【正文】 A、B兩相正交脈沖數(shù)。由于碼垛機(jī)在工作過(guò)程中是頻繁啟動(dòng)和停車(chē)的，在高速運(yùn)行的狀態(tài)下還要求碼垛機(jī)能夠快速精準(zhǔn)地停在目的地，因此在制動(dòng)方面采用了動(dòng)能制動(dòng)，將電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在發(fā)電狀態(tài)下所回饋的能量消耗在制動(dòng)電阻中，從而達(dá)到快速停車(chē)的目的。從結(jié)構(gòu)上看單相異步電動(dòng)機(jī)與三相籠型異步電動(dòng)機(jī)相似，其轉(zhuǎn)子也為籠型，只是釘子繞組為單相工作繞組，但通常為起動(dòng)的需要，定子上除了工作繞組外，還設(shè)有起動(dòng)繞組，它的作用是產(chǎn)生起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，一般只在起動(dòng)時(shí)接入，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到70%~80%的同步轉(zhuǎn)速時(shí)，由離心開(kāi)關(guān)將其從電源自動(dòng)切除，所以正常工作時(shí)只有工作繞組在電源上運(yùn)行。單相交流電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速與三相交流電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速不同，將單相220V輸入、三相輸出的變頻器的三個(gè)輸出端子（U、V、W），接任意兩端。對(duì)于m相n拍的步進(jìn)電機(jī)來(lái)說(shuō)，則轉(zhuǎn)子走過(guò)了n個(gè)步距角，所以步距角 （21）（PTO）和脈寬調(diào)制（PWM）。入庫(kù)操作時(shí)，當(dāng)碼垛機(jī)到達(dá)目標(biāo)位置時(shí)，先檢測(cè)貨位是否有貨物，若沒(méi)有貨物，則進(jìn)行伸叉作業(yè)，否則發(fā)出信號(hào)使碼垛機(jī)動(dòng)作停止；出庫(kù)時(shí)，若檢測(cè)出相應(yīng)貨位無(wú)貨物，則發(fā)出信號(hào)致碼垛機(jī)動(dòng)作停止。在碼垛機(jī)垂直軌道上頂端安裝長(zhǎng)距離光電傳感器可以監(jiān)視貨物突出，一旦有突出，向上位機(jī)報(bào)警，控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)致碼垛機(jī)停止運(yùn)行。碼垛機(jī)控制盤(pán)在收到作業(yè)信息之后向地面控制盤(pán)發(fā)出響應(yīng)信息。串行通信中最常用的物理層協(xié)議為RS232C和RS485。立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)要求監(jiān)控系統(tǒng)和3臺(tái)碼垛機(jī)控制系統(tǒng)連接，要求物理層的協(xié)議必須支持一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)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(jì)算機(jī)即可，可見(jiàn)系統(tǒng)的構(gòu)建十分簡(jiǎn)單。擴(kuò)展模塊EM235是模擬量4輸入/1輸出模塊，在本文所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)中，只用到兩個(gè)擴(kuò)展模塊EM235的輸出通道MO、VO，接變頻器MM440的端口3和4。STEP7Micro/WIN 32編程軟件是基于Windows的應(yīng)用軟件，由西門(mén)子公司專(zhuān)為SIMATIC S7200系列可編程控制器設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，功能強(qiáng)大，主要由用戶用來(lái)開(kāi)發(fā)控制程序，同時(shí)也可以實(shí)時(shí)監(jiān)控用戶程序執(zhí)行狀態(tài)。本文設(shè)計(jì)的碼垛機(jī)控制系統(tǒng)采用手動(dòng)和自動(dòng)兩種操作方式，其中自動(dòng)又有自動(dòng)入庫(kù)和自動(dòng)出庫(kù)兩種工作狀態(tài)。系統(tǒng)采用中間信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)具體運(yùn)行動(dòng)作的控制，從而更準(zhǔn)確更安全的完成作業(yè)。碼垛機(jī)自檢子程序主要是判斷上次系統(tǒng)是否正常關(guān)機(jī)，如果屬于非正常關(guān)機(jī)，碼垛機(jī)有無(wú)不安全因素（貨叉是否在收叉位置，載貨臺(tái)上有無(wú)貨物，貨位位置是否正常等），如果存在不安全因素，碼垛機(jī)開(kāi)始報(bào)警，等待故障處理。存在不安全因素?上次安全關(guān)機(jī)?