一种堆垛机自动控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种堆垛机自动控制系统，属于仓储堆垛机控制【技术领域】。所述系统包括第一位置检测装置、第二位置检测装置、PLC可编程控制器、ET接口模块、驱动装置和通信装置，第一位置检测装置、ET接口模块、驱动装置和通信装置分别与PLC电连接，第二位置检测装置与ET接口模块电连接。本实用新型通过采用主定位和辅助定位两种不同的认址方式，以及采用可选的多种通信协议的通信方式，提高了定位的准确度和可靠性、设备的使用效率，以及提高了堆垛机控制系统与周边设备的通信传输效率，自动化程度高。
【专利说明】一种堆垛机自动控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及仓储堆垛机控制【技术领域】，特别涉及一种堆垛机自动控制系统。【背景技术】
[0002]目前仓储用堆垛机控制系统的认址定位、通信有多种方式可供选择，认址定位和通信信息的准确可靠直接影响到设备的使用效率。现有堆垛机的认址定位方式主要包括检测片认址、旋编齿型带认址、激光测距认址、条码带认址等，对于不同的环境和速度要求可以选择不同的认址方式，但是这几种认址定位方式单独应用到设备上均存在一定的缺陷，具体表现在:检测片认址方式虽然简单，但是在堆垛机速度较高时容易出错；旋编齿型带认址方式容易产生累积误差；激光测距认址方式对环境要求较高，激光一旦遇到障碍将无法工作；条码带认址方式可用于堆垛机运行轨迹是非直线的，但条码带因污染而损坏将会影响认址数据的读取。现有堆垛机的通信方式主要包括红外通信、滑触线有线载波通信、滑触线配导轨放大器的移动通信、以及无线工业以太网通信等，但是这几种通信方式在使用上也存在一定的缺陷，具体表现在:红外通信的传输路径只能是直线，对于斜坡或曲线路径无法应用；滑触线有线载波和滑触线配导轨放大器虽然不受曲线或直线传输路径的影响，但是滑触线的开发应用及维护较为复杂；工业无线以太网虽然应用广泛，但是无线接入点的布局需要较多考虑仓库内钢铁货架对无线网络的影响，增加了网络设计的难度。
实用新型内容
[0003]为了解决现有堆垛机控制系统采用单一的认址方式进行位置检测和单一的通信方式进行通信，易造成定位错误和通信失败的问题，本实用新型提供了一种堆垛机自动控制系统，包括第一位置检测装置、第二位置检测装置、PLC可编程控制器、ET接口模块、驱动装置和通信装置；所述第一位置检测装置、ET接口模块、驱动装置和通信装置分别与PLC电连接；所述第二位置检测装置与ET接口模块电连接。
[0004]所述系统还包括HMI触摸屏，所述HMI触摸屏与PLC电连接。
[0005]所述第一位置检测装置、第二位置检测装置分别由激光测距认址器、旋转编码器配齿型带认址器、条码带认址器和光电认址器中的任意两种构成；所述激光测距认址器、旋转编码器配齿型带认址器、条码带认址器和光电认址器分别与PLC或ET接口模块电连接。
[0006]所述驱动装置由带编码器测速反馈的交流异步电机与矢量型变频器构成，所述交流异步电机与矢量型变频器构成闭环调速装置。
[0007]所述通信装置由红外通信模块、滑触线有线载波电路、滑触线配导轨放大器移动通信电路和工业无线以太网通信模块中的任意两种构成；所述红外通信模块、滑触线有线载波电路、滑触线配导轨放大器移动通信电路和工业无线以太网通信模块分别与PLC电连接。
[0008]本实用新型通过采用主定位和辅助定位两种不同的认址方式，以及采用可选的多种通信协议的通信方式，提高了定位的准确度和可靠性、设备的使用效率，以及提高了堆垛 机控制系统与周边设备的通信传输效率，自动化程度高。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型实施例提供的堆垛机自动控制系统的原理结构示意图；
[0010]图2是本实用新型实施例提供的一种通信装置的结构原理示意图；
