【正文】 ? 3 第二章 碼垛機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ????????????? ?? 4 控制技術(shù)要求和系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ??????????????????? 4 碼垛機(jī)的位置控制 ???????????????????????? 5 ???????????????????????????? 6 ??? ??????????????????????? 6 ?????????????????????????? 7 ??????????????????????? 8 PLC 及資源配置 ????????????????????????? 8 PLC概述 ??????????????????????? 9 型號(hào)選擇 ??????????????????????????9 ???????? ????????????????? 10 碼垛機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) ????????????????????11 ????????????????????????? 11 ??????????????????? 11 ??????????????????? 13 碼垛機(jī)貨叉控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) ???????????????????? 14 安全檢測(cè)傳感器的應(yīng)用 ????????????????????? 15 通信方案的確定 ???????????????????????? 16 輸入輸出點(diǎn)的分配 ??????????????????????? 16 第三章 碼垛機(jī)程序控制設(shè)計(jì) ???????????????? ?? 18 碼垛機(jī)自檢和復(fù)位 /歸位程序 ? ?????????????????? 20 ???????????????????????? 20 /歸位程序 ?????????????????????? 21 自動(dòng)方式下的碼垛機(jī)運(yùn)行控制 ???????????? ??????21 ???????????????????????? 22 ??????????????????????? 23 ??????????????????????23 手動(dòng)方式下的碼垛機(jī)運(yùn)行控制 ?????????????????? 25 ???????????????????? 25 ???????????????????? 26 步進(jìn)電機(jī) 驅(qū)動(dòng)程序 ??????????????????????? 27 結(jié)束語(yǔ) ????????????????????????? ???? 28 致 謝 ?????????????????????????? ???? 29 附 錄 ?????????????????????????? ???? 30 參考資料 ???????????????????????? ???? 32 PLC 在倉(cāng)庫(kù)碼垛機(jī)中的設(shè)計(jì)應(yīng)用 1 碼垛機(jī)技術(shù)的研究現(xiàn)狀 按現(xiàn)行機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，有軌巷道式碼垛機(jī)分類方式很多，如按支承方式、用途、控制方式、結(jié)構(gòu)、運(yùn)行軌跡等分類。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的技術(shù)水平和倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)械設(shè)備的動(dòng)態(tài)性能也在不斷提高。 水平部分運(yùn)動(dòng)電機(jī)和垂直部分運(yùn)動(dòng)電機(jī)分別采用 220W 的三相交流異步電動(dòng)機(jī)和 200W 的單相交流異步電動(dòng)機(jī) ，由西門子S7200PLC 通過(guò)變頻器進(jìn)行控制。 ① 手動(dòng)方式通過(guò)碼垛機(jī)的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)及按鈕控制碼垛機(jī)水平和提升運(yùn)動(dòng)及貨叉伸縮。 ② 單機(jī)自動(dòng)用人機(jī)界面對(duì)碼垛機(jī)進(jìn)行全自動(dòng)的控制，控制系統(tǒng)根據(jù)用戶輸入的參數(shù)進(jìn)行全自動(dòng)的取送貨動(dòng)作。 ① 作業(yè)命令處理：確定作業(yè)狀態(tài)時(shí)自動(dòng)還是手動(dòng)；確定作業(yè)指令是存貨入庫(kù)還是取貨出庫(kù)；確定作業(yè)地址包括列地址和層地址。 ④ 作業(yè)任務(wù)的順序邏輯控制：按照入庫(kù)、出庫(kù)的作業(yè)順序，確定各輸出點(diǎn)的得電狀態(tài)，完成作業(yè)順序的邏輯控制。監(jiān)控級(jí)對(duì)通訊、流程進(jìn)行控制，并進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像顯示，直接控制級(jí)是由 PLC(可編程序控制器 )組成的控制系統(tǒng)對(duì)各設(shè)備進(jìn)行單機(jī)自動(dòng)操作。 圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 碼垛機(jī)位置控制 由碼垛機(jī)的作業(yè)流程分析，碼垛機(jī)是由水平運(yùn)行機(jī)構(gòu)、縱向起升機(jī)構(gòu)和貨叉伸縮機(jī)構(gòu)三部分組成的，水平運(yùn)行機(jī)構(gòu)和垂直起升機(jī)構(gòu)使碼垛機(jī)到達(dá)目標(biāo)位置，貨叉伸縮機(jī)構(gòu)完成存取貨任務(wù)。 輸入 編碼器 速度檢測(cè) 位置檢測(cè) 圖 碼垛機(jī)位置速度控制框圖 碼垛機(jī)速度曲線分析 常見(jiàn)的速度運(yùn)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(hào)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(guò)改變交流電頻率方式實(shí)現(xiàn)交流電的控制。 MM440 變頻器各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)如下： 輸入電壓： 3 相 380VAC， 50Hz。 輸出頻率： (0650)Hz 可調(diào)。 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(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。 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(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 P2021 6 通訊波特率設(shè)為 9600 P2021 0 MM440 變頻器通訊地址 光電編碼器反饋 PLC 在倉(cāng)庫(kù)碼垛機(jī)中的設(shè)計(jì)應(yīng)用 8 垂直方向變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 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。圖 是電容分組式單相異步電動(dòng)機(jī)原理圖。輸出單相變頻調(diào)速電源在輸出端上串上一個(gè)足夠電感量的電感，用于隔離電動(dòng)機(jī)電容對(duì)變頻器的危害作用（同時(shí)對(duì)變頻器的高載波率起到一定的濾波作用），并保護(hù)電動(dòng)機(jī)電容，此電路只適用于小功率單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式和罩極式電動(dòng)機(jī)， 不適用1CK2MPLC 在倉(cāng)庫(kù)碼垛機(jī)中的設(shè)計(jì)應(yīng)用 9 于帶離心開(kāi)關(guān)的單相電動(dòng)機(jī)。 變頻調(diào)速器R S U V W單相電容式運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電容AC 220 圖 變頻器與單相電容式運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的接線圖 通信方案的確定