【正文】 1 3L B 1 3 L C 1 3V C 3 圖 2 控制升降臺(tái)電機(jī)原理圖 S7200 系列 PLC 概述 S7200 系列 PLC 是德國(guó)西門(mén)子公司生產(chǎn)的一種超小型 PLC,超小型是指其功能具有大、中型 PLC 的水平，而價(jià)格卻和小型 PLC 的價(jià)格一樣。特別是S7200CPU22*系列 PLC(它 是 21*系列的替代產(chǎn)品），由于它具有多種功能模塊和人機(jī)界面可供選擇，可以很容易的組成 PLC 網(wǎng)絡(luò)。特包括CPU、存儲(chǔ)器、基本輸入輸出點(diǎn)和電源等，使 PLC 的主要部分。 相關(guān)設(shè)備是為了充分和方便的利用 SIMATIC S7200 系統(tǒng)的硬件和軟件資源而開(kāi)發(fā)和使用的一些設(shè)備，主要有編程設(shè)備、人際操作界面和 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。輸入部分則輸出控制信號(hào)，控制工業(yè)過(guò)程中的設(shè)備。它具有四種不同結(jié)構(gòu)配置的 CPU 單元。 （ 2） CPU 222 CPU 222 除了具有 CPU 221 的功能外，其不同在于：它有 8 輸入/6 輸出，共計(jì) 14 點(diǎn) I/O，可以擴(kuò)展 8 路模擬量和最多 64 個(gè) I/O,因此使更廣泛的全功能控制器。 CPU 224（擴(kuò)展）分別左右、上下及機(jī)械手電機(jī)模塊進(jìn)行自動(dòng)控制，并對(duì)檢測(cè)信號(hào)及外部輸入數(shù)據(jù)和控制信號(hào)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)左右運(yùn)動(dòng)、機(jī)械手驅(qū)動(dòng)、升降臺(tái)提升機(jī)保護(hù)等控制的基本要求。 位模塊的特性如下： （ 1）位控模塊可提供單軸開(kāi)環(huán)移動(dòng)控制所需要的功能和性能； （ 2）提供高速控制從每秒 12 個(gè)脈沖到每秒 200 000 個(gè)脈沖； （ 3）支持急停 S 曲線(xiàn)或線(xiàn)性的加減速功能； （ 4）提供可組態(tài)的測(cè)量系統(tǒng)，既可以使用工程單位如英寸或厘米，也可以使用脈沖數(shù)； （ 5）支持手動(dòng)的位控方式； （ 6）提供連續(xù)操作； （ 7）提供四種不同的參考點(diǎn)尋找模式，每種模式都可對(duì)起始的尋找方向和最終的接近方向進(jìn)行選擇 [9]。認(rèn)址器目前多為紅外傳感器或者光電開(kāi)關(guān)，發(fā)射和接收紅外光在同側(cè)時(shí)用反射式認(rèn)址片，否則用透射式的，認(rèn)址原理如下圖 31 所示。光電開(kāi)關(guān)的重要功能是能夠處理光的強(qiáng)度變化 :利用光學(xué)元件，在傳播媒介中間使光束發(fā)生變化；利用光束來(lái)反射物體，使光束發(fā)射經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離后瞬間返回。接收器由光電二 極管或光電三極管組成。三角反射板是結(jié)構(gòu)牢固的反射裝置，它由很小的三角錐體反射材料組成，能夠使光束準(zhǔn)確地從反射板中返回，具有實(shí)用意義。 為了 定位精確，水平和垂直方向均裝有兩臺(tái)認(rèn)址器（ GD1 和 GD2 與 GD3 和 GD4)。 電氣接線(xiàn)圖及元器件的選擇 電氣接線(xiàn)圖 電 氣主接線(xiàn)圖如圖 33 所示。如圖 34 所示。即外部輸入接點(diǎn)閉合，輸出設(shè)備動(dòng)作；外部輸人接點(diǎn)斷開(kāi)，輸出設(shè)備停止動(dòng)作。 網(wǎng)絡(luò) 3 中 VW100,VW102 分別放置輸入的列數(shù)和層數(shù)， VB100 中放置鍵盤(pán)的十六進(jìn)制輸入值。 網(wǎng)絡(luò) 12 中， C3 中的計(jì)數(shù)脈沖數(shù)和 VW102 中輸入的倉(cāng)庫(kù)的層 數(shù)進(jìn)行比較，相等時(shí)說(shuō)明已經(jīng)到達(dá)層，升降臺(tái)停止上升，到達(dá)層標(biāo)志 。 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 25 當(dāng)動(dòng)作完成時(shí)，完成標(biāo)志 置 1，然后返回起點(diǎn)。 STEP7Micro/WIN32 編程軟件是基于 Windows 的應(yīng)用軟件，有西門(mén) 子公司專(zhuān)為S7200 系列可編程控制器設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，它功能強(qiáng)大，主要為用戶(hù)開(kāi)發(fā)控制程序使用，同時(shí)監(jiān)控用戶(hù)程序的執(zhí)行狀態(tài)。 菜單欄包括文件（ File）、編輯（ Edit）、視圖（ View）、 PLC、調(diào)試（ Debug）、工具（ Tools）、窗口（ Windows）和幫助（ Help）等 8 個(gè)主菜單項(xiàng) ，菜單欄還提供了使用鼠標(biāo)或鍵盤(pán)進(jìn)行操作的主要方式。該軟件提供三組工具 —— 標(biāo)準(zhǔn)、調(diào)試和指令。單擊任一按鈕，可打開(kāi)此按鈕對(duì)應(yīng)的窗口。而且，隨著控制技術(shù)的發(fā)展，其效率也有很大的提高。巷道式堆垛機(jī)作為典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品 ,其技術(shù)水平主要體現(xiàn)在控制系統(tǒng)的先進(jìn)性 ,本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基木出發(fā)點(diǎn)是實(shí)用性與先進(jìn)性相結(jié)合，在保證系統(tǒng)實(shí)用能力的前提下體現(xiàn)技術(shù)先進(jìn)性，并為系統(tǒng)的進(jìn)一步技術(shù)升級(jí)完善預(yù)留接口。