[0011]图3是本实用新型实施例提供的另一种通信装置的结构原理示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和实施例，对本实用新型技术方案作进一步描述。
[0013]本实用新型实施例将堆垛机控制系统中普遍使用的多种定位检测方法和通信方式进行有效的集中组合，分配到堆垛机自动控制系统中，解决了现有堆垛机控制系统在堆垛机速度提高后，采用单一的认址方式进行位置检测和单一的通信方式进行通信，可靠性差，易造成定位错误和通信失败的问题。
[0014]参见图1，本实用新型实施例提供了一种堆垛机自动控制系统，该系统包括第一位置检测装置101、第二位置检测装置108、PLC可编程控制器102、ET接口模块103、驱动装置104和通信装置105。其中，第一位置检测装置101、ET接口模块103、驱动装置104和通信装置105分别与PLC102电连接；第二位置检测装置108与ET接口模块103电连接。在实际应用中，ET接口模块103可采用西门子公司的ET-200M系列，该模块是PLC的硬件异地扩展功能块，通过专用电缆与本机PLC电连接，具有与PLC相同的功能。
[0015]驱动装置104由带编码器测速反馈的交流异步电机与矢量型变频器构成，交流异步电机与矢量型变频器构成闭环调速装置。实际应用中，矢量型变频器可采用西门子公司的MM440系列交流变频器。
[0016]第一位置检测装置101和第二位置检测装置108应根据应用场合的精度要求、环境要求和可靠性要求等，采用激光测距认址器1011、旋转编码器配齿型带认址器1081、条码带认址器1012和光电认址器1082中的任意两种以主辅组合的方式来分别实现。例如:本实施例中的第一位置检测装置101由激光测距认址器1011和条码带认址器1012构成，第二位置检测装置108由旋转编码器配齿型带认址器1081和光电认址器1082构成。除此之外，第一位置检测装置101还可由旋转编码器配齿型带认址器1081和条码带认址器1012构成，第二位置检测装置108还可由激光测距认址器1011和光电认址器1082构成。本实施例不具体限定第一位置检测装置101和第二位置检测装置108中的认址器类型，只要能够满足应用场合要求即可。进一步地，激光测距认址器、旋转编码器配齿型带认址器、条码带认址器和光电认址器分别与PLC102或ET接口模块103电连接，例如:本实施例的激光测距认址器1011和条码带认址器1012分别与PLC102电连接，旋转编码器配齿型带认址器1081和光电认址器1082分别与ET接口模块103电连接。本实施例中的激光测距认址器1011和条码带认址器1012，用于检测堆垛机行走X方向的位置信息，并将该位置信息发送给PLC102 ;本实施例中的旋转编码器配齿型带认址器1081和光电认址器1082，用于检测堆垛机升降Y方向的位置信息，并将该位置信息发送给ET接口模块103。在实际应用中，激光测距认址器可采用德国SICK公司的DME5000系列，条码带认址器可采用德国SICK公司的0LM100系列，旋转编码器配齿型带认址器可采用Leine&Linde的521009和MAGEDYNE的T5，光电认址器可采用山武的SL30VB6。
[0017]通信装置105应根据应用场合的通信质量要求，采用红外通信模块1051、滑触线有线载波电路1052、滑触线配导轨放大器移动通信电路1053和工业无线以太网通信模块1054中的任意两种以主辅组合的方式来分别实现。例如:本实施例中通信装置105由红外通信模块1051和滑触线有线载波电路1052构成，如图2所示。除此之外，通信装置105还可由滑触线配导轨放大器移动通信电路1053和工业无线以太网通信模块1054构成，如图3所示。本实施例不具体限定通信装置105中的通信协议类型及电路，只要能够满足应用场合要求即可。进一步地，红外通信模块、滑触线有线载波电路、滑触线配导轨放大器移动通信电路和工业无线以太网通信模块分别与PLC102电连接，用于实现堆垛机自动控制系统与堆垛机周边设备及工业用计算机之间的信息交换。在实际应用中，滑触线有线载波电路可采用美国Echelon公司的LonWorks,滑触线配导轨放大器移动通信电路可采用德国西门子公司的滑触线ProfiBus DP工业总线，工业无线以太网通信模块可采用德国西门子公司的S7-300，CP343-1IT以太网通讯模块。
