【正文】 度速度，流量等物理參數(shù)進(jìn)行閉環(huán)控制。 PLC的硬件構(gòu)成，也叫系統(tǒng)配置，大體有如下幾種： 1．基本配置　這種配置控制規(guī)模小，所用的模塊也少，對于箱體式PLC，則僅用一個CPU箱體，箱體內(nèi)含有電源，內(nèi)裝CPU板、I／0板及接線器、顯示面板、內(nèi)存塊等；對于模塊式PLC，則有CPU模塊、內(nèi)存模塊、電源模塊、I／0模塊，以及底板或機架。當(dāng)?shù)財U展只用一些僅安裝有I／0模塊及為保證其工作的其它模塊的底板或機架接人基本配置形成的，可使PLC的控制規(guī)模較可觀地擴大。4．冗（rong容）余配置　冗余配置指的是除所需的模塊之外，還附加有多余模塊的配置。5．2．2可編程控制器基本配置的硬件構(gòu)成 主要由中央處理器(CPU)，存儲器，輸入、輸出接口，電源，擴展接口，通信接口，編程工具，智能I/O接口，智能單元等組成。(3)EPROM寫入器　用以將程序?qū)懭氲接脩鬍PROM中。2）.編程軟件編程：在屏幕上直接生成和編輯梯形圖、指令表、功能塊圖和順序功能圖程序，并可以實現(xiàn)不同編程語言的相互轉(zhuǎn)換?？删幊炭刂破饔袃煞N基本的工作狀態(tài)，即RUN）狀態(tài)與停止（STOP）狀態(tài)?？删幊炭刂破鞯倪@種周而復(fù)始的循環(huán)工作方式稱為掃描工作方式?！　‘?dāng)可編程控制器處于停止（STOP）狀態(tài)時，只執(zhí)行以上的操作，可編程控制器處于運行（RUN）狀態(tài)時，還要完成另外三個階段的操作（），圖中僅畫出了與用戶程序執(zhí)行過程有關(guān)的三個階段?！　≡诔绦驁?zhí)行階段，即使外部輸入信號的狀態(tài)發(fā)生了變化，輸入映像寄存器的狀態(tài)也不會隨之而變，輸入信號變化了的狀態(tài)只能在下一個月掃描周期的輸入處理階段被子讀入。在沒有跳轉(zhuǎn)指令時，CPU從第一個條指令開始，逐條順序執(zhí)行用戶程序，直到用戶程序結(jié)束之處。信號經(jīng)輸出模塊隔離和功率放大后，繼電器輸出模塊中對應(yīng)的硬件繼電器的線圈通電，其常開觸點閉合，使外部負(fù)載通電工作。指令執(zhí)行所需的時間與用戶程序的長短、指令的種類及CPU執(zhí)行速度有很大的關(guān)系?！　≥斎肽K的RC濾波電路用來濾除由輸入端引入的干擾噪聲，消除因外接輸入觸點動作時產(chǎn)生的抖動引起的不良影響?？删幊绦蚩刂破骺偟捻憫?yīng)延遲時間一般只有數(shù)十毫秒，對于一般的控制系統(tǒng)是無關(guān)緊要的。根據(jù)我們所設(shè)計的機械手的驅(qū)動部件為步進(jìn)電機驅(qū)動器的特點，我們采用了三菱公司生產(chǎn)的位置控制單元模塊分析FX2N，用來產(chǎn)生脈沖和方向電平，來控制機械手的運行。(1) 四自由度機械手主要性能指標(biāo)X軸:最大移動距離420mmZ軸:最大移動距離420mm底盤回轉(zhuǎn):176。73 四自由度機械手限位開關(guān)示意圖73為四自由度機械手的限位開關(guān)示意圖，其中SQ1~SQ7為限位開關(guān)。其步進(jìn)電機驅(qū)動器的輸入脈沖和電平信號是由PLC上的FX2N模塊來提供的。OPTO端為3路信號的公共正端(3路光耦的正端輸入)，3路輸入信號在驅(qū)動器內(nèi)部接成共陽方式，所以O(shè)PTO端須接外部系統(tǒng)的VCC，如果VCC是+5V則可以直接接入。b) 方向信號DIR方向電平信號DIR用于控制步進(jìn)電機的旋轉(zhuǎn)方向。75 CP的脈沖寬度以及高低電平方式76方向信號DIRc) 脫機電平信號FREE當(dāng)驅(qū)動器上電以后，步進(jìn)電機處于鎖定狀態(tài)(未施加CP脈沖時)或運行狀態(tài)(施加CP脈沖時)，可以用FREE信號,手動調(diào)整電機而不關(guān)閉驅(qū)動器。