自動化立體倉庫是近十年來伴隨著自動控制、系統(tǒng)控制設(shè)備以及數(shù)據(jù)庫等相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展而應(yīng)運而生的。隨著這些技術(shù)的發(fā)展和電腦的普及，自動化立體倉庫高效、可靠、操作方便的優(yōu)點為越來越多的使用者接受，應(yīng)用也日益廣泛。在以往的自動化倉庫中，其控制部分大都采用PLC加計算機或計算機加控制板卡的方式。隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機的性能以及穩(wěn)定性等大幅度提高，現(xiàn)場總線技術(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，其中就包括自動化倉庫。
目前，我公司采用了奧地利ROBOTECH設(shè)計制造的自動化光纖盤立體倉庫，用于按一定的要求自動存放和提取光纖盤。該系統(tǒng)涉及到了控制、數(shù)據(jù)庫以及決策等多方面技術(shù)，相對來說是一個較為復(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，操作界面和各個程序之間的接口利用C++語言編寫。在計算機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是完全開放的、基于PC的通用自動化系統(tǒng)，提供了一個獨立于現(xiàn)場總線的I/O界面，并與WINDOWS的操作緊密結(jié)合。TWINCAT的開發(fā)規(guī)范遵循IEC61131-3標準，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準開發(fā)方式，可以依據(jù)各人的不同喜好靈活運用。TWINCAT與外部硬件的連接方式多種多樣，可以通過TCP/IP、現(xiàn)場總線或計算機的COM端口將 軟PLC實時系統(tǒng)與外部硬件端子連接。
利用TWINCAT，我們可以將一臺普通PC機配置成為一臺多PLC系統(tǒng)，并可以具有多任務(wù)執(zhí)行的能力。在
[NextPage] 一臺普通PC機上，我們最多可以配置4個獨立的PLC實時系統(tǒng)同時運行，每個PLC實時系統(tǒng)都具有獨立、并行地執(zhí)行自身多任務(wù)的能力。同時，我們還可以靈活地指定該程序運行于PC機或總線控制器上。TWINCAT與其他NT程序的數(shù)據(jù)連接可以方便地利用Microsoft各種標準方法，如：COM，DCOM，ActiveX或OPC等方式。
在目前我們應(yīng)用的TWINCAT系統(tǒng)中，配置了兩個獨立的PLC實時系統(tǒng)，其中一個主要作為機械手動作的監(jiān)控，另一個主要作為傳送帶動作的監(jiān)控。由于在該系統(tǒng)中有涉及到數(shù)據(jù)庫、與第三方設(shè)備通訊以及操作界面等PLC無法完成的工作，因此開發(fā)人員用C++語言編寫了若干個接口程序完成這些功能。由于通訊的對象較多，接口不同，為了方便編程及通訊，采用了CORBA（通用對象請求代理結(jié)構(gòu)）技術(shù)。以下是整個系統(tǒng)的軟件組態(tài)示意：
圖2 系統(tǒng)軟件組態(tài)示意
在經(jīng)過一段時間的使用后，我們認為TWINCAT PLC系統(tǒng)無論在性能或可靠性等方面都可以達到要求。同時系統(tǒng)價格較傳統(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。