基于CODESYS開(kāi)發(fā)的合信CTH300系列控制器在自動(dòng)輸送分揀系統(tǒng)上的應(yīng)用案例

2021年“京東618” 累計(jì)下單金額超3438億元,再次刷新紀(jì)錄! 從下單到收貨，各種貨品均可在短短幾天內(nèi)通過(guò)四通八達(dá)的物流網(wǎng)絡(luò)送達(dá)全國(guó)任何一個(gè)家庭。電子商務(wù)和快遞物流的迅猛發(fā)展對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)、分揀、配送效率和準(zhǔn)確性均提出了更高的要求，加速了智能物流的發(fā)展。

智能物流是工業(yè)4.0的重要組成部分。工業(yè)生產(chǎn)物流系統(tǒng)和商業(yè)配送物流系統(tǒng)、智能物流裝備產(chǎn)業(yè)鏈等組成智能物流設(shè)備的三大要素，而智能物流裝備的基礎(chǔ)是自動(dòng)化。在經(jīng)濟(jì)新常態(tài)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的背景下，人工、土地、倉(cāng)儲(chǔ)租金成本不斷上漲，智能物流設(shè)備的興起是大勢(shì)所趨，整體市場(chǎng)規(guī)模將超千億。

現(xiàn)階段智能物流裝備在煙草、汽車(chē)、工程機(jī)械、大型零售領(lǐng)域使用較多，預(yù)計(jì)未來(lái)在冷鏈、醫(yī)藥、電商、快遞、紡織服裝、食品飲料等行業(yè)仍會(huì)保持較快增長(zhǎng)。自動(dòng)化立體庫(kù) 、輸送分揀系統(tǒng)、物流機(jī)器人系統(tǒng)、自送引導(dǎo)搬運(yùn)車(chē)（AGV）系統(tǒng)、自動(dòng)識(shí)別與感知系統(tǒng)等先進(jìn)的物流技術(shù)與裝備正在快速成長(zhǎng)，成為市場(chǎng)新的推動(dòng)力。

自動(dòng)輸送分揀設(shè)備

自動(dòng)輸送分揀設(shè)備是智能物流的核心裝備之一，電子商務(wù)和快遞企業(yè)需要高性能的輸送分揀設(shè)備處理數(shù)量巨大的包裹。

自動(dòng)輸送分揀工作流程

自動(dòng)輸送分揀設(shè)備需要兼顧快速分揀和高準(zhǔn)確度，能持續(xù)、大批量分揀貨物，基本實(shí)現(xiàn)無(wú)人化作業(yè)。

高效率的分揀作業(yè)顯著縮短訂發(fā)貨周期。分揀設(shè)備每小時(shí)處理物品1.6萬(wàn)件，錯(cuò)誤率極低。

皮帶伸縮機(jī)

皮帶伸縮機(jī)主要完成卸貨與裝車(chē)。

單件分離系統(tǒng)

單件分離系統(tǒng)，能夠?qū)ΠM(jìn)行整位、分離、智能排隊(duì)。從而將批量的包裹變成單件排列，形成非常整齊的“陣型”。

DWS視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)

包裹自動(dòng)稱(chēng)重體積測(cè)量掃碼設(shè)備(動(dòng)態(tài)DWS系統(tǒng))在輸送過(guò)程中自動(dòng)對(duì)包裹進(jìn)行稱(chēng)重計(jì)量、體積測(cè)量、條碼掃描等。

擺輪分揀系統(tǒng)

斜擺輪分揀設(shè)備可實(shí)現(xiàn)三向分揀。

交叉帶

交叉帶由主輸送臺(tái)和斜導(dǎo)輪分揀臺(tái)組成。將需要分揀的商品按照品種、貨主、儲(chǔ)位或發(fā)送地點(diǎn)進(jìn)行快速且準(zhǔn)確的分類(lèi)。

物流行業(yè)自動(dòng)輸送分揀中心解決方案

控制要點(diǎn)：

1、單件分離/擺輪分揀控制系統(tǒng)采用合信基于CODESYS開(kāi)發(fā)的CTH300系列中型PLC進(jìn)行控制，通過(guò)EtherCAT與伺服通信。

2、合信基于CODESYS開(kāi)發(fā)的CTH300系列PLC與DWS上位機(jī)系統(tǒng)以及工業(yè)視覺(jué)相機(jī)等采用Socket進(jìn)行通訊。

3、斜擺輪分揀系統(tǒng)由合信PLC搭配多個(gè)A3系列伺服完成控制，搭配TP07i觸摸屏，實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)控制。