[0018]PLC102用于对接收到的各种信息(包括X、Y方向的位置信息、安全信息、初始化设置信息、堆垛机运行状态信息等)进行处理，并根据处理结果向驱动装置104发出控制信号。
[0019]另外，为了实现参数的本地化设置及现场显示功能，还可以在上述实施例中增加HMI触摸屏107，HMI触摸屏107与PLC102电连接，可以实现参数本地初始化设置，以及显示各种运行状态参数。
[0020]在具体生产实践中，堆垛机三维位置信息包括行走X方向、升降Y方向和货叉Z方向。本实施例在行走X方向上采用激光测距认址器和条码带认址器进行认址，即在行走X方向上的认址以激光测量为基准、条码带认址作为辅助校验，进而解决了现有堆垛机行走X方向单一认址方式易造成定位错误的缺陷；同理，本实施例在升降Y方向上采用旋转编码器配齿型带认址器和光电认址器进行认址，即在升降Y方向上的认址以旋转编码器配齿型带认址器为基准，光电认址器作为辅助校验，光电认址器安装在堆垛机的立柱上，进而解决了现有堆垛机升降Y方向单一认址方式易造成定位错误的缺陷。现有的堆垛机控制系统在升降Y方向上仅使用旋转编码器配齿型带认址器进行位置检测(即仅使用一种认址方式)，在堆垛机速度提高后，如果货叉偏离原定的层高，就有可能顶下托盘货物或顶歪货架横梁，造成严重事故，而本实施例在现有旋转编码器配齿型带认址器的基础上，还增加了光电认址器，即增加了另一种位置检测手段，从而提高了认址的准确度，确保了货叉的层定位的可靠性。此外，本实施例中的通信装置由可选的多种通信协议的功能模块和电路构成，解决了现有堆垛机控制系统通信方式单一的问题。
[0021]本实用新型实施例通过采用主定位和辅助定位两种不同的认址方式，即两种不同的位置检测方式，解决了现有堆垛机自动控制系统单一认址方式易造成定位错误的问题，提高了定位的准确度和可靠性，提高了设备的使用效率；同时本实用新型实施例还采用了可选的多种通信协议的通信方式，解决了现有堆垛机控制系统通信方式单一的问题，提高了堆垛机控制系统与周边设备的通信传输效率，自动化程度高。
[0022]以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种堆垛机自动控制系统，其特征在于，包括第一位置检测装置、第二位置检测装置、PLC可编程控制器、ET接口模块、驱动装置和通信装置；所述第一位置检测装置、ET接口模块、驱动装置和通信装置分别与PLC电连接；所述第二位置检测装置与ET接口模块电连接。
2.如权利要求1所述的堆垛机自动控制系统，其特征在于，所述系统还包括HMI触摸屏，所述HMI触摸屏与PLC电连接。
3.如权利要求1或2所述的堆垛机自动控制系统，其特征在于，所述第一位置检测装置、第二位置检测装置分别由激光测距认址器、旋转编码器配齿型带认址器、条码带认址器和光电认址器中的任意两种构成；所述激光测距认址器、旋转编码器配齿型带认址器、条码带认址器和光电认址器分别与PLC或ET接口模块电连接。
4.如权利要求1或2所述的堆垛机自动控制系统，其特征在于，所述驱动装置由带编码器测速反馈的交流异步电机与矢量型变频器构成，所述交流异步电机与矢量型变频器构成闭环调速装置。
5.如权利要求1或2所述的堆垛机自动控制系统，其特征在于，所述通信装置由红外通信模块、滑触线有线载波电路、滑触线配导轨放大器移动通信电路和工业无线以太网通信模块中的任意两种构成；所述红外通信模块、滑触线有线载波电路、滑触线配导轨放大器移动通信电路和工业无线以太网通信模块分别与PLC电连接。
【文档编号】B65G57/00GK203450774SQ201320516301
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年8月22日 优先权日:2013年8月22日
【发明者】陈志毅, 陈涤新 申请人:北京起重运输机械设计研究院