專利名稱：一種低成本的自動立體倉庫控制系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種自動立體倉庫控制系統，具體是一種可不用變頻器以降低成本， 但不犧牲運行性能的自動立體倉庫控制系統。
背景技術：
自動化立體倉庫一般是指采用幾層、十幾層乃至幾十層高的貨架儲存單元貨物， 用相應的物料搬運設備進行貨物入庫和出庫作業的倉庫。由于這類倉庫能充分利用空間儲存貨物，故常形象地將其稱為“立體倉庫”。
自動化立體倉庫是現代物流系統中迅速發展的一個重要組成部分，它具有節約用地、減輕勞動強度、消除差錯、提高倉儲自動化水平及管理水平、提高管理和操作人員素質、降低儲運損耗、有效地減少流動資金的積壓、提高物流效率等諸多優點。與廠級計算機管理信息系統聯網以及與生產線緊密相連的自動化立體倉庫更是當今CIMS (計算機集成制造系統)及FMS (柔性制造系統)必不可少的關鍵環節。
筆者在參與該類項目的研制過程中和對現有技術文獻檢索發現，當前基本的自動化立體倉庫大多數由上位機，PLC (可編程邏輯處理器)，傳感器，變頻器，電機構成。在該系統中變頻器的用處是使得電機可以無級調速，降低電能的損耗。但是對于要求較簡單的小型自動化立體倉庫，如用于航空器件存儲的小型自動化立體倉庫，電機不需要無級調速，只需要以恒定速度正反轉或是在兩個速度之間切換。發明內容
本發明針對上述現有技術中存在的技術問題，提出一種低成本的自動立體倉庫控制系統，用于要求較簡單的小型自動化立體倉庫，以低成本電路替代傳統的變頻器，大大降低了成本，實現該種小型自動化倉庫對電機正反轉和雙速控制的功能要求。
為達到上述目的，本發明所采用的技術方案如下一種低成本的自動立體倉庫控制系統，包括上位機、PLC、電機以及若干傳感器，所述電機包括連接到齒輪箱上的單繞組電機和雙繞組電機，所述電機由電機驅動電路板驅動，PLC 根據上位機所發出的控制命令以及傳感器的輸入信號進行判斷并輸出控制信號，所述控制信號通過控制電機驅動電路板，從而控制電機的正反轉和雙速切換。
所述單繞組電機包括開門電機、出入庫電機、平移電機，所述雙繞組電機包括升降電機。
所述電機驅動電路板上用于驅動每個電機的電路上均設置有制動繼電器模塊和正反轉繼電器模塊，通過PLC輸出的控制信號分別控制電機在停止時切斷電源以及用于交換電機的輸入兩相以使得電機正反轉；在驅動升降電機的電路上，位于正反轉繼電器模塊后還設置有雙速切換繼電器模塊，通過PLC輸出的控制信號切換電機的兩個繞組以使電機改變速度。
所述電機驅動電路板上，在正反轉繼電器模塊后還設置有一制動器，制動器電源由電機的輸入電源引出，用于保證電機的軸端在失電時能馬上被所述制動器擎住。
所述PLC與上位機之間通過RS232、RS485、RS422、USB或者網絡接口傳遞信息。
所述控制系統包括自動控制方式和手動控制方式。
本發明技術方案所帶來的有益效果如下與現有技術相比，本發明將驅動齒輪箱的電機、驅動電機的電機驅動電路板來代替通常所用的變頻器、電機。由于此電機驅動電路板制作簡單、成本低，用于驅動電機的正反轉和在兩個速度之間切換。驅動齒輪箱的電機是在交流異步電機的負載端加上齒輪箱以達到低轉速、高轉矩的目的。因此，在較簡單的小型自動化立體倉庫的控制系統中，電機驅動這一模塊能夠大大降低成本，但又能滿足電機正反轉和雙速控制的功能。
圖1為本發明的系統結構框圖；圖2為本發明電機驅動電路板的電路原理框圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的實施例作詳細說明本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。
如圖1所示，本發明所公開的自動立體倉庫控制系統主要由一臺作為上位機的觸摸屏、一個PLC、電機驅動電路板、一臺雙繞組電機、三臺單繞組電機、齒輪箱及若干傳感器組成。PLC為核心控制部件，調度整個系統的運行。用戶指令由觸摸屏通過RS232串口向 PLC發出。PLC接受指令后，通過對傳感器輸入的信號和用戶輸入的信號進行判斷輸出，PLC 輸出口接到電機驅動電路板，輸出信號控制電機驅動板上的繼電器的狀態。由此繼電器在電機的輸入電路中控制電機的正反轉和雙速切換。用戶通過上位機觸摸屏對整個系統進行操作，包括自動運行控制方式和手動運行控制方式。自動運行控制分為初始化，取貨，存貨三個步驟。
