【正文】 目錄 摘要 ?????????????????????????? ????? Ⅰ 第一章 緒論 ??????????????????????? ???? 1 自動化立體 倉庫的概述 ????????????????????? 1 ?????????????????????? 1 ?????????????????????? 2 ?????????????????????? 2 碼垛機的概述 ????????????? ???????????? 2 ????????????????????????? 3 ????????????????????? ? 3 第二章 碼垛機控制系統(tǒng)的硬件設計 ????????????? ?? 4 控制技術要求和系統(tǒng)總體設計 ??????????????????? 4 碼垛機的位置控制 ???????????????????????? 5 ???????????????????????????? 6 ??? ??????????????????????? 6 ?????????????????????????? 7 ??????????????????????? 8 PLC 及資源配置 ????????????????????????? 8 PLC概述 ??????????????????????? 9 型號選擇 ??????????????????????????9 ???????? ????????????????? 10 碼垛機變頻調速系統(tǒng)設計 ????????????????????11 ????????????????????????? 11 ??????????????????? 11 ??????????????????? 13 碼垛機貨叉控制系統(tǒng)設計 ???????????????????? 14 安全檢測傳感器的應用 ????????????????????? 15 通信方案的確定 ???????????????????????? 16 輸入輸出點的分配 ??????????????????????? 16 第三章 碼垛機程序控制設計 ???????????????? ?? 18 碼垛機自檢和復位 /歸位程序 ? ?????????????????? 20 ???????????????????????? 20 /歸位程序 ?????????????????????? 21 自動方式下的碼垛機運行控制 ???????????? ??????21 ???????????????????????? 22 ??????????????????????? 23 ??????????????????????23 手動方式下的碼垛機運行控制 ?????????????????? 25 ???????????????????? 25 ???????????????????? 26 步進電機 驅動程序 ??????????????????????? 27 結束語 ????????????????????????? ???? 28 致 謝 ?????????????????????????? ???? 29 附 錄 ?????????????????????????? ???? 30 參考資料 ???????????????????????? ???? 32 PLC 在倉庫碼垛機中的設計應用 1 碼垛機技術的研究現(xiàn)狀 按現(xiàn)行機械行業(yè)標準，有軌巷道式碼垛機分類方式很多，如按支承方式、用途、控制方式、結構、運行軌跡等分類。無論何種類型的碼垛機一般都 由水平行走機構、起升機構、載貨臺及貨叉機構、機架和電氣設備等基本部分組成。 體現(xiàn)碼垛機動態(tài)性能優(yōu)劣的指標主要有：運行速度、提升速度、貨叉速度、平穩(wěn)性、認址精度等。隨著科學技術的不斷進步，自動化立體倉庫的技術水平和倉儲機械設備的動態(tài)性能也在不斷提高。例如，碼垛機的運行驅動己由 20 世紀70 年代的子母電動機改為變頻調速，速度由 5~50m/min 提升至 4~160m/min，國外小載重量的碼垛機最高可達 300m/min；提升驅動己由 20 世紀 70 年代的雙速電動機改進為變頻調速，速度由 4~16m/min 提升至 0~25m/min；貨叉運行也由單速電動機驅動改進為變頻調速，速度由 8m/min 提升至 4~35m/min；在碼垛機自動控制方面還采用閉環(huán)控制變頻調速系統(tǒng)、 Profibus 總線控制等先進技術。盡管如此，目前國產 碼 垛機的運行速度最高仍保持在 160m/min；提升速度在0~80m/min；貨叉速度一直保持在 0~30m/min；認址采用光電探測，精度不足，認址出 錯率高。 PLC 在倉庫碼垛機中的設計應用 2 第二章 碼 垛機控制技術的硬件設計 控制技術要求和系統(tǒng)總體設計 （ 1）本系統(tǒng)中碼垛機運行機構由水平運行的行走機構，垂直運行的起升機構及取送貨的伸叉機構三 部分組成。 水平部分運動電機和垂直部分運動電機分別采用 220W 的三相交流異步電動機和 200W 的單相交流異步電動機 ，由西門子S7200PLC 通過變頻器進行控制。伸叉機構電機采用兩相混合式步進電機，由西門子 S7200 通過步進電機驅動器進行控制。由碼垛機運行機構特點及工作要求可知，能否保證碼垛機的穩(wěn)定工作，關鍵在碼垛機的三維位置移動定位的精確性。 主要技術指標和和主要設計參數(shù) 碼垛機運行的速度范圍： 水平方向： 2m/min~360m/min； 垂直方向： 2m/min~80/min； 貨叉： 2m/min~60/min （ 2）本文碼垛機的控制方式有自動和手動控制。 ① 手動方式通過碼垛機的轉換開關及按鈕控制碼垛機水平和提升運動及貨叉伸縮。同 時運動速度也可以手動選擇。手動操作時，系統(tǒng)應給予相應的警示信號， 同時系統(tǒng)將解除大部分的保護控制。手動操作主要用于安裝、調試和排除故障。 ② 單機自動用人機界面對碼垛機進行全自動的控制，控制系統(tǒng)根據(jù)用戶輸入的參數(shù)進行全自動的取送貨動作。界面操作時，應具備對貨物的單送、單取操作。人機界面應具備實時顯示設備運行工況，故障及歷史故障查詢等功能。 （ 3）在本文設計的碼垛機控制系統(tǒng)中上位機完 成的只是數(shù)據(jù)輸入和傳送，主要的控制任務是由 PLC 來完成。 ① 作業(yè)命令處理：確定作業(yè)狀態(tài)時自動還是手動；確定作業(yè)指令是存貨入庫還是取貨出庫；確定作業(yè)地址包括列地址和層地址。 ② 位置技術及判斷：沿著 碼 垛機的行進方向和載貨臺的升降方向設置認址片， PLC 通過檢測認址片來判斷 碼 垛機位置和載貨臺的位置，每經過一個認址片，PLC 的高速計數(shù)器就自動計數(shù)一次，前進加一，后退減一，上升加一，下降減一。到達預定位置后， 碼 垛機停車。 ③ 速度調整和準確停車：根據(jù) 碼 垛機和目標位置的距離， PLC 輸出速度調整的控制信號給變頻 器，通過變頻器控制電機的轉速，在停車之前先把 碼 垛機的運行速度降低到低速檔，使 碼 垛機以低速接近目標位置，保證 碼