自动化立体仓库中堆垛机控制系统优化
背景与应用
近年来，随着亚洲国际物流技术与运输系统展览会及中国国际进口博览会的推动，我国自动化立体仓库发展迅速，并向生产过程延伸。堆垛机作为关键设备，在产品存储与配送中起着重要作用。青岛大牧人机械设备制造有限公司为提升产能和物流体系，邀请相关机构为其新制造中心及研发中心项目规划建设自动化立体仓库[1]。
堆垛机构造
自动化立体仓库中的堆垛机由机械结构（上下横梁及立柱）、载货台、运行机构、起升机构、货叉伸缩机构及电控装置构成。
水平轴调速要求
由于堆垛机本体机械结构特殊性，运行时产生的各种力会使立柱产生挠曲变形，影响稳定性。因此，水平轴变频器调速需满足加速平稳、短时间内达到最大速度且高速运行到目的地址时能精准停车。
控制系统
堆垛机控制系统采用西门子STEP7 300系列PLC作为上位控制，下位控制由变频器驱动异步电动机实现，定位则通过激光测距传感器、条码定位器、绝对值编码器反馈的位置值完成。
网络拓扑与参数配置
PN/IE(Profinet)网络协议连接PLC与变频器等设备，变频器通过现场总线接收启动停止命令并反馈电机状态。硬件配置完成后，将变频器的I/O配置文件与PLC输入输出映像区匹配。
调速功能
水平轴调速分为手动与自动两种模式。手动调速可通过操作手柄控制低速前进、后退及高速切换；自动调速根据指令自动完成加速、匀速、减速至准确停车的过程。
调试与优化
利用SoMove软件配置变频器参数并进行点动测试，确保运行平稳。选用施耐德ATV340变频器自定义斜波曲线以优化各阶段调试，达到缓起急加速匀速急减速缓停的效果。通过调整速度环PID参数解决减速距离波动问题，提高调速效率。
实际应用效果
通过合理设置水平轴调速参数，有效减少堆垛机立柱摆动幅度，避免货物移位和驱动机构磨损，提高安全性和使用寿命。ATV340矢量变频器友好的调试软件及其稳定运行特性，为后期维护提供了便利。