【正文】 碼垛機限位保護系統(tǒng) PLC 在倉庫碼垛機中的設計應用 4 碼垛機速度位置控制的實現方法如圖 所示，控制系統(tǒng)由 PLC 控制器、調速系統(tǒng)、編碼器、認址片和認址器組成，實現位置和速度的雙閉環(huán)控制。 V A B C S1 S2 S3 S 圖 梯形速度曲線 的模塊選型 由于 S7200CPU226 的集成 24 輸入 /16 輸出不能滿足設計的要求，所以又選用了 EM221 擴展模塊和 EM235 擴展模塊，正好滿足設計的需要。系統(tǒng)總體結構圖如 所示： 上位機CPU 226EM 221EM 235EM 235輸入區(qū)手動開關光電編碼器限位開關 指示燈 、 繼電器步進電機驅動器MM 440 變頻器MM 440 變頻器二相混合式步進電機三相交流異步電動機單相交流異步電動機輸出區(qū)RS 485圖 系統(tǒng)總體結 構圖 碼垛機變頻調速系統(tǒng)設計 為了實現碼垛機的準確定位， 提高存取效率和保證碼垛機的穩(wěn)定性，必須對碼垛機三個機構的速度進行合理有效的控制，由于水平和垂直運行電機分別采用三相交流異步電動機和單相交流異步電動機，所以對這兩個方向的速度控制采用閉環(huán)變頻調速控制。 （ 2） 變頻器的選型 本文根據綜合考慮選擇西門子 MM440 變頻器， MM440 型使用 PID 控制器，具 PID微調等功能， MM440 可用于矢量控制，可以實現高性能的應用，帶內置制動單元，可以快速制動。 輸出電壓： 3 相 (0380)VAC 可調。 控制作用： VF，矢量 — 轉矩、光電編碼器反饋的速度控制等。 模擬量輸出： 2 路 (0~20) mA 模擬量輸出。 S7200PLC 的模擬量輸出信號KU 作為 MM440 變頻器的模擬量輸入，來控制變頻器輸出頻率和輸出電壓的變化，從而控制三相異步電動機的運行；電動機轉速由光電編碼器檢測并反饋到PLC 得高速計數口 和 ，構成閉環(huán)變頻調速系統(tǒng)。 （ 3）在上位機監(jiān)控系統(tǒng)中，實時測取系統(tǒng)各參數和輸出特性，并能在上 /下位機進行系統(tǒng)控制。 變頻器參數設定如表 23 所示。但也有一些電容或電阻電動機，在運行時將起動繞組接于電源上，這實質上相當于一臺兩相電機，但由于它接在單相電源上，故稱為單相異步電動機。 單相交流電動機的變頻調速與三相交流電動機的變頻調速不同，將單相220V 輸入、三相輸出的變頻器的三個輸出端子（ U、 V、 W），接任意兩端。 變頻器和單相電容式運轉電動機的接線如圖 所示。碼垛機控制盤在收到作業(yè)信息之后向地面控制盤發(fā)出響應信息。 串行通信中最常用的物理層協(xié)議為 RS232C 和 RS485。立體倉庫控制系統(tǒng)要求監(jiān)控系統(tǒng)和 3 臺碼垛機控制系統(tǒng)連接，要求物理層的協(xié)議必須支持一點對多點的通信。 由于 PLC 帶有串行通信接口，只需用 RS485 總線分別連接到計算機即可，可見系統(tǒng)的構建十分簡單。擴展模塊 EM235 是模擬量 4 輸入 /1 輸出模塊，在本文所設計的控制系統(tǒng)中，只用到兩個擴展模塊 EM235 的輸出通道MO、 VO，接變頻器 MM440 的端口 3 和 4。用任何一種程序編寫程序，都可以用另外一種程序編輯器來瀏覽和編輯，但要遵守一些輸入規(guī)則。 （ 2）手動：由操作員親自駕駛碼跺機進行取貨和放貨操作，其中可以操作貨叉的升降、伸縮，碼跺機的上升下降，前進，后退操作，來完成貨單任務。圖 PLC 在倉庫碼垛機中的設計應用 12 是系統(tǒng)主程序流程圖 . 手動方式 自動方式 Y N N Y 圖 主程序流程圖 開始 系統(tǒng)上電 碼垛機自檢子程序 執(zhí)行手動操作子程序 碼垛機運行方式選擇 送貨任務 取貨任務 執(zhí)行取貨子程序 執(zhí)行送貨子程序 向上位機上傳碼垛機狀態(tài) PLC 在倉庫碼垛機中的設計應用 13 碼垛機自檢和復位 /歸位程序 碼垛機自檢程序 碼垛機每次開機上電時， PLC 系統(tǒng)通電，然后執(zhí)行用戶編寫的功能模塊程序。在手動操作模式下，執(zhí)行手動操作子程序。 碼跺機復位程序流程圖如圖 所示。若重新啟動被按下超過 3s，系統(tǒng)會執(zhí)行初始化程序， 對系統(tǒng)的各個內存區(qū)及自由端口進行重新定義，同時，系統(tǒng)會啟動返回原位程序，以重新設定計數器的當前值；若不需要碼跺機歸位，則可以再松開重新啟動按鈕后，再短按一次重新啟動按鈕 (小于 3s)，就可停止系統(tǒng)回歸原位。出庫的作業(yè)順序與入庫的作業(yè)順序類似。 Network 1+0C2CURPVCTU+0CURPVCTUC3Network 2 PLC 在倉庫碼垛機中的設計應用 16 運行方式選擇程序 當 得電時，選擇自動方式，然后調用自動子程序（ SBR_0） ， 失電時，即選擇了手動運行方式，然后 調用手動子程序（ SBR_1） 。 網絡 13 中，當列和層都到位時，調用步進電機子程序，機械手前伸 取 /放貨物。程序流程圖如 所示。 PLC 在倉庫碼垛機中的設計應用 21 結束語 碼 垛機是立體倉庫的主要輸送設備，同時也是提高整個倉庫運行效率的關鍵所在。同時在水平和垂直方向采用閉環(huán)控制方式，實現高速運行、換速平穩(wěn)、低速停準的控制要求。 但是盡管如此本 設計 系統(tǒng)還是存在很多需要改進的地方，比如監(jiān)控系統(tǒng)還需要進一步的完善充實， 碼 垛機運行的速度和位置精度還有待提高，出入庫作業(yè)優(yōu)化調度方面需要做進一步的研究，這些對提高整個系統(tǒng)的運行效率有非常重要的作用。他一絲不茍的治學態(tài)度和寬厚的待人作風都深深的影響了我， 給即將離開大學步入社會的我樹立了榜樣！ 感謝我的同學和朋友在論文寫作過程中 給予 我的支持和幫助， 是他們無私的愛和關懷 有效的保證了我項目的進度和課題的順利完成。按下降按鈕， 碼 跺機下降到庫臺所在層。祝愿他們永遠健康 ！ 最后祝愿自己在以后的生活和工作中一切順利，在未來的道路上走的更高更遠！ PLC 在倉庫碼垛機中的設計應用 23 附錄 一 碼 跺機水平、垂直運動在手動運行方式下的操作順序如下圖 所示，按前進按鈕， 碼 跺機運動到目標 。 從我進入河南工院季老師就一直是我們的任課老師，從專業(yè)基礎課到專業(yè)課、實踐課，每一步都體現著季老師愛崗敬業(yè)、服務學生 、忠于教學事業(yè)的精神。 （ 2） 設計運行了系統(tǒng)在不同工作方式下的控制流程，應用 Step7 編程軟件編寫了主要運行動作的 PLC 程序。同時本文主要完成了以 下幾個方面的內容： （ 1）依據設計立體倉庫的有關參數，對 碼 垛機電氣控制的硬件系統(tǒng)進行了設計。然后