要手動(dòng)操作的輸送機(jī)。手動(dòng)操作輸送機(jī)的前進(jìn)、后退按鈕完成貨物在輸送機(jī)上的入庫、出庫操作。出庫運(yùn)行方向：遠(yuǎn)離巷道方向運(yùn)行。入庫運(yùn)行方向：向巷道方向運(yùn)行。此種模式下，輸送機(jī)的運(yùn)動(dòng)用按鈕控制，屬于純機(jī)械動(dòng)作。

      ②單機(jī)自動(dòng)模式

      輸送機(jī)控制系統(tǒng)和上位監(jiān)控系統(tǒng)脫離。PLC控制系統(tǒng)收到單機(jī)模式下發(fā)的指令后，輸送機(jī)會自動(dòng)根據(jù)人庫、出庫指令完成前進(jìn)、后退動(dòng)作，從而完成相關(guān)作業(yè)。此種模式下，輸送機(jī)由PLC控制系統(tǒng)控制。

      ③全自動(dòng)模式

      輸送機(jī)系統(tǒng)、堆垛機(jī)系統(tǒng)和上位監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，系統(tǒng)自動(dòng)生成指令。同時(shí)，輸送機(jī)自動(dòng)根據(jù)入庫、出庫指令完成前進(jìn)、后退動(dòng)作。此種模式下，輸送機(jī)由PLC控制系統(tǒng)控制。

      3、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及電機(jī)驅(qū)動(dòng)流程

      (1)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

      輸送機(jī)電氣控制采用西門子S7-300PLC，其與變頻器之間的通訊采用PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線方式。采用1臺變頻器控制1臺輸送電機(jī)，調(diào)節(jié)變頻器的加速時(shí)間減速時(shí)間、控制模式、S曲線以有效地控制電機(jī)的加速、減速、停止。

      (2)電機(jī)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)流程

      ①當(dāng)自動(dòng)步進(jìn)為20或50時(shí)，根據(jù)當(dāng)前輸送機(jī)的命令(入庫命令或是出庫命令)向電機(jī)發(fā)送自動(dòng)向前或自動(dòng)向后命令，此時(shí)轉(zhuǎn)速設(shè)定為全速。

      ②當(dāng)自動(dòng)步進(jìn)為31或40時(shí)，根據(jù)當(dāng)前輸送機(jī)的命令(入庫命令或是出庫命令)向電機(jī)發(fā)送自動(dòng)向前或自動(dòng)向后命令，貨物到達(dá)輸送機(jī)末端便停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)轉(zhuǎn)速設(shè)定為減速。

      本文以某空港配餐公司自動(dòng)化立體倉庫為例，基于其出入庫工藝流程，分析設(shè)計(jì)了全自動(dòng)模式下輸送機(jī)的步進(jìn)驅(qū)動(dòng)流程。對于每種作業(yè)指令，在控制貨物精確停位的基礎(chǔ)上，保證了輸送機(jī)的最大輸送效率。該輸送機(jī)控制程序經(jīng)調(diào)試，運(yùn)行良好，電機(jī)的加減速控制準(zhǔn)確，貨物停位精確，設(shè)備的可靠性、實(shí)用性以及控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到了用戶的肯定。