【正文】 ? 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。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。 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。 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。 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。 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。 ④ 作業(yè)任務的順序邏輯控制：按照入庫、出庫的作業(yè)順序，確定各輸出點的得電狀態(tài)，完成作業(yè)順序的邏輯控制。監(jiān)控級對通訊、流程進行控制，并進行實時圖像顯示，直接控制級是由 PLC(可編程序控制器 )組成的控制系統(tǒng)對各設備進行單機自動操作。 圖 系統(tǒng)結構圖 碼垛機位置控制 由碼垛機的作業(yè)流程分析，碼垛機是由水平運行機構、縱向起升機構和貨叉伸縮機構三部分組成的，水平運行機構和垂直起升機構使碼垛機到達目標位置，貨叉伸縮機構完成存取貨任務。 輸入 編碼器 速度檢測 位置檢測 圖 碼垛機位置速度控制框圖 碼垛機速度曲線分析 常見的速度運行曲線有三種，分別為三角形與梯形速度曲線、拋物線與直線形速度曲線、正弦形速度曲線。所選模塊型號如表 22 所示。 變頻器的選型 （ 1） 變頻器的概念 變頻器的工作原理是通過改變交流電頻率方式實現(xiàn)交流電的控制。 MM440 變頻器各項參數(shù)指標如下： 輸入電壓： 3 相 380VAC， 50Hz。 輸出頻率： (0650)Hz 可調。 數(shù)字量輸入： 6 路帶隔離的數(shù)字量輸入。 通訊接口： RS485 通訊、 USS 協(xié)議。系統(tǒng) 方框圖如圖 所示， gn 為速度給定量， KU 為 PLC 輸出的控制量， u 為變頻器輸出電壓， n 為被控量，控制算法為 PID。 （ 4）采用模塊化程序結構設計出控制程序，包括主程序、子程序和中斷程序。 表 23 變頻器參數(shù)設定 參數(shù)號 設定值 功能說明 P0003 3 專家模式，使能讀 /寫所有參數(shù) P0004 0 全參數(shù) P0700 2 外部按鈕或上位機啟動 /停止系統(tǒng) P1000 2 上位機或 PLC 程序給定設定 P1300 1 帶磁通電流的 V/f 控制方式 P2021 6 通訊波特率設為 9600 P2021 0 MM440 變頻器通訊地址 光電編碼器反饋 PLC 在倉庫碼垛機中的設計應用 8 垂直方向變頻調速系統(tǒng)設計 垂直運行電動機采用 200W 的單向交流異步電動機，運行速度要求為2m/min~80m/min。圖 是電容分組式單相異步電動機原理圖。輸出單相變頻調速電源在輸出端上串上一個足夠電感量的電感，用于隔離電動機電容對變頻器的危害作用（同時對變頻器的高載波率起到一定的濾波作用），并保護電動機電容，此電路只適用于小功率單相電容運轉式和罩極式電動機， 不適用1CK2MPLC 在倉庫碼垛機中的設計應用 9 于帶離心開關的單相電動機。 變頻調速器R S U V W單相電容式運轉電動機運行電容AC 220 圖 變頻器與單相電容式運轉電動機的接線圖 通信方案的確定