摘 要：本課題是對風神汽車有限公司涂裝車間成品車立體倉庫自動控制系統(tǒng)進行設(shè)計，控制選用OMRON公司CS1W-CPU65型PLC。本論文詳細闡述項目的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計及軟件組成以及PLC的具體配置，并對全部的設(shè)計和部分軟件作了一定的論述。對Device Net總線在立體倉庫中的應(yīng)用作了一定的描述。目前該項目已投入運行，取得良好的應(yīng)用效果。 關(guān)鍵詞：梯形圖、PLC、立體倉庫 Abstract:This topic is paints the workshop end product vehicle multi-layered storehouse automatic control system to the refined appearance automobile limited company to carry on the design, the control selects OMRON Corporation CS1W-CPU65 PLC. The present paper detailed elaboration project hardware architecture design and the software composition as well as the PLC concrete disposition, and has made certain elaboration to the complete design and the partial soft wares. Main line should serve as certain description to Device the Net in the multi-layered storehouse. At present this project put the operation, obtains the good application effect. Key words: Trapezoidal chart, PLC, three-dimensional warehouse 1.引 言 天籟車涂裝成品庫作為風神涂裝車間生產(chǎn)線的重要組成部分，是一種多層存放成品車身的高架系統(tǒng)。它是計算機與信息管理和設(shè)備控制集成起來，能按照控制指令要求自動完成成品車身的存儲作業(yè)，并能對庫存的成品車身進行自動管理，達到存儲技 術(shù)的全面自動化。因此，自動化立體倉庫是風神公司管理現(xiàn)代化的重要手段之一。天籟車涂裝成品庫主要包括：提升機、舉升滾床、側(cè)移鏈、積放鏈及以太網(wǎng)控制系統(tǒng)等。本項目采用是日本立石公司生產(chǎn)的OMRON CS1W-CPU65型PLC，在自動化生產(chǎn)線控制中的應(yīng)用，與傳統(tǒng)的繼電器控制相比，具有控制速度快、可靠性高、靈活性強等優(yōu)點，同時也提高了設(shè)備的安全性。 2.自動化立體倉庫簡介 自動化立體倉庫是一個復雜的多級動態(tài)管理系統(tǒng)，是由彼此有業(yè)務(wù)聯(lián)系的各類倉庫組成的綜合倉庫體系。天籟車涂裝成品庫的入口示意圖如圖1所示。在涂裝車間處理好的天籟成品車雪橇體，要經(jīng)過最終檢測工位GA。在GA位上檢測后沒有質(zhì)量問題的雪橇體即可經(jīng)由旋床GB、旋床GC、提升機GD進入立體倉庫的立體存放區(qū)。在從GA行進到GB的前首先要確定GA和GB是否對齊。同樣從GB到GC也要確定是否對齊。當成品車到達GC上后，GC帶著雪橇體旋轉(zhuǎn)，直到與提升機上的滾床GD對齊。在提升機處于下位的時候進入提升機。要是在終檢位發(fā)現(xiàn)問題成品車到達GB，GB和GE旋床旋轉(zhuǎn)對齊后雪橇體由GB旋床行進到GE滾床，當雪橇體完全進入GE后，GB和GE回到原位，雪橇體進入GF進行處理。處理好了后由終檢員告知控制程序，經(jīng)過GE、回到GB、再經(jīng)GC進入提升機。以上雪橇體在旋床和滾床上行進的時候都要保證前后2個床是否對齊以及所要到達的床是空的。 如圖2所示，輸送車身雪橇體通過提升機到達所要求的樓層，到達后進入側(cè)移鏈上的第一個舉升滾床，然后通過側(cè)移鏈進入調(diào)度室所要求的積放鏈。并停放在該鏈上，直到調(diào)度室的調(diào)出。當?shù)玫秸{(diào)度室的出庫調(diào)度時積放鏈的停止器會打開，讓雪橇體通過。在一條積放鏈上積放六個雪橇體，第一個雪橇體出來的時候后面的也會隨著出來，而主停止器關(guān)閉需要一定的動作時間。為了克服這種現(xiàn)象，我們在積放鏈第一個車位和第二個車位的中間增加了一個輔助停止器。當積放鏈的第一個車位沒有雪橇體的時候輔助停止器是處于打開狀態(tài)，當?shù)谝粋€車位有雪橇體的時候輔助停止器就關(guān)閉。為了檢測第一個車位有沒有車我們把感應(yīng)器裝在第一個車位的前段，從而保證在第一個雪橇體到達側(cè)移鏈上后一個雪橇體到達時主停止器已經(jīng)關(guān)閉。