Автоматизированные ЭлектроТехнологические Установки и Системы

Элементы системы управления вертикальным складом

Проект по автоматизации модели вертикального склада разрабатывался с целью демонстрации функциональных возможностей программного обеспечения складской логистики одного из ведущих мировых производителей.

Модель автоматизированного вертикального склада состоит из складского модуля, рассчитанного на размещение 50 единиц продукции в коробках в 50 ячейках, располагающихся в 10 рядов по 5 ячеек в каждом, погрузчика-штабелера, буферного конвейера в зоне погрузки/разгрузки, промежуточных конвейеров, конвейера идентификации, а также поворотных столов.

Погрузчик-штабелер перемещается вдоль вертикального склада по рельсовым направляющим и, при помощи специального манипулятора, достает или кладет коробки с продукцией в соответствующую ячейку. Вдоль направляющих погрузчика установлены конечные выключатели, использующиеся для точного позиционирования погрузчика-штабелера относительно ячеек склада по горизонтальной оси. Для отслеживания положения манипулятора по вертикальной оси на станине погрузчика-штабелера также предусмотрены конечные выключатели, причем часть из них используется при загрузке склада, а другая – при выгрузке.

Загрузка для отправки на хранение, формирование заказа на комплектацию, а также выгрузка коробок с продукцией осуществляется со специального буферного конвейера, рассчитанного на три коробки одновременно. Наличие коробок на ленте конвейера фиксируется бесконтактным оптическим датчиком. Конвейер идентификации служит для определения типа загружаемых изделий. Он снабжен сканером штрих-кодов, сигнал с которого поступает в программное обеспечение складской логистики.

Поворотные столы служат для изменения направления движения коробок с продукцией путем поворота конвейера вокруг центральной оси. Наличие коробки на ленте фиксируется бесконтактным оптическим датчиком.

Проект выполнен на базе программируемого логического контроллера (ПЛК) Siemens CPU 1214C с модулями ввода/вывода дискретных сигналов. Связь с системой верхнего уровня – программным обеспечением складской логистики, осуществляется по интерфейсу Ethernet по протоколу TCP/IP через беспроводной маршрутизатор WiFi. Формат телеграмм определялся самими программным обеспечением.

В целом система работает следующим образом: коробка с продукцией загружается на приемный конвейер, после чего она передается на конвейер идентификации, где, при помощи сканера штрих-кодов, происходит определение типа коробки и продукции. Полученная информация передается в программное обеспечение складской логистики, которое определяет в какую именно ячейку вертикального склада следует поместить данную продукцию и выдает соответствующие управляющие сигналы в систему управления складом. Коробка с продукцией захватывается манипулятором погрузчика-штабелера и перемещается в соответствующую ячейку склада.

При необходимости формирования заказа, оператор в программном обеспечении выбирает необходимые позиции на складе. Система управления складом получает соответствующие сигналы, манипулятор погрузчика-штабелера перемещается к нужной ячейке, достает коробку с продукции и передает через промежуточные конвейеры и поворотные столы на конвейер выгрузки.