大型货物柔性输送及处理自动化控制系统

马殷元，蒋兆远
兰州交通大学机电技术研究所，甘肃兰州

摘　　　要：设计了适用于大型货物处理的多工位组装、多路径输送的自动化系统。采用计算机与ＰＬＣ构成两级硬件架构。ＰＬＣ控制软件采用管道过滤器模式软件架构。为适应控制系统实时多任务的要求和方便系统分解和实现，对管道过滤器架构底层做了面向对象的改造。过滤器中的输送机控制模块按照面向对象方法分析设计。设计了用于分发来自计算机的输送指令信息到输送机控制模块的过滤器作为软件的调度中心。输送指令信息以消息方式在模块间传递。实现了一台ＰＬＣ对２２台输送机的独立又相互协助的控制。在ＰＬＣ软件设计中，通过合理的任务调度，减少了ＰＬＣ软件扫描周期，提高了实时性。ＰＬＣ软件架构可在类似分布式柔性输送系统控制软件的开发中重用。

关　键　词：柔性输送线；物流处理；控制系统；可编程控制器；软件架构

１　引　言
大型航空货站货物出港处理流程是：散货收取、散货暂存、散货组装到集装器、集装器暂存到立体仓库、集装器出库。航空集装器是大型货物，人工搬运费时费力，自动化输送处理系统可提高货站生产效率。国内某航空货站２００４年建成的自动化货物输送处理系统由加拿大某公司设计，其软件系统每年正常维护的服务费高达１０多万美元。高费用的原因一是非本国化服务，另外也由于国内公司在该领域缺乏经验和竞争力。因此，开发大型货物输送处理系统对货运行业的发展具有战略意义。输送系统由数十台输送机组成，每个集装器处理工艺不同，控制系统需要实现单个输送机随时脱离系统进行人工干预的单机控制和协调多个输送机完成工艺流程的协调调度。要求输送机组可同时输送至少１６个集装器，不碰撞，不形成堵塞。这构成了多任务并发、实时控制要求。这与常见的小型货物和原料输送系统不同。文献［１］中设计的柔性物流输送系统输送线为环形，文献［２］中涉及的生产原料输送系统输送的货物类型单一，二者都没有多工位处理多路径输送功能。目前尚未发现可参考的大型控制系统软件样例。本系统开发综合了软件工程思想和实时控制系统方法，提供了类似系统ＰＬＣ控制软件的范例。

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