西门子自动化系统在自动化立体仓库中应用

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1、西门子自动化系统在自动化立体仓库中应用　　摘要：本文主要表述了自动化立体仓库系统的工艺，以及西门子工业系统在项目中的实际使用案例。关键词：自动化立体库；输送机；堆垛机；西门子自动化中图分类号：TN830.1文献标识码：A文章编号:1、项目简介1.1某烟厂烟丝库改造项目，由于烟草系统的需要提升生产效率，所以采用新的自动化立体仓库系统替代原先的半自动烟丝储藏及给料系统。1.2经多次方案审定，项目组最终决定采用西门子自动化系统。1.3整个系统里使用到了如下主要自动控制产品2、控制系统构成2.1由于项目是一个综合性系统，系统的配置如下：5此系统完成了一个整套的仓库

2、管理功能，所以涵盖了数据处理及管理，设备处理及管理的功能，采用高级语言编写的仓库管理系统通过OPC的方式访问PLC，从PLC内采集数据及下传控制指令；同时现场和中控室需要对现场设备进行监控和管理，所以选用了西门子的Wincc软件，并使用了冗余和服务器/客户端模式；新型的CPU317-2PN/DP集成了一个PN口，使控制系统的工业网络更加清晰，配合CP343-1,实现了与外部系统通讯和内部系统通讯的独立处理；ET200S系统和高性能的电机启动器，使现场的安装及维护节约了大量的工作量，获得了客户的一致好评；光纤环网也为系统提供了一个高速，高稳定，高容错性的物理

3、传输通道。成熟的现场及控制网络的低成本和成熟的应用技术，使现场执行设备的控制更加简单方便。2.2在项目的前期关于系统配置的选择也做了相关的比较：如使用底层控制是使用接触器控制还是使用电机启动器，客户在分析了组装时效，安装时效，检修时效上做了比较后，发现电机启动器有着非常大的优势。还有就是在上位控制系统和PLC之间的数据交换方式是采用开放的socket通讯还是采用工业上通用的OPC通讯，最终在综合了系统开发的方便性（客户的工程师容易上手），通讯的稳定性（成熟的通讯方式），维护性（最终用户系统维护量少）的考虑，选用了OPC通讯。3、控制系统完成的功能系统主要完

4、成了以下功能：5上位控制系统（仓库管理系统）对系统的进行管理和协调，指挥底层的控制系统完成制定的工作，如入库时，仓库管理系统指挥输送设备把物料输送到制定货位，再由堆垛机把物料堆放到制定的位置。出库时，仓库管理系统指挥堆垛机从制定货位取出货物，并放在输送设备上，再有输送设备输送到下一工序的货位上，从而完成了一个完整的仓库管理（入库、出库）功能。并在现场和中控室提供了可供设备维护和监控的WINCC系统，提高了系统运行的可靠性及故障排除的及时性。4、项目运行4.1系统包括了一下几个单机设备，输送机设备，堆垛机设备，装料站设备，翻料站设备，环形悬挂小车组成。输送设

5、备采用的的是S7-300的PLC，当然实现输送设备的控制很多品牌的PLC都是可以实现的，但是由于输送机可以分割为一节一节的，然后拼装起来，这样就重逢发挥了STEP7的模块化编程，把每节输送机的控制都编写程标准的块，当增加或减少输送机的时候，只要增加或减少输送机程序的功能块即可，大大的减少了程序的开发和调试的时间。由于堆垛机是在固定轨道上的移动设备，所以堆垛机采用的是西门子的无线工业以太网，替代了之前的滑束线通讯或远红外通讯，使同通讯的可靠性和通讯数率提高了很多。5在装料站和翻料站这个2种对工艺需要严格把关的设备上，采用了西门子的RFID技术，实现了移动读取

6、RFID,高速读取RFID,同时RFID里可携带大量的产品信息，以满足产品质量的检验和追踪。在RFID的使用过程中，发现现场的干扰信号对RFID的读写效率有很大的影响，在经过很长的一段时间测试后，发现给RFID系统加上半圆形的隔离网，对RFID读写可以起到很好的作用，从而达到了99.9%读取率，且误读率为0%。环形穿梭车系统采用的是西门子的漏波电缆类型的无线网络，漏波电缆类型的网络线路保证高抗干扰能力，从而为高速自动移动的穿梭车的安全行驶提供了硬件基础。5、应用体会在项目的调试过程中，客户发现系统的通讯效率很低，需要通讯的数据常常需要3-4秒中才能到达目标

7、设备，在系统检查后发现：工厂内的网络系统结构存在着问题（通过优化网络路由的结构，使底层网络的通讯尽量经过很好的路由的方式解决）；通讯编程时存在一些问题（发送的频率过快，导致数据堵塞及相应过慢）；OPC标签的使用存在一些问题，一次创建的OPC标签过多，达1万个以上（采用数组或临时标签的方式减少总标签的数量），如此一一解决了系统调试时遇到的问题。6、总结5综合的项目特点，采用西门子全套的标准化的工业解决方案，具有开发效率高，维护成本低，培训掌握简单等综合优势。5