4、每條線(xiàn)可以通過(guò)EtherCAT擴(kuò)展多個(gè)擺輪，僅需一個(gè)PLC實(shí)現(xiàn)全線(xiàn)多個(gè)擺輪系統(tǒng)控制；

5、每個(gè)擺輪均由2個(gè)伺服單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，分揀高效合理；

控制系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

● 基于CODESYS開(kāi)發(fā)的CTH300系列中大型PLC，程序空間數(shù)據(jù)空間大，擴(kuò)展能力強(qiáng)，處理器掃描速度快；

●  CODESYS集成主流工業(yè)總線(xiàn)協(xié)議棧，本方案采用高速EtherCAT總線(xiàn)控制伺服系統(tǒng)，接線(xiàn)簡(jiǎn)潔，控制精度高，速率快，響應(yīng)實(shí)時(shí)；

● 通過(guò)CODESYS軟件可以有效的查看跟蹤對(duì)應(yīng)的變量的變化曲線(xiàn)，方便調(diào)節(jié)；

● CODESYS集成復(fù)雜運(yùn)動(dòng)控制功能：支持電子凸輪，可以自定義凸輪曲線(xiàn)，內(nèi)置豐富的配置選項(xiàng)，可以自由增減推桿數(shù)量和觸發(fā)形式；支持CNC功能，符合DIN66025的G代碼標(biāo)準(zhǔn)，使用多種機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)變換的正逆解算法和路徑預(yù)處理功能塊；支持機(jī)器人編程，包含豐富的運(yùn)動(dòng)學(xué)變換庫(kù)以支持不同運(yùn)動(dòng)學(xué)的工業(yè)機(jī)器人的開(kāi)發(fā)，例如Delta機(jī)器人，SCARA機(jī)器人以及龍門(mén)式機(jī)器人等；支持支持虛軸，可以采用虛軸帶實(shí)軸的形式做項(xiàng)目測(cè)試。在旋蓋機(jī)上使用電子凸輪讓工藝過(guò)程更好控制。

CODESYS運(yùn)動(dòng)控制優(yōu)勢(shì)

CODESYS將運(yùn)動(dòng)控制與邏輯控制合二為一，集成在IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)的CODESYS編程系統(tǒng)和CODESYS Runtime運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)中，形成了CODESYS SoftMotion（CNC）工具包。從單軸運(yùn)動(dòng)到復(fù)雜CNC控制和機(jī)器人應(yīng)用，都可以使用CODESYS SoftMotion（CNC）來(lái)編程實(shí)現(xiàn)。

與傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制解決方案相反，CODESYS SoftMotion（CNC）提供了一個(gè)直接集成在CODESYS編程環(huán)境中的工具包，用以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制的所有功能。CODESYS SoftMotion（CNC）工具包基于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的IEC 61131-3編程語(yǔ)言，用戶(hù)可以使用它開(kāi)發(fā)最復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用程序。

CODESYS SoftMotion 特點(diǎn)：

（1）運(yùn)動(dòng)控制編程獨(dú)立于總線(xiàn)和驅(qū)動(dòng)器。

（2）可用于眾多標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)控制器的驅(qū)動(dòng)器，例如CIA DSP 402控制器、步進(jìn)電機(jī)、變頻器、虛擬軸等。

（3）可直接在CODESYS編程環(huán)境中配置總線(xiàn)和驅(qū)動(dòng)。

（4）提供包含所有運(yùn)動(dòng)控制功能塊的POU庫(kù)，可以快速、高效地開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)程序。

（5）支持在集成的編輯器中設(shè)計(jì)電子凸輪。

（6）支持集成的DIN 66025編輯器（支持G代碼）來(lái)規(guī)劃和編輯復(fù)雜的動(dòng)作。

（7）通過(guò)使用PLCopen Motion Part 4 和軸組編輯器來(lái)開(kāi)發(fā)多軸機(jī)器人控制器。

（8）豐富的庫(kù)函數(shù)集，包括幾何數(shù)據(jù)處理（路徑預(yù)處理），樣條曲線(xiàn)計(jì)算，CNC刀具位置校正等。

（9）包含豐富的交換庫(kù)（用于備份和交換數(shù)據(jù)用），用以支持不同運(yùn)動(dòng)學(xué)的工業(yè)機(jī)器人的開(kāi)發(fā)，例如Delta機(jī)器人，Scara機(jī)器人，Portal機(jī)器人以及龍門(mén)式機(jī)器人等。