自動化立體倉庫集機械、電子、控制技術(shù)、計算機技術(shù)于一體，具有占地面積小、自動化程度高等特點。它由上位監(jiān)控系統(tǒng)進行統(tǒng)一調(diào)度及控制，能根據(jù)人的需要自動地將貨物搬運到目的貨架或者從指定貨架位置將貨物搬運到輸送機交接臺，再由輸送機自動將貨物運送至出口處，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)都必須通過輸送機來完成。因此，輸送機的輸送效率、可靠性及控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性在自動化立體倉庫系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。

      1、輸送設(shè)備介紹

      輸送機設(shè)備作為自動化立體倉庫的主要外圍設(shè)備，負責將貨物運送到堆垛機或從堆垛機將貨物移走。輸送機種類非常多，常見的有輥道輸送機、鏈條輸送機、帶式輸送機等。本倉庫出人庫輸送設(shè)備為鏈式輸送機，輸送機上設(shè)有大量的位置檢測傳感器， 以保證輸送機加減速的準確性，提高輸送機的停位精度。另外，輸送機上方還設(shè)有貨物超限檢測傳感器，保證貨物能夠順利進行出入庫作業(yè)。

      2、輸送工藝流程

      本立體倉庫輸送機有3種工作模式：手動模式、單機自動模式、全自動模式。輸送機可以完成入庫、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，將托盤放到輸送機上。操作完成后，按操作完成按鈕，貨物自動入庫，到達交接臺后，堆垛機便前來取貨。堆垛機根據(jù)指令類型和貨架地址，自動將貨物放到相應(yīng)的貨架卸載，完成入庫作業(yè)。

      ②出庫作業(yè)

      堆垛機接收到出庫命令后，根據(jù)貨物所在的地址自動取貨，到達輸送機交接臺，自動卸載貨物到交接臺。輸送機接收到出庫命令后，自動將貨物運送到出口處，完成出庫作業(yè)。

      ③揀選、添加作業(yè)

      可以分為1個人庫和1個出庫過程。堆垛機接收到添加、揀選命令后，會根據(jù)貨物所在的地址自動取貨，到達輸送機交接臺后，堆垛機自動卸載貨物到交接臺。輸送機接收到命令后，自動將貨物運送到出口處。當操作工完成添加、揀選貨物后，按操作完成按鈕，貨物自動入庫，到達交接臺后，堆垛機便前來取貨。堆垛機根據(jù)指令類型和貨架地址，自動將貨物放到相應(yīng)的貨架卸載，完成添加、揀選作業(yè)。

      (2)工作模式

      ①手動模式

      輸送機完全脫離控制系統(tǒng)，在控制面板上選中要手動操作的輸送機。手動操作輸送機的前進、后退按鈕完成貨物在輸送機上的入庫、出庫操作。出庫運行方向：遠離巷道方向運行。入庫運行方向：向巷道方向運行。此種模式下，輸送機的運動用按鈕控制，屬于純機械動作。

      ②單機自動模式

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

      ③全自動模式

      輸送機系統(tǒng)、堆垛機系統(tǒng)和上位監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動，系統(tǒng)自動生成指令。同時，輸送機自動根據(jù)入庫、出庫指令完成前進、后退動作。此種模式下，輸送機由PLC控制系統(tǒng)控制。

      3、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及電機驅(qū)動流程

      (1)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

      輸送機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，調(diào)節(jié)變頻器的加速時間減速時間、控制模式、S曲線以有效地控制電機的加速、減速、停止。

      (2)電機步進驅(qū)動流程

      ①當自動步進為20或50時，根據(jù)當前輸送機的命令(入庫命令或是出庫命令)向電機發(fā)送自動向前或自動向后命令，此時轉(zhuǎn)速設(shè)定為全速。

      ②當自動步進為31或40時，根據(jù)當前輸送機的命令(入庫命令或是出庫命令)向電機發(fā)送自動向前或自動向后命令，貨物到達輸送機末端便停止轉(zhuǎn)動，此時轉(zhuǎn)速設(shè)定為減速。

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