故障報(bào)警，等待故障處理結(jié)束檢測(cè)貨叉位置及貨叉負(fù)載檢測(cè)安全關(guān)機(jī)標(biāo)志位開(kāi)始 Y N N Y 碼垛機(jī)自檢子程序流程圖當(dāng)碼跺機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)(如認(rèn)址認(rèn)數(shù)器計(jì)數(shù)錯(cuò)誤等)，若不及時(shí)糾正，就會(huì)使倉(cāng)庫(kù)管理出現(xiàn)混亂，所以就需要系統(tǒng)能通過(guò)控制按鈕方便的恢復(fù)系統(tǒng)的部分?jǐn)?shù)據(jù)或設(shè)置，及時(shí)恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。當(dāng)碼跺機(jī)經(jīng)過(guò)強(qiáng)制限速點(diǎn)時(shí)，強(qiáng)制為低速，直到運(yùn)動(dòng)到原位停止。操作開(kāi)始先在上位機(jī)的監(jiān)控界面上輸入待入庫(kù)目標(biāo)貨位的列、層數(shù)，選擇入庫(kù)動(dòng)作，然后按下運(yùn)行鍵，系統(tǒng)開(kāi)始執(zhí)行入庫(kù)作業(yè)。網(wǎng)絡(luò)1和2是對(duì)兩個(gè)計(jì)數(shù)器進(jìn)行復(fù)位，其中計(jì)數(shù)器C2是對(duì)輸入的倉(cāng)庫(kù)號(hào)的列數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，C3是對(duì)輸入倉(cāng)庫(kù)號(hào)的層數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。網(wǎng)絡(luò)11，C2中的計(jì)數(shù)脈沖數(shù)和VW100中輸入的倉(cāng)庫(kù)的列數(shù)進(jìn)行比較，相等時(shí)說(shuō)明已經(jīng)到達(dá)列，小車(chē)停止前進(jìn)。 手動(dòng)方式下的碼垛機(jī)運(yùn)行控制手動(dòng)控制子程序中，手動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)過(guò)每一列或?qū)訒r(shí)指示燈都會(huì)亮（\），燈亮后才可以伸縮機(jī)械手臂（見(jiàn)網(wǎng)絡(luò)2中）。當(dāng)動(dòng)作完成時(shí)，然后返回起點(diǎn)。第四章 總 結(jié)碼垛機(jī)是立體倉(cāng)庫(kù)的主要輸送設(shè)備，同時(shí)也是提高整個(gè)倉(cāng)庫(kù)運(yùn)行效率的關(guān)鍵所在。同時(shí)在水平和垂直方向采用閉環(huán)控制方式，實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行、換速平穩(wěn)、低速停準(zhǔn)的控制要求。但是盡管如此本設(shè)計(jì)系統(tǒng)還是存在很多需要改進(jìn)的地方，比如監(jiān)控系統(tǒng)還需要進(jìn)一步的完善充實(shí)，碼垛機(jī)運(yùn)行的速度和位置精度還有待提高，出入庫(kù)作業(yè)優(yōu)化調(diào)度方面需要做進(jìn)一步的研究，這些對(duì)提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率有非常重要的作用。他一絲不茍的治學(xué)態(tài)度和寬厚的待人作風(fēng)都深深的影響了我，給即將離開(kāi)大學(xué)步入社會(huì)的我樹(shù)立了榜樣！感謝我的同學(xué)和朋友在論文寫(xiě)作過(guò)程中給予我的支持和幫助，是他們無(wú)私的愛(ài)和關(guān)懷有效的保證了我項(xiàng)目的進(jìn)度和課題的順利完成。按下降按鈕，碼跺機(jī)下降到庫(kù)臺(tái)所在層。祝愿他們永遠(yuǎn)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(lái)的道路上走的更高更遠(yuǎn)！附錄一 碼跺機(jī)水平、按前進(jìn)按鈕，碼跺機(jī)運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)。從我進(jìn)入河南工院季老師就一直是我們的任課老師，從專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課到專(zhuān)業(yè)課、實(shí)踐課，每一步都體現(xiàn)著季老師愛(ài)崗敬業(yè)、服務(wù)學(xué)生、忠于教學(xué)事業(yè)的精神。 （2）設(shè)計(jì)運(yùn)行了系統(tǒng)在不同工作方式下的控制流程，應(yīng)用Step7編程軟件編寫(xiě)了主要運(yùn)行動(dòng)作的PLC程序。同時(shí)本文主要完成了以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：（1）依據(jù)設(shè)計(jì)立體倉(cāng)庫(kù)的有關(guān)參數(shù)，對(duì)碼垛機(jī)電氣控制的硬件系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。用STEP 7Micro／WIN 32軟件設(shè)計(jì)了PLC某些主要功能塊的程序，實(shí)現(xiàn)在西門(mén)子s7—200PLC對(duì)碼垛機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)的控制。 手動(dòng)方式貨叉運(yùn)行程序圖將1685送給SMB67是設(shè)置PTO的控制字節(jié)，選擇PTO方式，時(shí)基為1us。 