碼垛機(jī)傳統(tǒng)的繼電接觸控制系統(tǒng)已有幾十年的歷史了，它在工業(yè)自動(dòng)化控制中起過重要的作用。但是，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，這種傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)不能適應(yīng)高度自動(dòng)化的需要，正在逐步被新型的微型計(jì)算機(jī)技術(shù)所取代。繼電器控制系統(tǒng)，生產(chǎn)實(shí)踐證明，繼電接觸控制系統(tǒng)不適應(yīng)高度自動(dòng)化、動(dòng)作頻率高、生產(chǎn)能力大的碼垛機(jī)控制系統(tǒng)的需要。由于碼垛機(jī)動(dòng)作頻率高，繼電器為有觸點(diǎn)元件，壽命有限，所以故障率高，抗*力差，經(jīng)常需要維修，更換備件，造成停車時(shí)間多，影響生產(chǎn)，而且每年都要很多外匯購買備件。如何解決這一問題，本課題提出了應(yīng)用可編程序控制器（簡稱ＰＬＣ）自行設(shè)計(jì)程序軟件，改造原控制系統(tǒng)的方案。我們通過考察和研究大量的資料認(rèn)為，應(yīng)用ＰＬＣ重新設(shè)計(jì)碼垛機(jī)控制系統(tǒng)，不但完夠?qū)崿F(xiàn)原有功能，而且可以根據(jù)用戶需要拓展功能，還可提高系統(tǒng)可靠性和設(shè)備使用壽命。降低故障率，減少了維修量和維修經(jīng)費(fèi)，減少了停車時(shí)間，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
碼垛機(jī)的執(zhí)行單元主要有：斜坡輸送及緩?fù)浩綑C(jī)、轉(zhuǎn)位編組機(jī)、推袋壓袋機(jī)、側(cè)邊整形機(jī)、分層機(jī)和升降機(jī)、垛臺(tái)升降機(jī)構(gòu)等３３個(gè)輸出點(diǎn)。 輥道電機(jī)保持原系統(tǒng)不變，轉(zhuǎn)位夾板、推袋推板、側(cè)邊整形機(jī)構(gòu)采用電磁控制。 原碼垛機(jī)平車行走依靠接觸器控制起停和正反轉(zhuǎn)，控制比較簡單，但接觸器長期頻繁通斷，容易產(chǎn)生拉弧，觸頭粘連，而且有觸點(diǎn)元件本身故障率就高，經(jīng)常需要停機(jī)維修，更換備件，影響生產(chǎn)。zui主要缺點(diǎn)是它不能調(diào)速，因此控制不了碼垛機(jī)的定位精度，不能實(shí)現(xiàn)軌跡運(yùn)動(dòng)的控制。 在傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)中，傳動(dòng)部分對(duì)精度要求不高的采用不調(diào)速的交流傳動(dòng)。對(duì)定位精度和響應(yīng)速度要求高的設(shè)備則采用直流調(diào)速傳動(dòng)。由于電子功率器件技術(shù)的飛速發(fā)展，我國的變頻調(diào)速器的品種越來越多，性能越來越高，發(fā)展更新的速度也越來越快，為碼垛機(jī)的發(fā)展、更新?lián)Q代提供了新的思路和方法。
位置檢測單元一般由位置傳感器和檢測接口組成。位置傳感器的選擇是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。
位置檢測方法 在轉(zhuǎn)位、壓平升降機(jī)構(gòu)中，其位置檢測和限位保護(hù)需采用光電開關(guān)。 由于碼垛機(jī)平車行走機(jī)構(gòu)是以碼垛區(qū)（即收集槽）為目標(biāo)進(jìn)行作業(yè)，因此就必須檢測行走方向各個(gè)槽位。根據(jù)這種位置的檢測方法，有三種方案進(jìn)行選擇。 （１）地址式定位控制中位置檢測一般采用增量式光電編碼器。由ＰＬＣ對(duì)行走的各個(gè)位置進(jìn)行地址編碼。位置分辨率由編碼器反饋脈沖數(shù)和——轉(zhuǎn)所對(duì)應(yīng)的機(jī)械位移共同決定。 （２）光電計(jì)數(shù)式這個(gè)方法是碼垛機(jī)每通過一個(gè)位置ＰＬＣ就記錄一個(gè)數(shù)，一直移動(dòng)到和預(yù)定位置號(hào)一致時(shí)停止移動(dòng)的方法。 （３）計(jì)數(shù)和校驗(yàn)這個(gè)方法是先用計(jì)數(shù)，到位后可用１——４個(gè)光電開關(guān)組成奇偶校驗(yàn)或簡單的數(shù)字校驗(yàn)。即相對(duì)計(jì)數(shù)加奇偶校驗(yàn)的方法，采用ＰＬＣ對(duì)多計(jì)數(shù)和少計(jì)數(shù)的錯(cuò)誤能進(jìn)行自動(dòng)診斷。在超過允許誤差范圍時(shí)，由ＰＬＣ控制回位，三次校正仍不能停準(zhǔn)則報(bào)警。
位置定位方法 （１）用一對(duì)光電開關(guān)（或接近開關(guān)）來定位該方法是在碼垛機(jī)上安裝兩個(gè)光電開關(guān)，在每個(gè)槽位安裝擋光板。擋光板越窄，定位精度就越高。 （２）采用Ｎ對(duì)光電開關(guān)（或接近開關(guān)）來定位此種方法比第１種方法略復(fù)雜一點(diǎn)。該方法在碼垛機(jī)上安裝擋光板，在每個(gè)槽位安裝兩個(gè)光電開關(guān)，光電開關(guān)按運(yùn)行方向前后成一直線安置，每個(gè)槽位前面的光電開關(guān)用做到位預(yù)減速，一般的情況下碼垛機(jī)是快速運(yùn)行，當(dāng)運(yùn)行到*個(gè)光電管被擋光時(shí)，再由快速均勻減速到慢速，再以慢速向前繼續(xù)運(yùn)行，當(dāng)后面的光電開關(guān)被擋光后剎車定位。 （３）激光測距傳感器”，這種方法通過在碼垛機(jī)上安裝一傳感器，通過對(duì)一固定目標(biāo)的距離變化來定位，也是有效可行的方法，但抗干擾性稍差。 綜合分析，根據(jù)碼垛機(jī)的工作需要和應(yīng)用特點(diǎn)，我們決定采用光電開關(guān)和接近開關(guān)做位置傳感器，它穩(wěn)定性及重復(fù)性好，安裝方便并且價(jià)格便宜。選型上需要選擇精度高、可靠性好的元件。
氣動(dòng)系統(tǒng)包括氣源、管路、電磁閥、氣缸、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等部分組成。通過電磁閥驅(qū)動(dòng)氣缸，作為動(dòng)力源來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)位夾板、推袋推板，側(cè)邊整形的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
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