l 輸出控制脈沖:8388607~+8388606。也可進(jìn)行原點補償0~9999個脈沖。l 多點定位:可一次定位20點，以15種速度變化。一方面它通過總路線及接口電路與C200HPC相連，與主CPU頻繁交換信息。FX2N插入C200HPC的底板槽中，通過一條40芯插頭與外部I/O連接。(3) 機械手下降，一直到下降到FX2N模塊positioning action 0中設(shè)置的輸出脈沖個數(shù)時停止。(7) 機械手下降，一直到下降到FX2N模塊positioning action 1中設(shè)置的輸出脈沖個數(shù)時停止。78是完成用機械手把貨物從輥道上運到堆垛機貨臺上的一個流程。使用兩個步進(jìn)電動機分別控制堆垛機的升降和行走，而貨叉控制使用直流電動機為執(zhí)行元件。1）. 狀態(tài)器的初始化。故初始化梯形圖如圖79所示，（如果狀態(tài)器要在供電時從斷電前條件開始繼續(xù)工作，則不需要M71）。另一面采用M100檢查機器是否處于原位。在“單周期”工作期間，按下停止按鈕時，M574應(yīng)被激勵并自保持，操作停止在現(xiàn)行工步。在“手動”工作方式時禁止進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換。圖7—12 狀態(tài)器轉(zhuǎn)換禁止梯形圖通過對711和712的分析可得出：在執(zhí)行“手動操作”和“返回原位”程序時，M575一直不能被接通，而M574長期被接通，（按下啟動按鈕時除外）；執(zhí)行“步進(jìn)”程序時沒按一次啟動按鈕，M574斷開一次，M575接通一次，狀態(tài)器轉(zhuǎn)換一次；在執(zhí)行“單周期操作”程序時，按下啟動按鈕，M574斷開，M575接通，狀態(tài)器的轉(zhuǎn)換可一步一步向下轉(zhuǎn)換，直至按下停止按鈕時，M574自鎖，狀態(tài)器的轉(zhuǎn)換被禁止，操作停止在現(xiàn)行工序（再次按下啟動按鈕時從現(xiàn)行工序開始工作）；在執(zhí)行“連續(xù)程序”時，M575一直接通到按下停止按鈕，此時M574一直不能接通。故手動操作時梯形圖如圖713所示。 PLC對輥道和堆垛機的控制物流控制系統(tǒng)集現(xiàn)代物流技術(shù)、倉儲技術(shù)、自動化技術(shù)于一體，是CIMS中的重要環(huán)節(jié)，在國外已經(jīng)得到較廣泛的應(yīng)用，該技術(shù)也正在逐漸地應(yīng)用于我國許多行業(yè)中。每條輥道的前后皆裝有光電傳感器，其作用是確認(rèn)控制對象(以小實心物塊代替)的所在位置。在此設(shè)計中，采用VB編寫一段程序以實現(xiàn)條碼信息與PC相連接。715 系統(tǒng)連線圖 PLC控制系統(tǒng)除了用面板控制外，也可以采用用PLC直接編程進(jìn)行對輥道啟停、正反轉(zhuǎn)、及皮帶轉(zhuǎn)速的控制。具體軟件編程見以下部分。當(dāng)有物體通過時，利用光的反射性質(zhì)產(chǎn)生信號通過控制柜送到PLC的輸入模塊，通過上位機編程來控制貨物的運行。用FX2N軟件對此流程進(jìn)程編程?！　　　《讯鈾C水平運行、垂直升降的定位，根據(jù)激光測距儀或條碼測距儀反饋的數(shù)據(jù)，PLC通過程序運算和處理，確定輸出模塊的信號輸出，控制變頻器，從而使堆垛機以合適的速度運行到目標(biāo)位置，當(dāng)距離目標(biāo)位置達(dá)到一定距離時，PLC切斷變頻器的速度信號，電機抱閘關(guān)閉，然后再切斷變頻器使能信號，堆垛機零速停車?！　《讯鈾C的自動控制流程如圖2所示。存貨方式采用一個個貨格組成高層貨架。 原材料。由于立體貨架全部采用鋼結(jié)構(gòu)，精度必須要得到保證，因此下料不能用氣割，只能用機械設(shè)備下料，來保證在冷狀態(tài)下料無變形。、模具、胎具化。