網(wǎng)絡(luò)13中，當(dāng)列和層都到位時(shí)，調(diào)用步進(jìn)電機(jī)子程序，機(jī)械手前伸取/放貨物。 ，選擇自動(dòng)方式，然后調(diào)用自動(dòng)子程序（SBR_0），即選擇了手動(dòng)運(yùn)行方式，然后調(diào)用手動(dòng)子程序（SBR_1）。出庫(kù)的作業(yè)順序與入庫(kù)的作業(yè)順序類(lèi)似。若重新啟動(dòng)被按下超過(guò)3s，系統(tǒng)會(huì)執(zhí)行初始化程序，對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)內(nèi)存區(qū)及自由端口進(jìn)行重新定義，同時(shí)，系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)返回原位程序，以重新設(shè)定計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值；若不需要碼跺機(jī)歸位，則可以再松開(kāi)重新啟動(dòng)按鈕后，再短按一次重新啟動(dòng)按鈕(小于3s)，就可停止系統(tǒng)回歸原位。在手動(dòng)操作模式下，執(zhí)行手動(dòng)操作子程序。向上位機(jī)上傳碼垛機(jī)狀態(tài)執(zhí)行送貨子程序執(zhí)行手動(dòng)操作子程序碼垛機(jī)運(yùn)行方式選擇開(kāi)始系統(tǒng)上電取貨任務(wù)執(zhí)行取貨子程序送貨任務(wù)碼垛機(jī)自檢子程序 手動(dòng)方式 自動(dòng)方式 Y N N Y 主程序流程圖碼垛機(jī)每次開(kāi)機(jī)上電時(shí)，PLC系統(tǒng)通電，然后執(zhí)行用戶編寫(xiě)的功能模塊程序。（2）手動(dòng)：由操作員親自駕駛碼跺機(jī)進(jìn)行取貨和放貨操作，其中可以操作貨叉的升降、伸縮，碼跺機(jī)的上升下降，前進(jìn)，后退操作，來(lái)完成貨單任務(wù)。用任何一種程序編寫(xiě)程序，都可以用另外一種程序編輯器來(lái)瀏覽和編輯，但要遵守一些輸入規(guī)則。包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，碼垛機(jī)的控制方式、通訊方案及認(rèn)址方式的選擇，并設(shè)置了相應(yīng)的安全保護(hù)措施。為了利用計(jì)算機(jī)帶有的RS232接口與下層的各個(gè)模塊通信，在計(jì)算機(jī)上需要安裝232485轉(zhuǎn)換器。立體倉(cāng)庫(kù)的工作環(huán)境較惡劣，熱、電、磁等干擾信號(hào)較多，要求通信網(wǎng)絡(luò)的抗干擾能力較強(qiáng)，才能保證數(shù)據(jù)的正確接收。主要基于以下兩點(diǎn)考慮：（1） RS232C接口標(biāo)準(zhǔn)只能用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信，而RS485能實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信。作業(yè)完了之后，向地面發(fā)出“作業(yè)結(jié)束”信息。一個(gè)指令執(zhí)行完了之后，必須從碼垛機(jī)向地面發(fā)送響應(yīng)信號(hào)，即確認(rèn)信號(hào)，之后才能執(zhí)行下一個(gè)指令。（2）貨物突出貨架檢測(cè)貨物存放在貨架上，可能由于異常的情況導(dǎo)致貨物突出貨架的情況。 （1）貨架占有情況檢測(cè)自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)需要知道貨物是否存放在貨架，或者貨物在貨架的位置信息。步進(jìn)電機(jī)定子的各相繞組按照一定的順序通電、斷電，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)子按既定的方向一步一步轉(zhuǎn)動(dòng)固定的角度，這個(gè)角度被稱(chēng)為“步距角”，通常用表示。另外，變頻器的輸出電壓和電動(dòng)機(jī)的輸出電壓相匹配，變頻器要留有足夠的容量（應(yīng)比電動(dòng)機(jī)的使用功率大三倍）。 電容分組式單相異步電動(dòng)機(jī)原理圖1— 工作繞組；2—起動(dòng)繞組K—離心式開(kāi)關(guān)；C—電容器單相異步電動(dòng)機(jī)的突出特點(diǎn)是沒(méi)有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和固定的轉(zhuǎn)向。 表23 變頻器參數(shù)設(shè)定參數(shù)號(hào) 設(shè)定值 功能說(shuō)明P0003 3 專(zhuān)家模式，使能讀/寫(xiě)所有參數(shù) P0004 0全參數(shù) P0700 2 外部按鈕或上位機(jī)啟動(dòng)/停止系統(tǒng) P1000 2上位機(jī)或PLC程序給定設(shè)定 P1300 1帶磁通電流的V/f控制方式 P2010 6通訊波特率設(shè)為9600 P2011 0MM440變頻器通訊地址垂直運(yùn)行電動(dòng)機(jī)采用200W的單向交流異步電動(dòng)機(jī)，運(yùn)行速度要求為2m/min~80m/min。（4）采用模塊化程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出控制程序，包括主程序、子程序和中斷程序。為速度給定量，為PLC輸出的控制量，為變頻器輸出電壓，為被控量，控制算法為PID。