基于臺(tái)達(dá)plc的物流運(yùn)輸控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于臺(tái)達(dá)plc的物流運(yùn)輸控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

0復(fù)合型服務(wù)業(yè)隨著電子商務(wù)和天貓等網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物的發(fā)展，物流業(yè)也迅速發(fā)展。物流業(yè)是一個(gè)整合運(yùn)輸、存儲(chǔ)、加工、銷售和營(yíng)銷的一體化服務(wù)的復(fù)雜服務(wù)業(yè)。龐大的物流貨物以及運(yùn)輸?shù)攸c(diǎn)的多樣性使得在郵件的運(yùn)輸上也變得有些困難，為使整個(gè)物流運(yùn)輸?shù)男侍岣?，物流分揀這個(gè)部分就需要更加智能化、自動(dòng)化，為此設(shè)計(jì)智能物流運(yùn)輸控制系統(tǒng)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。1系統(tǒng)的全球設(shè)計(jì)1.1物流過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)主要通過(guò)PLC進(jìn)行控制，系統(tǒng)的輸入分別包括：按鈕(啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、急停按鈕)、限位開(kāi)關(guān)(3個(gè)分別控制氣缸電磁閥的到位縮回)、智能掃碼裝置(3個(gè)通過(guò)掃碼二維碼確定物流信息，從而控制三個(gè)省份物流傳送帶的轉(zhuǎn)接口處氣缸的動(dòng)作)，光電傳感器(3個(gè))負(fù)責(zé)檢測(cè)各分揀口物料到位情況，觸摸屏負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)該系統(tǒng)的運(yùn)行狀況；輸出部分由伺服驅(qū)動(dòng)器控制伺服電機(jī)帶動(dòng)傳送帶運(yùn)行，配有三個(gè)氣缸電磁閥負(fù)責(zé)分揀物料，各省轉(zhuǎn)接口分別是三個(gè)三相異步電機(jī)控制的傳送帶(用于分流后運(yùn)輸物品)，工作指示燈方便工作人員觀察系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。1.2系統(tǒng)硬件的選擇1.2.1兩種接口的控制PLC采用的是臺(tái)達(dá)小型機(jī)AS228T，AS228T本體自帶CANOpen總線接口，臺(tái)達(dá)專用的CAN總線伺服控制指令，可以控制8個(gè)軸，脈沖控制可以控制六個(gè)軸。AS系列的串口通訊用的是數(shù)據(jù)交換表格，在硬件組態(tài)里面設(shè)置好通訊參數(shù)，設(shè)置好數(shù)據(jù)交換表格，自動(dòng)會(huì)連接通訊伙伴，這樣的方式可以大大減少串口通訊編程的難度。1.2.2電源設(shè)置模式伺服驅(qū)動(dòng)器選用臺(tái)達(dá)的ASDA-A2伺服驅(qū)動(dòng)器，臺(tái)達(dá)ASDA-A2伺服驅(qū)動(dòng)器輸出功率范圍在100W-3KW；輸入電源AC200V-230V(單相、三相≦1.5kW；三相xa0≥2kW)；內(nèi)置位置xa0、速度xa0、扭矩模式；內(nèi)置八組位置控制存儲(chǔ)器，配有分度功能控制模式(刀庫(kù))、自動(dòng)循環(huán)位置控制模式、原點(diǎn)復(fù)歸控制模式、位置教導(dǎo)功能(Jogxa0模式)，支持標(biāo)準(zhǔn)Modbus格式，通訊格式RS232、RS485、RS422。1.2.3采集環(huán)境與plc測(cè)試觸摸屏選用臺(tái)達(dá)DOP-B07E515觸摸屏，是臺(tái)達(dá)公司推出的一款10寸顯示屏的觸摸屏，分辨率為800×480pixels、畫(huà)面為彩色畫(huà)面、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝簡(jiǎn)單、可安裝在控制柜上。