苏州安德货架制造有限公司
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物流系统是现代生产制造系统中非常重要的组成部分，自动化仓库系统也成为现代生产中的物流中心，但大型的自动化仓库系统由于控制复杂，价格昂贵等特点，在中小型企业的小批量生产中很难推广，小型自动货架系统则应运而生了，本文以FX－2N系列可编程控制器为例，介绍了PLC在小型自动货架中的应用，这种以PLC控制的自动货架具有结构简单、控制容易和较高的性价比受到用户的青睐，取得了较好的经济效益，特别是配以组态软件，可构成上位机监控系统，可以完成复杂逻辑控制，并进行实时监控和灵活组态。
1、小型自动货架组成及工作原理小型自动货架主体由货架、运动机械部分和电气控制部分组成，货架设立5列（从左至右）4层（从上至下），共20个货位，货架结构如所示。运动机械部分由Z方向自由度模块和机械手组成，电气部分由X方向电机、Y方向电机、位置检测和安全保护装置组成。
其中，X、Y方向自由度由步进电机控制，Z方向自由度由一个双作用气缸组成，机械手由一个气动夹爪组成，机械手对货位的精确定位是由在每一个货位边装有X、Y方向的限位开关确定；而由于步进电机在运转时转速较高，且在停止时惯性较大，则在电机输出轴上安装了蜗轮蜗杆减速器，降低转速，从而减小机械手的惯性，并在X、Y方向运动的传动带采用多楔带，这样能够达到准备定位的目的。同时，为了增强系统的稳定性和可靠性，在X、Y方向都装有限位开关和行程开关。
具体动作过程如下：①工件由外部传送带送至机械手位置原点；②机械手位置上的传感器检测到工件进入时，机械手实行抓工件；③X、Y方向电机运转，将工件送到指定目标位置，该货位传感器检测到工件进入后，传送电机停止；④Z方向气缸伸出，然后机械手实行放工件；⑤Z方向气缸回原点，X、Y方向电机回原点，等待下一个工件。
2、电气控制系统设计（1）小型自动货架系统的气动控制回路如图2所示，1B气缸实现Z方向的运动，2B气缸实现机械手的动作，两个气缸都采用单活塞杆双作用气缸，气源气压不超过8bar，使用二位五通电磁换向阀来控制气缸的双向运动，该系统采用先进的阀岛技术，以减少能源消耗，简化结构，有效提高气动系统的效率，并可手动控制气缸的运动，气缸的速度调节通过节流阀来控制，选择合适的速度，从而达到精确定位。
（2）PLC采用FX－2N48MT，输入为24点继电器接点，输出为24点能够满足控制要求；PC机作为PLC的上位机，通过RS485与PLC进行通信；外围有操作按钮、指示灯、行程开关、限位开关和电磁阀等设备。
（3）软件设计，进行自动控制的程序有存放工件程序、取工件程序、意外处理程序、空缺位置判断和查找子程序，下面以存放工件为例，分析其工作基本和步骤和流程框。