立柱制造全部采用連續(xù)焊接結(jié)構(gòu)，焊縫高度為56毫米，嚴(yán)格按照工藝要求進(jìn)行焊接。產(chǎn)品精度高，型材截面結(jié)構(gòu)合理，外型美觀。一是在貨架的設(shè)計中每排貨架的兩端和中部都設(shè)計了加強結(jié)構(gòu)，在貨架的背部設(shè)計了加強筋；二是在貨架的頂部采用了水平連接梁，將貨架連成一體，形成一個比較合理且抗震性能良好的空間框架結(jié)構(gòu)，使用壽命在25年以上。綜合考慮選取z=15設(shè)計功率Pd: Pd=Ka*P其中 Ka工況系數(shù) P傳遞功率查表得 Ka= P=故Pd=Ka*P= KW特定條件下單排鏈條傳遞的功率Po： Po= 其中 Kz小鏈輪齒數(shù)系數(shù) 查表得Kz= Kp排數(shù)系數(shù) 查表得Kz=所以 Po= = KW鏈條節(jié)距：根據(jù)Po和n1選取查圖得 P=為使傳動平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊，選用小節(jié)距單排鏈；驗算小鏈輪軸孔直徑： Dk≤Dkmax其中 Dkmax鏈輪軸空最大許用直徑查表得 Dkmax=15 Dk=10 故符合要求。堆垛機是有框架、機械和電氣控制三大部分組成的。此外，物流系統(tǒng)的性能、功能和質(zhì)量與價格有關(guān)。若使用年限為15年，則15年的開機次數(shù)為36萬次，^6次，這就是小作業(yè)時間率。所謂產(chǎn)品壽命，就是經(jīng)過多年使用，達(dá)到規(guī)定的使用年限時，功能下降，維修費用增加，產(chǎn)品應(yīng)該更新了。物流系統(tǒng)中各機械的零部件到了使用年限應(yīng)及時更換。然后，電機啟動，帶動鏈條傳送物品，如果是往下走則電磁離合器不動，如果是往另一個方向走則電磁離合器彈出，阻擋物品往下走，同時另一個電機啟動，帶動鏈條通過鏈條上的撥叉?zhèn)鬏斘锲返搅硪粭l通道。因為倉庫向高層發(fā)展，同時堆垛機的作業(yè)通道寬度減小，因此大大提高了倉庫面積的利用率和空間利用率。 出入庫方便 這樣可方便、迅速的進(jìn)行貨物的出入庫作業(yè)，提高工作效率。我做的畢業(yè)設(shè)計是：“自動化立體倉庫的出料系統(tǒng)及總體設(shè)計” ，經(jīng)過了3個月的努力，查閱各種資料，翻閱各種報紙雜志，遇到問題就請教老師、同學(xué)，最終我也順利的完成了此次的設(shè)計任務(wù)，基本達(dá)到了指導(dǎo)老師的要求，確定了自動化立體倉庫的貨架結(jié)構(gòu)，材料的選用，經(jīng)濟(jì)性計算；和出料系統(tǒng)的輸送方式，零部件的選用，及安裝、配合方式等。另外我也更加懂得了團(tuán)隊的涵義，在這次的畢業(yè)設(shè)計中，我經(jīng)常會遇到一些自己解決不了的問題，這時候我們小組的同學(xué)就會幫我分析這個問題，直到完全的解決它，解決不了的再去問老師，于是我明白了團(tuán)隊就是要合作?？梢哉f是大學(xué)這個熔爐將我的心理和身體都塑造成熟到能夠去面對以后所有困難。最后，再次感謝在本次設(shè)計過程中幫助我的老師和同學(xué)，感謝你們！ 趙則祥主編 公差配合與質(zhì)量控制[M] 開封 河南大學(xué)出版社 1999年8月10. 王宵 段智敏 自動化立體倉庫的設(shè)計[J] 沈陽工業(yè)學(xué)院學(xué)報 2004年6月 第23卷8.這次畢業(yè)設(shè)計最要感謝的是我們的指導(dǎo)老師，每次遇到我和組員都解決不了的問題時，是老師來給我耐心的講解，引導(dǎo)我走上正確的道路，沒有老師的指導(dǎo)，我是不會完成本次的畢業(yè)設(shè)計的，所以非常感謝李老師。這將成為我一生的財富。