软PLC在自动化立体仓库中的应用

软PLC在自动化立体仓库中的应用

自动化立体仓库是近十年来伴随着自动控制、系统控制设备以及数据库等相关技术的飞速发展而应运而生的。随着这些技术的发展和电脑的普及，自动化立体仓库高效、可靠、操作方便的优点为越来越多的使用者接受，应用也日益广泛。在以往的自动化仓库中，其控制部分大都采用PLC加计算机或计算机加控制板卡的方式。随着计算机技术的飞速发展，计算机的性能以及稳定性等大幅度提高，现场总线技术的日益成熟，一种新的控制方式——软PLC控制方式逐渐形成并逐渐被应用于各种控制领域，其中就包括自动化仓库。

目前，我公司采用了奥地利ROBOTECH设计制造的自动化光纤盘立体仓库，用于按一定的要求自动存放和提取光纤盘。该系统涉及到了控制、数据库以及决策等多方面技术，相对来说是一个较为复杂的大型系统。其控制部分采用了BECKHOFF的TWIN CAT软PLC，与外部硬件的连接采用了PROFIBUS总线，操作界面和各个程序之间的接口利用C++语言编写。在计算机PCI插槽插了4块FC310x PROFIBUS控制器，外部接口硬件为BK31XX系列适配器、GSD BOX和相应的I/O模块。整个系统的硬件组态如下：

图1 系统硬件组态示意

TWINCAT是完全开放的、基于PC的通用自动化系统，提供了一个独立于现场总线的I/O界面，并与WINDOWS的操作紧密结合。TWINCAT的开发规范遵循IEC61131-3标准，支持指令列表、结构文本、功能块、梯形图和顺序功能表等标准开发方式，可以依据各人的不同喜好灵活运用。TWINCAT与外部硬件的连接方式多种多样，可以通过TCP/IP、现场总线或计算机的COM端口将 软PLC实时系统与外部硬件端子连接。

利用TWINCAT，我们可以将一台普通PC机配置成为一台多PLC系统，并可以具有多任务执行的能力。在一台普通PC机上，我们最多可以配置4个独立的PLC实时系统同时运行，每个PLC实时系统都具有独立、并行地执行自身多任务的能力。同时，我们还可以灵活地指定该程序运行于PC机或总线控制器上。TWINCAT与其他NT程序的数据连接可以方便地利用Microsoft各种标准方法，如：COM，DCOM，ActiveX或OPC等方式。

在目前我们应用的TWINCAT系统中，配置了两个独立的PLC实时系统，其中一个主要作为机械手动作的监控，另一个主要作为传送带动作的监控。由于在该系统中有涉及到数据库、与第三方设备通讯以及操作界面等PLC无法完成的工作，因此开发人员用C++语言编写了若干个接口程序完成这些功能。由于通讯的对象较多，接口不同，为了方便编程及通讯，采用了CORBA（通用对象请求代理结构）技术。以下是整个系统的软件组态示意：

图2 系统软件组态示意

在经过一段时间的使用后，我们认为TWINCAT PLC系统无论在性能或可靠性等方面都可以达到要求。同时系统价格较传统的PLC或板卡控制方式低，应用灵活，可以与目前几乎所有通用的HMI软件方便地接口，应该可以在其他不同的控制领域得到更多的应用