西北电子设备研究所的自动化立体仓库———LonWorks技术取代可编

立体仓库简介
位于成都的信息产业部西北电子设备研究所自动化立体仓库，长宽高为30×14×16m，设立6排22列15层拼装式货架，共有标准货位1935个，3个巷道各有一台堆垛机通过PLC控制三台不同功率的电动机作进退、升降、左右伸缩运动，完成指定货位的取送作业。货架前部为货物托盘输送系统，有三个出入口，设置四台链条机、三台滚道机、三个升降台一个手控操作台，输送机的各部分分布各种到位、换速、限位光电管、行程开关等，共计42个，作为输入信号，通过逻辑运算，输出控制13台双速双向750W交流电机以及28个表示灯。电机的有序运转带动滚道、链条或升降台定向运动从而使承载货物的托盘移动至指定位置，在出入口由叉车进行取送，巷道口由堆垛机取送。该工程为系统工程的一个典型。
  立体仓库技术80年代初从欧洲引入，初期使用单板(片)机控制，后采用PLC控制，并进入成熟期，均为集中式控制方式，通过232串行口与计算机交互信息，堆垛机PLC与计算机通过地面和机载的一对昂贵的直线红外通信器进行串行通信，目前在国内外还没有发现采用其它技术的范例。
  PLC控制技术的缺点是，生产厂家均为德国和日本企业，价格高，并且必须用专用编程器编程，语言都为汇编格式，编程人员需专门化大量时间培训，因是集中控制，需要开挖电缆沟，敷设电缆，且查找故障较困难，维护不便。本项工程我们大胆采用了LonWorks网络控制技术，取代输送系统的PLC，具体设计、实施如下。
  系统配置
原则上，用一个节点控制两台电机，升降台有两台电机，因此，单独用一个节点，滚道机和链条机每两台合用一个节点，控制台使用一个主节点，以分解任务并分配给有关节点执行，我们专门研制开发了TP-Dg8R型节点，它有16个开关量输入和8路继电器输出，共配置8个TP-Dg8R节点，同时开发了FTT/PL2路由器，通过双绞线网络连接堆垛机上的PL-COMM2电源线信道通信节点，实现了输送系统根据上位机或控制台指令，自动、快速、有序的控制各台设备的动作，同时将各台设备的状态实时以网络变量的形式传至上位机，同时输出给控制台的有关表示灯。
  计算机或控制台根据作业单连续下达指定货位的入出库作业指令，该指令同时由控制台主节点和有关堆垛机接收，主节点将指令分解后传递给有关节点，并根据有关状态，自动控制电机正反转、高低速或停止、回退待避，将货物托盘移送至指定巷道口或出库口，同时，堆垛机自动至指定货位或巷道口执行取送作业。设备平面布置示意图，见下图。
   
  评估
本工程采用的多媒体网络通信控制技术，在方法上有独创和新颖性，取消了集中控制柜、电缆沟和护套电缆，节点控制箱安装在被控设备附近，连线可使用普通裸线通过滚道机、升降台底部的走线槽，从一个节点箱至另一个节点箱，维护也较方便。电源线载波通信取代了红外通信，使得工程安装和使用更为方便，其潜在的优点还可使堆垛机的手动和单机运行控制地面化。在价格上具有一定的吸引力，它要比PLC控制技术和红外通信节约成本22%。节点的开发、制作和编程调试周期不到一个月，安装与联合调试仅用了三周时间。计使用人工约为120人·天。在两周的试用期内，进行了近2000次作业，系统运行稳定，无误动作。较顺利的完成了任务，得到用户的认可和好评。
  这是LonWorks技术首次应用于这样高度机电一体化的自动化立体仓库。我们认为这应该是第三代立体仓库自动控制技术。