雪橇體通過側(cè)移鏈LB到達GA22滾床然后輸送到出口提升機TB，提升機TB帶著雪橇體，下降到一樓。 提升機是連接立體庫和生產(chǎn)線的中間過度設(shè)備。提升機的和生產(chǎn)線的連鎖動作過程：首先接受到調(diào)度室的調(diào)車指令，調(diào)度室所要求的雪撬體從所在立體庫出來，到達提升機前的滾床上。進入提升機前要確認提升機TB上沒有雪撬體再做動作。當提升機的入位感應(yīng)器感應(yīng)到有雪撬體到達時，提升機上的滾輪開始運動，帶動雪撬體前進。為了提高效率，在提升機上也設(shè)置了高低速行進。當入位開關(guān)感應(yīng)到有雪橇體時，滾輪高速旋轉(zhuǎn)。直到入位感應(yīng)器、占位一感應(yīng)器、占位二感應(yīng)器同時感應(yīng)到有雪橇體，提升機的上滾床開始由高速轉(zhuǎn)為低速。當只有占位一感應(yīng)器、占位二感應(yīng)器有信號，入位感應(yīng)器沒有感應(yīng)時，提升機上的滾床停止運動。提升機上的越位感應(yīng)是個保護感應(yīng)器，當它感應(yīng)到雪橇體的時候，自動失效，提升機停止動作，直到人為改變它的狀態(tài)。 雪撬體已經(jīng)完全進入提升機。當PLC根據(jù)信號判斷雪撬體完全進入提升機的信號時，提升機開始下降，在提升機下降時同樣有高低速運行以提高工作效率。雪橇體到達一樓后，如圖3所示，在確認GH旋床和提升機上的滾床GF對齊且GH旋床上沒有雪橇體的情況下，行進到GH旋床上，旋轉(zhuǎn)到和GI舉升床對齊時，再行進到GI，通過側(cè)移鏈LC到達GJ，最后經(jīng)過滾床GK、GL、GM、GN進入到總裝車間。從總裝車間回來的空雪橇體通過移行機YA滾床GR,GS,GT回到焊裝車間。在GI舉升床上的雪橇體也可以到達GO，通過GP、GQ到9區(qū)。 成品車立體倉庫的數(shù)據(jù)主要由上位機進行處理，上位機群對倉庫的管理通過以太網(wǎng)，實現(xiàn)了對此系統(tǒng)存儲過程的管理最優(yōu)化，保證對倉庫內(nèi)容進行有效的統(tǒng)計和及時獲得可靠的信息。 3.立體倉庫控制系統(tǒng) 立體倉庫控制系統(tǒng)是2個基于網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)由主PLC連接兩個Device Net，其中有四組電柜，由總線控制。在二樓出口電柜由遠程擴展直接控制，本機上掛以太網(wǎng)用于管理數(shù)據(jù)和傳遞車體型號?？刂凭W(wǎng)主要是通過上位機完成 對全車間生產(chǎn)線的在線監(jiān)測，并向設(shè)備控制層下達控制指令；最上層是Ethernet網(wǎng)絡(luò)通過Ethernet網(wǎng)絡(luò)與公司的企業(yè)資源管理（ERP）系統(tǒng)連接，向ERP系統(tǒng)提供整個車的生產(chǎn)數(shù)據(jù)?，F(xiàn)場總線連接單元在總機架上有兩個單元模塊。 PLC控制程序主要包括以下幾個環(huán)節(jié)：主程序部分、初始化部分、控制方式選擇、入口子程序、立體倉庫二樓子程序、立體倉庫三樓子程序、出口子程序、報警子程序等。 在這次立體倉庫的程序設(shè)計我們在大體上分為三個部分：立體倉庫入口；立體倉庫的存儲樓層；立體倉庫出口。一共有：6個控制電柜、30多個滾床、4個旋轉(zhuǎn)滾床、30個舉升滾床、2個提升機、4條側(cè)移鏈，14條積放鏈，一共可以積放近百臺車，從根本上解決了涂裝車間和總裝車間的作業(yè)時間不能銜接的問題。立體倉庫入口讀取信息控制流程圖如圖4所示。 入口維修調(diào)整控制流程如圖5所示。 4.結(jié)束語 設(shè)備在投入使用后基本上不需要人工操作，大大節(jié)約生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)自動化程度。立體庫還可以有效地對出庫的車身順序進行修正，自動出入庫運行良好，各種保護安全可靠。 參考文獻 [1] 李全利.可編程控制器及其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的綜合應(yīng)用技術(shù). 北京：機械工業(yè)出版社,2005 [2] 駱德漢.可編程控制器與現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)控制. 北京：科學出版社,2005 [3] 常斗南.可編程序控制器原理，應(yīng)用及通信基礎(chǔ). 北京：機械工業(yè)出版社,1997 [4] 郭宗仁,吳亦鋒,郭永.可編程序控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計及通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù). 北京：人民郵電出版社,2002 [5] 劉棟.DCS現(xiàn)場可靠性應(yīng)用探討.自動化博覽,2006, 23（1）：4-65