在堆垛機(jī)方面，不斷推出具有新的物理外形和更高性能的設(shè)備，主要包括提高電子和控制技術(shù)，使堆垛機(jī)具有更高定位精度的同時(shí)提高搜索能力和運(yùn)行速度。值此論文完成之際，謹(jǐn)向老師致以崇高的敬意和衷心的感謝！感謝朝夕相處的同學(xué)們的熱心幫助和大力支持！感謝機(jī)機(jī)電工程系的各位老師、同學(xué)們還有我的舍友，他們?cè)谖艺n題的完成過(guò)程中提供了很多幫助！ 此外，非常感謝家人對(duì)我的關(guān)心和巨大的支持，在此深深的祝福他們身體健康，生活幸福 ! 在論文完成答辯 之際，向本次論文評(píng)審和答辯的各位老師，表示最誠(chéng)摯的謝意！ 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 。 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 29 參考文獻(xiàn) [1] 虞和謙 . 高層貨架倉(cāng)庫(kù)講座 物流技術(shù)， 1997（ 1）（ 2）（ 3）（ 4）（ 5） [2] . 物料搬運(yùn) 機(jī)械工業(yè)出版社， 1975： 151167 [3] 羅志清 . 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的控制與設(shè)計(jì)研究： [碩士論文 ] 甘肅工業(yè)大學(xué)， 20xx:3 [4] 吉國(guó)宏 . 自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)設(shè)計(jì) [M] 北京：人民鐵道出版社， 1997,5659 [5] 王曉輝 . 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 制造業(yè)自動(dòng)化， 20xx(9)： 70 [6] 瞿大中 . 可編程控 制器應(yīng)用與試驗(yàn) 華中科技大學(xué)出版社， 20xx [7] 陳立定 . 電氣控制與可編程控制器 廣州：華南理工大學(xué)出版社， 20xx： 153 [8] 王永華 . 現(xiàn)代電氣及可編程控制技術(shù) 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 20xx：107109 [9] 汪曉平 . 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PLC 在自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 機(jī)械 設(shè)計(jì)制造， （ 2）： 54 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 30 致謝 本論文是在老師和同學(xué)的精心指導(dǎo)和熱情的幫助下完成的。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，各種高新技術(shù)的出現(xiàn)，同時(shí)由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日 益激烈，對(duì)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)提出了更高的要求。本文主要研究了巷道式堆垛機(jī)的定位控制。在瀏覽欄單擊“工具”（ Tools），然后淡季對(duì)應(yīng)的“指令系統(tǒng)”（ Instruction Wizard），出現(xiàn)如圖 43 所示的界面，可進(jìn)一步進(jìn)行選擇 [10]。 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 27 圖 42 STEP7Micro/WIN32 的主界面 瀏覽欄提供快速切換用戶(hù)窗口的控制按鈕，包括視圖項(xiàng)（ View）和工具項(xiàng)（ Tools）兩部分。 工具欄將最常用的操作以按鈕形式設(shè)定到主窗口，提供給用戶(hù)最便利的鼠標(biāo)訪(fǎng)問(wèn)。 STEP7Micro/WIN32 的主界面如圖 42 所示。然后設(shè)置周期為 50us,脈沖數(shù)為 70000 個(gè)。 是取 /放完成標(biāo)志，當(dāng)取放完成時(shí)，手臂縮回（如網(wǎng)絡(luò) 14），并置動(dòng)作完成標(biāo)志 。 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 23 ○ 1 自動(dòng)控制中的尋址定位 這是自動(dòng)子程序中的網(wǎng)絡(luò)，采用兩對(duì)光電開(kāi)關(guān)來(lái)定位，當(dāng)兩對(duì)同時(shí)閉合時(shí)，說(shuō)明已經(jīng)到達(dá)所到的列或?qū)印? 圖 41 程序流程圖 程序設(shè)計(jì) 這段程序主要是對(duì)所需的計(jì)數(shù)器、寄存器進(jìn)行初始化復(fù)位。如圖 35 所示?？刂茊卧ㄟ^(guò)控制繼電器的得失電來(lái)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，從而控制小車(chē)、升降臺(tái)的運(yùn)行方向。垂直方向的認(rèn)址片安裝在對(duì)應(yīng)貨格的堆垛機(jī)的立柱側(cè)面。 光導(dǎo)纖維 (LWL)，它擴(kuò)大了光電傳感器的使用范圍，形成了特殊的嵌裝式收發(fā)裝置。在其后面是檢測(cè)電路，它能濾出有效信號(hào)和應(yīng)用該信號(hào)。 圖 32 光電傳感器原理 發(fā)送器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來(lái)源于半導(dǎo)體光源，發(fā)光二極管 (LED)和激光二極管。紅外線(xiàn)光電開(kāi)關(guān)是利用人眼不可見(jiàn) (波長(zhǎng)為 780nmlmm)的近紅外線(xiàn)和紅外線(xiàn)來(lái)檢測(cè)、判別物體。系統(tǒng)資源分配如表 32 所示。