自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)是近十年來(lái)伴隨著自動(dòng)控制、系統(tǒng)控制設(shè)備以及數(shù)據(jù)庫(kù)等相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展而應(yīng)運(yùn)而生的。隨著這些技術(shù)的發(fā)展和電腦的普及，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)高效、可靠、操作方便的優(yōu)點(diǎn)為越來(lái)越多的使用者接受，應(yīng)用也日益廣泛。在以往的自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)中，其控制部分大都采用PLC加計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)加控制板卡的方式。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)的性能以及穩(wěn)定性等大幅度提高，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的日益成熟，一種新的控制方式——軟PLC控制方式逐漸形成并逐漸被應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域，其中就包括自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)。
目前，我公司采用了奧地利ROBOTECH設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化光纖盤立體倉(cāng)庫(kù)，用于按一定的要求自動(dòng)存放和提取光纖盤。該系統(tǒng)涉及到了控制、數(shù)據(jù)庫(kù)以及決策等多方面技術(shù)，相對(duì)來(lái)說(shuō)是一個(gè)較為復(fù)雜的大型系統(tǒng)。其控制部分采用了BECKHOFF的TWIN CAT軟PLC，與外部硬件的連接采用了PROFIBUS總線，操作界面和各個(gè)程序之間的接口利用C++語(yǔ)言編寫。在計(jì)算機(jī)PCI插槽插了4塊FC310x PROFIBUS控制器，外部接口硬件為BK31XX系列適配器、GSD BOX和相應(yīng)的I/O模塊。整個(gè)系統(tǒng)的硬件組態(tài)如下：
圖1 系統(tǒng)硬件組態(tài)示意
TWINCAT是完全開(kāi)放的、基于PC的通用自動(dòng)化系統(tǒng)，提供了一個(gè)獨(dú)立于現(xiàn)場(chǎng)總線的I/O界面，并與WINDOWS的操作緊密結(jié)合。TWINCAT的開(kāi)發(fā)規(guī)范遵循IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)，支持指令列表、結(jié)構(gòu)文本、功能塊、梯形圖和順序功能表等標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)方式，可以依據(jù)各人的不同喜好靈活運(yùn)用。TWINCAT與外部硬件的連接方式多種多樣，可以通過(guò)TCP/IP、現(xiàn)場(chǎng)總線或計(jì)算機(jī)的COM端口將 軟PLC實(shí)時(shí)系統(tǒng)與外部硬件端子連接。
利用TWINCAT，我們可以將一臺(tái)普通PC機(jī)配置成為一臺(tái)多PLC系統(tǒng)，并可以具有多任務(wù)執(zhí)行的能力。在
[NextPage] 一臺(tái)普通PC機(jī)上，我們最多可以配置4個(gè)獨(dú)立的PLC實(shí)時(shí)系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行，每個(gè)PLC實(shí)時(shí)系統(tǒng)都具有獨(dú)立、并行地執(zhí)行自身多任務(wù)的能力。同時(shí)，我們還可以靈活地指定該程序運(yùn)行于PC機(jī)或總線控制器上。TWINCAT與其他NT程序的數(shù)據(jù)連接可以方便地利用Microsoft各種標(biāo)準(zhǔn)方法，如：COM，DCOM，ActiveX或OPC等方式。
在目前我們應(yīng)用的TWINCAT系統(tǒng)中，配置了兩個(gè)獨(dú)立的PLC實(shí)時(shí)系統(tǒng)，其中一個(gè)主要作為機(jī)械手動(dòng)作的監(jiān)控，另一個(gè)主要作為傳送帶動(dòng)作的監(jiān)控。由于在該系統(tǒng)中有涉及到數(shù)據(jù)庫(kù)、與第三方設(shè)備通訊以及操作界面等PLC無(wú)法完成的工作，因此開(kāi)發(fā)人員用C++語(yǔ)言編寫了若干個(gè)接口程序完成這些功能。由于通訊的對(duì)象較多，接口不同，為了方便編程及通訊，采用了CORBA（通用對(duì)象請(qǐng)求代理結(jié)構(gòu)）技術(shù)。以下是整個(gè)系統(tǒng)的軟件組態(tài)示意：
圖2 系統(tǒng)軟件組態(tài)示意
在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用后，我們認(rèn)為TWINCAT PLC系統(tǒng)無(wú)論在性能或可靠性等方面都可以達(dá)到要求。同時(shí)系統(tǒng)價(jià)格較傳統(tǒng)的PLC或板卡控制方式低，應(yīng)用靈活，可以與目前幾乎所有通用的HMI軟件方便地接口，應(yīng)該可以在其他不同的控制領(lǐng)域得到更多的應(yīng)用。