觸摸屏與臺(tái)達(dá)PLC完美搭配，自動(dòng)通訊偵測(cè)，無(wú)需擔(dān)心設(shè)置錯(cuò)誤，觸摸屏需要的電源為直流24V，可直接進(jìn)行連接，同時(shí)還有IP64防水等級(jí)。通信通過(guò)USB線與電腦連接通過(guò)軟件進(jìn)行調(diào)試。同時(shí)支持RS232、RS422、RS485與PLC進(jìn)行通信，通信方便、簡(jiǎn)單。2檢測(cè)裝置和氣動(dòng)裝置智能物流運(yùn)輸系統(tǒng)硬件包括主運(yùn)輸系統(tǒng)和分流運(yùn)輸系統(tǒng)，以及控制電路圖，檢測(cè)裝置和氣動(dòng)裝置。智能物流運(yùn)輸?shù)目刂齐娐罚ㄅ_(tái)達(dá)AS228T與ASDA-A2伺服電機(jī)的通信及控制，該系統(tǒng)的I/O分配表，智能物流運(yùn)輸系統(tǒng)的控制電路接線圖。2.1伺服問(wèn)題控制器的控制智能物流輸送主電路采用380V三相交流電壓對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行供電，熔斷器負(fù)責(zé)電路的過(guò)載保護(hù)，3P空氣開(kāi)關(guān)負(fù)責(zé)該系統(tǒng)的斷路工作以及電路保護(hù)裝置，臺(tái)達(dá)ASDA-A2伺服驅(qū)動(dòng)器在主電路中控制伺服電機(jī)的啟動(dòng)與停止。帶動(dòng)物流輸送傳送帶運(yùn)輸貨物以及在到達(dá)各分揀口時(shí)精準(zhǔn)停止，編碼器對(duì)轉(zhuǎn)矩控制進(jìn)行編碼，以達(dá)到精準(zhǔn)定位的目的，伺服電機(jī)外殼接地，保障了設(shè)備和人員的安全物流分揀主電路圖采用了三個(gè)異步電動(dòng)機(jī)對(duì)傳送帶進(jìn)行帶動(dòng)，帶動(dòng)傳送帶運(yùn)輸分揀貨物進(jìn)入下一指定地點(diǎn)，交流接觸器線圈與臺(tái)達(dá)AS228TPLC輸出端子連接，目的是通過(guò)臺(tái)達(dá)AS228TPLC接收的啟動(dòng)信號(hào)從而控制三相異步電機(jī)同時(shí)工作、通過(guò)接收停止信號(hào)同時(shí)停止2.2ade分揀口分揀控制電路由AS228TPLC與ASDA-A2伺服驅(qū)動(dòng)器傳遞信號(hào)來(lái)完成，主要采用的是CANopen通信來(lái)傳輸數(shù)據(jù)控制整個(gè)項(xiàng)目，系統(tǒng)設(shè)有啟動(dòng)、停止、急停按鈕，保障了系統(tǒng)的正常運(yùn)行。三個(gè)分揀口配有三個(gè)光電傳感器，當(dāng)物料到達(dá)任意一分揀口時(shí)，光電傳感器開(kāi)關(guān)動(dòng)作，向AS228TPLC傳遞信號(hào)，從而控制ASDA-A2伺服電機(jī)瞬間停止。智能掃碼裝置掃描為本地區(qū)貨物，則該分揀口氣缸電磁閥動(dòng)作，將物料推出，碰觸到限位開(kāi)關(guān)時(shí)，氣缸自動(dòng)縮回，完成分揀任務(wù)。如表1所示為系統(tǒng)的I/O分配表。根據(jù)I/O分配表，可按此畫(huà)出物流輸送的控制電路圖。以臺(tái)達(dá)AS228TPLC為主要控制器，系統(tǒng)的輸入部分由啟動(dòng)、停止、急停按鈕以及三個(gè)分揀口的限位開(kāi)關(guān)、光電傳感器、智能掃碼裝置構(gòu)成，控制的輸出部分主要由ASDA-A2伺服驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成，還包括控制三個(gè)氣缸伸縮的電磁閥、控制物流分揀控制帶動(dòng)傳送帶電機(jī)的線圈2.3伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)物流檢測(cè)以臺(tái)達(dá)AS228TPLC作為控制器，以光電傳感器檢測(cè)貨物通過(guò)情況，以ASDA-A2伺服驅(qū)動(dòng)器和作為系統(tǒng)的主要執(zhí)行單位。