码垛生产线的本质就是一个集成了计算机技术、机器人技术和自动化技术的生产现场综合自动化系统，其目标为实现企业生产过程的无人化和全自动化。码垛生产线可以对各类物料实现编组、码垛、输送等自动化作业，广泛适用于粮食、化工、医药、食品等行业。

     

通常，码垛生产线通过可编程序控制器(PLC)控制生产线上各机械装置，当运行过程中出现故障时可实现自动报警，其操作方式简单易学、可以长时间可靠运行，并且便于维修升级。应对用户的不同需求，可以自由搭配打印机、喷码仪、扫码仪等设备实现打印报表、喷涂条码、条码识别等功能，还可搭配触摸屏或上位机，远程监控码垛生产线。

     

总而言之，以PLC为控制核心的码垛生产线，以键盘、按钮或触摸屏为输入设备，控制电机、接触器、中继器等设备。

以西门子公司的PLC为例，其系列产品有：SIMATIC M7、S7、C7等几种，在S7系列产品中，S7-200是针对性能要求较低的小型PLC；S7-300是针对性能要求较低的模块式中小型PLC；S7-400是针对性能要求比较高的大型PLC。下面我们将对PLC的CPU和I/O模块进行选型：

(1) CPU选型

西门子S7-300系列PLC的CPU可分为紧凑型、标准型、户外型、大容量高端型和主/从接口安全型。其中标准型CPU有: CPU312、CPU313、CPU314、CPU315、CPU315-2DP和CPU316-2DP。

(2) 1/0 模块选型

输入模块的作用是把检测到的高电平信号转换成PLC内部的低电平信国。在进行输入模块的选择时主要考虑两个方面，一 个是输入点数的选择，-个是电压的选择。在选择点数时对今后的升级改造进出考虑，通常在已统计的输入信号点数的基础上增加10%~15%作为备月点数用.之前已统计出系统的数字输入点数为133点，因此至少要选择输入点数147点。考虑到现场设备距离比较远，所以选择较为可靠的24V输入模块136),故应选择5块工作电压为24V的32点输入模块，查询手册后确定输入模块为SM321 DI32X DC24V。

     

输出模决的作用是把PLC内部的低电平控制信号转换为与外部设备匹配的输出信号21。在进行输出模块的选择时主要考虑两个方面，一个是的输出点数的选择，一个是输出方式的选择。前面已经统计出共有87点数字量输出，因此，在考虑备用量的问题的问题后选择3块32点的输出模块。输出模块有三种输出方式:晶体管、继电器和双向晶闸管网。其中，晶体管功率较小、频繁通断的感性负载，双向晶闸管适用于功率较大、頻繁通断的感性负载，维电器型的输出模块负我电压范围大、具有较强的过流能力、可以承受较高的瞬间电压适用干有实际触点、通断不甚频繁的场台明.系统中的输出是电磁阀、指示灯和直流触点，没有感性负载，所以选择维电器输出方式0查询子册后，选定型号为SM322DO32XDC24V/0 5A的输出模块。

国内的生产线目前多数还没有配备码垛生产线，码垛作业依靠人工完成，即便是配备了码垛生产线的也大多采用传统的码垛机来完成码垛作业。人工码垛的效率低下、劳动量极大，不仅易发生工伤事故还不能保证堆垛的质量[30]。码垛机虽然取代了人工搬运，但是其占地面积较大、操作复杂、能耗也较高，不符合企业降低生产成本的要求。

     

相比之下，库卡码垛机器人以其操作空间大、占地小、简单易操作、运动速度快、节能、适应多种产品等优势在码垛机械中脱颖而出。虽然使用机器人进行码垛作业的前期投入比较大，但是从长远发展来看，其经济效益是远大于前期投入的。并且，各个机器人厂家也都在降低客户成本方面做出了诸多努力，比如通过采用2D (2维平面)和3D (3维立体激光)视觉系统实现机器人自动识别被抓取物位置，使得码垛作业更为灵活，减少了产品输送带定位设备和人力的成本支出。

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