圖2所示為該自動化立體倉庫的電機驅動電路板的電路原理框圖。三相電源的A 相直接連接至電機。B相和C相經過各繼電器模塊連接至電機。制動繼電器模塊是用于在電機停止時給電機切斷電源。正反轉繼電器模塊是用于交換電機的輸入兩相以使得電機正反轉。雙速切換繼電器模塊是用于切換接通電源的電機繞組以使得電機改變速度。單繞組的開門電機，出入庫電機和平移電機是交流異步電機，電機工作制的選擇可由工作環境決定。升降電機是雙繞組雙速電機，因為升降電機拖動載貨板在向目標貨層移動時，是先快速后慢速的過程。所有繼電器模塊的控制信號由PLC的輸出腳控制。而對于電機前端所接的齒輪箱的選擇是由電機的運轉速度來確定的。電機的制動器的電源直接由電機的輸入電源引出，這可保證電機的軸端在失電時能馬上被制動器擎住，保證系統的安全。
本實施例的自動化立體倉庫的貨物存取過程包括如下步驟第一步，對系統進行初始化。平移電機拖動載貨板回到過道中間位置。升降電機將載貨板拖動到最下層，速度先快后慢。出入庫電機拖動收回送貨長條。開門電機將庫門關上。
第二步，用戶通過上位機觸摸屏選擇目標儲貨格，再選擇存取動作并確定。
第三步，開門電機，出入庫電機，平移電機，升降電機按照自動存取的步驟進行動作，完成客戶要求。
本自動化立體倉庫操作簡單、精確定位，配有故障報警、手動操作，實時監視等功能。并且用戶自定義倉庫格名稱，自由添加無線發射器，進行無線遠程操作。和傳統的自動化立體倉庫相比，省去了變頻器，以本電機驅動電路板替代。大大降低了成本，但又不失電機正反轉和雙速控制的功能。
權利要求
1.一種低成本的自動立體倉庫控制系統，包括上位機、PLC、電機以及若干傳感器，其特征在于，所述電機包括連接到齒輪箱上的單繞組電機和雙繞組電機，所述電機由電機驅動電路板驅動，PLC根據上位機所發出的控制命令以及傳感器的輸入信號進行判斷并輸出控制信號，所述控制信號通過控制電機驅動電路板，從而控制電機的正反轉和雙速切換。
2.根據權利要求1所述的低成本的自動立體倉庫控制系統，其特征在于，所述單繞組電機包括開門電機、出入庫電機、平移電機，所述雙繞組電機包括升降電機。
3.根據權利要求2所述的低成本的自動立體倉庫控制系統，其特征在于，所述電機驅動電路板上用于驅動每個電機的電路上均設置有制動繼電器模塊和正反轉繼電器模塊，通過PLC輸出的控制信號分別控制電機在停止時切斷電源以及用于交換電機的輸入兩相以使得電機正反轉；在驅動升降電機的電路上，位于正反轉繼電器模塊后還設置有雙速切換繼電器模塊，通過PLC輸出的控制信號切換電機的兩個繞組以使電機改變速度。
4.根據權利要求3所述的低成本的自動立體倉庫控制系統，其特征在于，所述電機驅動電路板上，在正反轉繼電器模塊后還設置有一制動器，制動器電源由電機的輸入電源引出，用于保證電機的軸端在失電時能馬上被所述制動器擎住。
5.根據權利要求1所述的低成本的自動立體倉庫控制系統，其特征在于，所述PLC與上位機之間通過RS232、RS485、RS422、USB或者網絡接口傳遞信息。
6.根據權利要求1所述的低成本的自動立體倉庫控制系統，其特征在于，所述控制系統包括自動控制方式和手動控制方式。
全文摘要
一種低成本的自動立體倉庫控制系統，包括上位機、PLC(可編程邏輯處理器)、電機以及若干傳感器，所述電機包括連接到齒輪箱上的單繞組電機和雙繞組電機，所述電機由電機驅動電路板驅動，PLC根據上位機所發出的控制命令以及傳感器的輸入信號進行判斷并輸出控制信號，所述控制信號通過控制電機驅動電路板，從而控制電機的正反轉和雙速切換。本發明所提供的自動立體倉庫控制系統，用于要求較簡單的小型自動化立體倉庫，以低成本電路替代傳統的變頻器，大大降低了成本，實現該種小型自動化倉庫對電機正反轉和雙速控制的功能要求。
文檔編號B65G1/137GK102502146SQ20111028774
公開日2012年6月20日 申請日期2011年9月26日 優先權日2011年9月26日
發明者倪攀 申請人:上海交通大學