三個(gè)分揀口配有的光電傳感器能夠接收到物流信號(hào)，當(dāng)貨物到達(dá)任意一分揀口時(shí)，光電傳感器開(kāi)關(guān)動(dòng)作，向AS228TPLC傳遞信號(hào)，從而控制ASDA-A2伺服電機(jī)精準(zhǔn)定位停止2.4物流分揀控制電路設(shè)計(jì)物流分揀初始階段智能掃碼裝置對(duì)貨物進(jìn)行掃碼檢測(cè)，若為該分揀口貨物則該分揀口氣缸電磁閥動(dòng)作，將貨物推送進(jìn)行分揀、推送過(guò)程中，碰觸到限位開(kāi)關(guān)，氣缸縮回，若不是該分揀口貨物、設(shè)備正常運(yùn)行，設(shè)備相互的配合達(dá)到了系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，擁有精準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)控制的伺服是整個(gè)系統(tǒng)完美工作的前提，系統(tǒng)的啟動(dòng)、停止、急停按鈕，保障了運(yùn)輸?shù)恼＿\(yùn)行，物流分揀控制電路圖如圖1所示。3軟件設(shè)計(jì)3.1智能分揀裝置智能物流控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要主要利用PLC、伺服驅(qū)動(dòng)器以及氣動(dòng)裝置和光電傳感器以及自動(dòng)掃碼裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)物料進(jìn)行運(yùn)輸、檢測(cè)、分揀，光電傳感器、自動(dòng)掃碼裝置通過(guò)給PLC傳遞信號(hào)從而控制氣缸的動(dòng)作掃碼裝置掃描條形碼信息，確認(rèn)是本分流口物料時(shí)，傳遞給PLC信號(hào)，使伺服電機(jī)控制的主傳送帶立即停止，電磁閥控制氣缸動(dòng)作，將物料推至該分流口，氣缸碰觸到限位開(kāi)關(guān)后，收縮電磁閥控制氣缸縮回，主傳送帶繼續(xù)運(yùn)行，指到物料分揀完畢，完成整個(gè)智能物流運(yùn)輸過(guò)程。3.2伺服異常報(bào)警當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，伺服驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)矩控制伺服電機(jī)進(jìn)行運(yùn)作，控制主傳送帶的運(yùn)作，該段程序設(shè)有伺服異常復(fù)位、加減速時(shí)間、原點(diǎn)回歸、正反轉(zhuǎn)禁止，正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩控制、伺服異常報(bào)警等功能，適用于主運(yùn)輸系統(tǒng)的各種狀態(tài)。3.3物流運(yùn)輸工作原理分流運(yùn)輸系統(tǒng)主要由啟動(dòng)、停止、急停按鈕傳遞給PLC信號(hào)，從而控制三個(gè)分流口的三個(gè)三相異步電機(jī)，三相異步電機(jī)分別控制三條不同分流口的傳送帶，進(jìn)行后續(xù)的運(yùn)輸工作，來(lái)完成整體的物流運(yùn)輸工作。3.4分揀口控制設(shè)計(jì)分揀系統(tǒng)的X7為光電傳感器，當(dāng)主傳送帶運(yùn)輸物料到各個(gè)分揀口時(shí)，光電傳感器檢測(cè)到信號(hào)，傳送帶停止工作，此時(shí)，智能掃碼裝置X10進(jìn)行掃碼，若識(shí)別為本分揀口物料，則Y1電磁閥動(dòng)作，控制氣缸A伸出，將物料推送置分流口，氣缸A到達(dá)限位后，觸碰限位開(kāi)關(guān)X4，此時(shí)，氣缸開(kāi)始縮回、伺服電機(jī)繼續(xù)工作，控制主流傳送帶運(yùn)輸置下一分揀口，本設(shè)計(jì)設(shè)置了三個(gè)分揀口，程序主要分為三段，分揀結(jié)束后進(jìn)入下一步分流運(yùn)輸工作。4智能物流運(yùn)輸系統(tǒng)基于臺(tái)達(dá)智能物流運(yùn)輸控制系統(tǒng)，利用PLC、伺服驅(qū)動(dòng)器、各種按鈕及限位開(kāi)關(guān)，以及光電傳感器、智能掃碼裝置、氣缸來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的智能物流運(yùn)輸，按下啟動(dòng)按鈕，整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行，傳送帶運(yùn)行，物料開(kāi)始運(yùn)