一种物料输送方法研究与实现_文恒.pdf
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1、*四川信息职业技术学院校级科研项目近年来随着科学技术的快速发展,物流行业逐渐向智能化方向发展,仓储物流行业也迎来了快速发展期,有关物流仓储系统的投资规模也迅速增长,仓储物流行业需要高度自动化的装备1。在仓储物流行业中,工厂对自动化生产线的稳定性、高效与易操作等提出了较高要求,但国内制造业生产线仍存在一些不足,比如输送系统自动化集成度不高、抗干扰性弱等2。所以,研究与发展物流仓储自动化设备有很大的潜力。物料输送设备是物流仓储自动化设备的重要组成部分,研究提高物流输送设备的输送效率对于提高物流仓储自动化设备的效率具有举足轻重的作用。物料输送机是以托盘和皮带传输线作为载体,对一些散碎物料进行大运量、
2、连续性输送的一种机械设备,是生产企业实现物料搬运系统机械化和自动化中常用的组成部分3。西门子S7-1200系列PLC作为小型PLC控制器的代表,在工业控制过程中占据重要的市场空间4。本文采用西门子S7-1200系列PLC作为物料输送机控制系统的核心,实现成倍提高物料输送效率的目的5-6。1问题提出通过对自动化物流输送设备的调研,发现除了分拣线以外的物流输送设备都是都是采用一个输送设备输送一个物料的方式来输送物料,如图1所示:图1传统物料输送结构图1中,每一台输送设备由一台电机控制,输送设备上的物料到位检测传感器用以检测物料是否到达此台输送设备上。不难看出,每一台输送设备上只能放置一个物料,输送
3、设备1上的物料要输送到输送设备2上去,只有等输送设备2的物料输送到输送设备3后,才能启动输送设备1的电机运行。这个等待的时间视输送设备2的时长不同而不同,输送设备2时间越长,输送设备1等待的时间也越长。由此可知,当存在大量较长的输送设备时,物料输送效率就会非常低下。在这种方式下,要想提高物流输送设备的输送效率,只能从三个方式入手:第一种方式是从总体规划上合理安排输送路径,把物料以最优路径,最短距离从源头输送到目标地点;第二种方式是增大变频器运行频率,使得电机以最大频率运行,甚至有时候为了提高效率而采取超频运行的方式;第三种方式是调整输送设备的机械结构,使得在固定运行频率的基础上,输送设备能够带
4、动物料以更快的速度输送。在这三种方式都做到极致的情况下,如果还想再提升输送效率,工程师们往往力不从心。本文提出另外一种物料输送方法,运用此方法可以成倍的提升物料输送效率。该方法从硬件和软件程序两方面入手,软硬件协同工作,使得每台输送设备能够同时输送若干物料,达到提高物料输送效率的目的,并且系统还可以实现准确跟踪每个物料的物流位置。本方法可以将硬件结构和软件算法模块化、标准化,适用于大部分物流输送设备的应用场所。2解决方案2.1硬件方案在硬件结构上,只需要将原有输送方案做细微的改动,将每一台输送设备的首尾两端都安装上物料传感器,再与软件算法相配合,即可实现每台输送设备同时输送若干物料,其输送结构
5、如图2所示:图2新型物料输送结构图2中,由于每台输送设备的首尾两端都安装了物料检测传感器,故而首端传感器可以用来检测进入了该输送设备几个一种物料输送方法研究与实现*文恒(四川信息职业技术学院电气工程系,四川 广元628017)Research and Implementation of a Material Conveying Method摘要:针对物流仓储自动化设备中物料输送设备输送效率低下的问题,提出一种新的物料输送方法,以达到提高物料输送效率的目的。该方法为每个输送设备同时输送多个物料,为了验证该方法的可行性,搭建了一套物料输送样机系统,系统包含三个皮带输送机,任一台皮带输送机均可以同时
6、输送4个物料,并且能够实现准确跟踪每一个物料的物料信息。实验结果表明,相较于传统的一个输送设备只能输送一个物料的方式,该方法能够将物料的输送效率提升近3倍。该方法具有结构简单、程序运行稳定、可靠性高、故障率低的特点,可供各大物流自动化设备厂商借鉴。关键词:物流仓储自动化;皮带输送机;物料Abstract:Aiming at the low efficiency of material conveying equipment in logistics warehousing automation equipment,anew material conveying method is propos
7、ed to improve the efficiency of material conveying.This method is to transportmultiple materials at the same time for each conveying equipment.In order to verify the feasibility of this method,a set ofmaterial conveying prototype system is built in this paper.The system includes three belt conveyors
8、.Any belt conveyor cantransport four materials at the same time,and can accurately track the material information of each material.The experi-mental results show that,compared with the traditional way that one conveying equipment can only transport one material,this method can improve the conveying
9、efficiency of materials by nearly three times.This method has the characteristics ofsimple structure,stable program operation,high reliability and low failure rate.Keywords:logistics warehousing automation,belt conveyor,material一种物料输送方法研究与实现136工业控制计算机2023年第36卷第1期物料,末端的传感器可以用来检测从该输送设备出去了几个物料,这样就能控制进出
10、该设备的物料数量;另一方面,由于可以控制进出该设备的物料数量,因此,每台输送设备就可以同时输送若干个物料,达到提高物料输送效率的目的。本样机以同时传送4个物料为例在展开介绍,因此,该方案可以将物料输送效率提高近3倍。2.2软件方案在图1的硬件结构中,每一个输送设备一个工位,对每个工位只开辟一个数据存储区,用于存放物料信息,当物料输送到此工位时,就把物料所带的信息传输到此工位的数据存储区里,这样就能保证信息流与实物物流同步。此种方式下,物料输送效率低下。在图2的硬件结构中,每一个输送设备可以放置4个物料,相当于有4个工位,因此,需要分别为这4个工位都开辟一个数据存储区,用于分别存放4个工位的物料
11、信息。2.2.1物料信息生成算法为了准确跟踪传送带上的每一个物料,需要将传送带上的每一个物料一个编号,这个编号即为物料信息。当物料检测传感器检 测 到 物 料 并 持 续2 s的 延 时后,物料信息值加1,这样就能保证每个物料信息的值都不一样。生成物料信息的流程图如图3所示。2.2.2起始输送设备运行算法起始输送设备的运行条件有两个:第一个条件为,每当生成一个物料信息时,电机运行将当前物料往前移动一段距离,当物料检测传感器的下降沿到来时,停止电机运行,并且将当前工位的物料信息交给下一个物料,清除当前工位的物料信息,以便后续物料上货;第二个条件为,当下一台输送设备上没有物料时,就启动当前输送设备
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