基于变频定位技术的无线全自动巷道堆垛机系统.pdf

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1、产品与解决方案基于变频定位技术的无线全自动巷道堆垛机系统张卓张大明(哈尔滨电气集团阿城继电器有限责任公司，哈尔滨150090)摘要自动化立体仓库是现代物流领域中的一个重要组成部分，也称为自动存储、检索系统。其核心构成者立体仓库，以高层货架为主要标志，一般采用几层，多至几十层存储单元存放货物。自动巷道堆垛机作为立体仓库的关键搬运设备，以其效率快，精度高，控制简便等诸多优势，逐渐取代了移动叉车，巷道起重机等诸多手工操作搬运设备，解放了劳动力，高度体现了自动化设备在生产生活之中的应用。本文所介绍的全自动巷道堆垛机控制系统，由自动化领

2、域中多门相辅相成的技术有机结合而成，其中涵盖了RFID射频技术，Zigbee无线技术，PLC变频定位功能，modbus通信配置等。关键词：变频定位；Zigbee；modbus；射频技术；堆垛机1．2控制系统结构1巷道堆垛机系统结构概述1)主控机，操作者通过连接在主控制上位PC1．1机械设备结构机(下称主控机)上的RFID读写器，将信息写入1)堆垛机主体，它由上下两个横梁和一个立柱货物箱上的空白电子标签中，再通过人机交互程序，作为主框架，整体移动时则代表开始“列”的选择。操作堆垛机及立体库的入库，出库等操作。2)货叉机构，货叉可

3、以理解为收取货物的一个2)无线网络，操作者的命令及设备状态信息均机械手抓，它在堆垛机主体静止时，可以上下移动，由无线Zigbee网络相互传输。代表“行”的选择，并可以向立体库内部伸出，进．3)堆垛机系统，有一台主PLC通过modbus行取货、放货操作。控制两台变频驱动器，进而驱动平移与升降两台普3)电气控制柜，所有电气元件安装于控制柜中，通三相异步电机，通过PLC高速计数器接收到的编并随堆垛机主体进行左右移动。优势在于正台堆垛码器返回值，实时纠正modbus发出的方向，速度机供电线路只需一根电源线即可。省去了为固定控等指令达到

4、高效率，高精度定位。制柜而必须在控制柜和设备本体之间必须架设的繁4)传输线系统，一台PLC通过zigbee接入网琐电缆及移动电缆拖链。络。完成操作控制与状态传输。4)立体仓库单元，所有货品承与标准的货物箱2无线Zigbee技术的体现之中，放置于立体仓库单元内。5)入库承接机构，气缸驱动，用于在输送带上2．1Zigbee技术特点托起货物箱等待堆垛机货叉收取。在本套系统中，无线部分采用的是进口模块产6)出库承接机构，气缸驱动，用于接收堆垛机品，省去了繁琐的通信电缆铺设、大大提高了系统货叉上的货物箱，并放置在输送线上使货物箱传输无线

5、通信部分的稳定性。该产品核心采用Zigbee无至下一位置。线通信技术，其相比以往同类技术，具有以下特点：7)辊筒传输线，用于传输货物箱进出。1)基于IEEE802．15．4标准的无线私人局域网8)货物箱，外侧粘贴有RFID电子标签，货物(WPANS)。箱外形相同，不同的ID值及货物信息存储在电子标2)价格低廉，专为低数据传输设计。签内部。3)可组织网状网络，广泛应用于工业控制，嵌94l电技术2013~r7产品与解决方案入式传感器，医药医疗，智能家居等诸多行业。始数据不会分解为小数据包，一帧最大数据是2004)采用主从结构配置。

6、字节。5)工作频段2．4GHz。3)选址模式：原始数据不会被分解为小的数据连接主控机的Zigbee主机型号为zb．2550包，一帧最大数据是200个字节，比较适合没有地(HOST)，连接PLC的Zigbee从机型号为址的设备从机，如条形码阅读器。连接无线从站后，zb一255I(SLAVE)。他们允许RS485或RS232接口的即可获得一个从站地址，由主机选址进行数据传输。接入，将其转化为Zigbee无线网络信息。在同一个从站不会收到主站发给其他从站的信息。网络中必须只有一个主机，用于初始化和管理数据传4)IO模式：比较适用于传

7、输距离长，网络拥输路线。从机负责从主机或者路由器中发送、接收数有许多中继器的情况。网络本身多层传输，并应用据。本系统传输距离小于模块标称距离(100m)，所到DCON或modbus协议。这个模式就类似选址模以没有选择路由中继器。模块原理如图1所示。式发送数据给相应从站设备，而其他从站不会响应。2．3配置及协议本套堆垛机控制系统采用的是选址模式：1)主控机侧：控制器为一体电脑，Zigbee主站模块占用一个串口，波特率均为115200，N，8，1。无线模块节点ID=0000，PAN．ID=FF00，RF信道为9。当控制器发送ASC

8、II码指令“0004(ID)+I1+行号+列号”为启动入库功能的指令、发送“0004(ID)+12+行号+列号”为启动出库功能的指令等等。从机图1Zigbee模块原理图返回的指令，按照规定协议实时显示在电脑屏幕上。2．2工作模式2)输送线侧：控制器为PLC，Zigbee从站模