這次的畢業(yè)設(shè)計，不僅讓我發(fā)現(xiàn)了自己的長處，最重要的是發(fā)現(xiàn)了自己缺點，比如說：畫圖時要用的CAD軟件，以前雖然學(xué)過，但也是皮毛，過后也沒去深入的學(xué)習(xí)，所以畫圖時就捉襟見肘，感到自己懂的實在是太少，恨不得把圖立刻吃下去；過這次設(shè)計后自己的電腦畫圖水平有了很大的長進(jìn)，一般的圖已經(jīng)難不倒我了，看到圖也知道怎么去畫才能最優(yōu)，效果最好，這都是我的進(jìn)步，我的收獲。特別適用于庫存品種繁多，且貨物出入庫無次序無規(guī)律的倉庫。 由于物資分格存放，每件貨物分別存放，互不堆壓，可減少損失，提高貨物的完好性，并且降低管理成本，減少了非生產(chǎn)性壞品。 隨著社會的發(fā)展，城市土地面積緊張。 出料系統(tǒng)的傳送裝置，用的是皮帶傳動，皮帶下面有支撐鋼板，這樣可防止物品過重對于皮帶的拉伸力過大，而損壞過快，其中動力源在鋼板后面，防止鏈輪鏈條過于暴露，而帶來的安全隱患。因這些零部件多屬易耗品，有一定的備品以供更換之用，通過更換易耗品之后，真?zhèn)€產(chǎn)品仍能繼續(xù)使用。如果使用年限為30年時，^6次，這就是大作業(yè)時間率。設(shè)備的使用頻率對使用年限也有一定的影響，基本年限x使用頻率才是實際使用年限。按操作規(guī)程正確使用物流系統(tǒng)，能夠長期保持其良好的性能和功能。下表所示為各種機械的使用年限；設(shè)備使用年限是減價折舊的基礎(chǔ)，根據(jù)保養(yǎng)維修程度，實際使用年限是完全不一樣的。在我的出料系統(tǒng)中，輸送機是滾筒輸送機，因為我設(shè)計的自動化立體倉庫傳送的距離不大，屬于輕物品短距離的輸送，故選用了這輸送方式。貨架結(jié)構(gòu)采用科學(xué)方法有限元優(yōu)化設(shè)計，選材和結(jié)構(gòu)更加合理，使用壽命在25年以上。在高層貨架總體設(shè)計中，采用單貨位橫梁式組合貨架。一旦發(fā)生應(yīng)力變形，應(yīng)采取措施消除。 3） 2）單個貨物的最大重量為10公斤，（因為我們所設(shè)計的自動化立體倉庫是模擬現(xiàn)實的，所以貨物的重量不可能太大。堆垛機接受指令成功后，會根據(jù)指令要求運行到相應(yīng)的貨位，完成一次作業(yè)。整個過程的實現(xiàn)是通過建立一個二維坐標(biāo)系，包含水平運行（X）、垂直升降（Y），從而確定立體倉庫某個貨位的位置，在PLC程序中建立貨位坐標(biāo)數(shù)據(jù)，來實現(xiàn)對貨物的出庫、入庫、倒庫的操作。PLC采用集中控制方式，堆垛機各個機構(gòu)的控制信號、行程限位開關(guān)、光電開關(guān)，以及測距儀數(shù)據(jù)等，輸入到PLC中，PLC通過程序運算和處理，從而控制變頻器實現(xiàn)對堆垛機的控制。貨物經(jīng)過條碼掃描傳感器(選擇輥道2時經(jīng)過金屬/非金屬識別傳感器和顏色識別器)時，將條碼值(或金屬/非金屬識別信號，顏色識別信號)讀入PLC，通過DP網(wǎng)絡(luò)分別送到機械手控制﹑堆垛機控制PLC中，機械手和堆垛機根據(jù)條碼信號(或金屬/非金屬識別信號，顏色識別信號)運行，完成貨物的入庫識別(或金屬/非金屬識別信號，顏色識別信號)定位操作。它不但性能優(yōu)越,而且非常容易安裝,設(shè)定/調(diào)整, 操作和維護(hù)。716 PLC與輥道的接線圖我采用三菱公司生產(chǎn)的FX2N型PLC，在這項設(shè)計中采用一個ID212直流輸入單元模塊，一個OD212晶體管輸出單元模塊和兩個I/O模擬量輸出模塊。（1） 變頻器的控制方式及參數(shù)設(shè)定變頻器MICROMASTER420 是用于控制三相交流電動機速度的變頻器，具有很高的運行可靠性和功能的多樣性，其脈沖寬度調(diào)制的開關(guān)頻率是可選的，因而降低了電動機運行的噪聲，全面而完善的保護(hù)功能為變頻器和電動機提供了良好的保護(hù)護(hù)特性。皮帶設(shè)計為既可正轉(zhuǎn)也可逆轉(zhuǎn)，速度也分為高速及低速兩檔，在輥道中間我們還接入了各種傳感器作為自動識別信息元