【正文】 為此 , 1~25料倉的地址對應(yīng) PLC的內(nèi)部保持繼電器 ,每個(gè)保持繼電有 16位 ,即 00位 ~15位 ,料倉的料位號用 01 位 ~06 位來表示。 以入庫動(dòng)作為例， 具體動(dòng)作過程如下： （ 1） 機(jī)械手伸縮、升 降 、轉(zhuǎn)盤和抓手進(jìn)行原點(diǎn)搜索。 （ 5） 機(jī)械手上升 ,當(dāng)脈沖個(gè)數(shù)達(dá)到設(shè)置值時(shí)停止。 （ 9） 機(jī)械手伸縮、升降 ,轉(zhuǎn)盤電機(jī)返回原點(diǎn)。 對系統(tǒng)的展望： 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對物流產(chǎn)業(yè)的需求也會(huì)逐年擴(kuò)大，這就意味著人們必須提高倉庫的自動(dòng)化控制水平以提高倉庫的利用率，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就是為了提。從而設(shè)計(jì)出操作方便、自動(dòng)化程度高、應(yīng)用范圍廣的 立體倉儲系統(tǒng)。 （ 7） 機(jī)械手下降 ,當(dāng)脈沖個(gè)數(shù)達(dá)到設(shè)置值時(shí)停止。 （ 3） 機(jī)械手下降 ,當(dāng)脈沖個(gè)數(shù)達(dá)到設(shè)置值時(shí)停止。若當(dāng)前位于操作位置的料倉號是8,則通過程序判別 ,電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn) ,鏈條反向運(yùn)行 ,直到 2料倉到達(dá)操作位置時(shí) ,電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。 直流 電機(jī)的控制 無刷直流電機(jī)的控制流程圖如 圖 46 所示 ，開機(jī)后各軸返回零位，系統(tǒng)調(diào)用編碼器設(shè)置程序，并比較目標(biāo)坐標(biāo)值與編碼器計(jì)數(shù)值 HC，如果目標(biāo)值大于 HC 則控制無刷直流電機(jī)正轉(zhuǎn)，目標(biāo)值小于 HC 值時(shí)控制無刷直流電 機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)二者相等時(shí)電機(jī)停止。當(dāng)觸點(diǎn) 合一次時(shí)，脈沖個(gè)數(shù)的設(shè)定值從 0 開始增加 1000，當(dāng)觸點(diǎn) 每閉合一次時(shí)，脈沖個(gè)數(shù)的設(shè)定基于 PLC 柔性制造生產(chǎn)線中物料立體倉庫的設(shè)計(jì) 若有 54 值從當(dāng)前值減少 1000。對于給定了起始頻率、運(yùn)行頻率以及行程的包絡(luò)線，可以根據(jù)公式計(jì)算出頻率上升的斜率，基于此原則，子程序是假定外部給定三個(gè)孌量：起始頻率、運(yùn)行頻率、脈沖數(shù)（即行程），計(jì)算出各段運(yùn)行脈沖數(shù)。使用了三個(gè)子程序。 退出子程序。 向 SMW168（字）寫入包絡(luò)表 C的起始 V存儲器偏移值。 為了初始化 PTO，請遵循如下步驟： 用初次掃描存儲器位（ ）復(fù)位輸出為 0，并調(diào)用執(zhí)行初始化操作的子程序。如果要裝入新 的脈沖數(shù)（ SMD72或 SMD82）、脈沖寬度（ SMW70或 SMW80）或周期（ SMW68或 SMW78），應(yīng)該在執(zhí)行 PLS 指令前裝入這些值和控制寄存器。在輸出包絡(luò)的加速部分，要求在 200個(gè)脈沖左右達(dá)到 最大脈沖頻率。圖 42的例子說明了如何生成包絡(luò)表值，按要求產(chǎn)生輸出波形加速電機(jī)、恒速運(yùn)行，然后減速電機(jī)。另外，在狀態(tài)字節(jié)中的增量計(jì)算錯(cuò)誤位（ ）被置為 1。 基于 PLC 柔性制造生產(chǎn)線中物料立體倉庫的設(shè)計(jì) 若有 39 包絡(luò)表 C的格式如表 。選擇多段操作，必須裝入包絡(luò)表 C的起始 V存儲器構(gòu)的偏移地址（ SMW168 或 SMW178）。當(dāng) PLC進(jìn)入 RUN 狀態(tài)時(shí)，這個(gè)初始位化為 0。在管線中一次 只能存入一個(gè)入口，一旦第一個(gè)脈沖串發(fā)送完成，接著輸出第二個(gè)波形，管線可以用于新的脈沖串。 有兩種方法完成管線，單段管線和多段管線。請見下面的多段管線。如果指定脈沖數(shù)為 0，就把脈沖數(shù)缺省地設(shè)定為 1個(gè)脈沖。周期的范圍是 50到 65,535微秒，或 2到 65,535毫秒。把 PTO/PWM 控制字節(jié)（ 或 ）的允許位置為 0，并執(zhí)行 PLC 指令，可以在任何時(shí)候禁止 PTO 或 PWM 波形的產(chǎn)生。脈沖寬度調(diào)制（ PWM）功能 提供連續(xù)、變占空比輸出，用戶控制周期和脈沖寬度。當(dāng)不使用 PTO/PWM 發(fā)生器時(shí)，輸出由映像寄存器控制。一個(gè)發(fā)生器分配在數(shù)字輸出 ，另一個(gè)分配在數(shù)字輸出 。 系統(tǒng) 進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)過程。 Z軸移動(dòng)指定位移， Y軸下降，檢測到位后，電磁閥控制氣缸夾緊貨物， Y軸上升， R軸逆時(shí)針轉(zhuǎn) 90176。入庫完成。 Z軸移動(dòng)指定位移， Y軸下降，檢測機(jī)械手到位后，電磁閥控制氣缸 夾 緊貨物， Y軸上升， R軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 90176。 當(dāng)其閉合時(shí)表明小車上有貨物，選擇入庫指令。 基于 PLC 柔性制造生產(chǎn)線中物料立體倉庫的設(shè)計(jì) 若有 33 表 系統(tǒng)元器件選型清單 元器件名稱 元器件規(guī)格 元器件型號 數(shù)量 備注 1 2 PLC可編程控制器 24輸入 DC24V CPU226 DC/DC/DC 1 PLC可編程控制器擴(kuò)展模塊 8輸入 DC24V EM232 1 3 夾緊氣缸 平行夾 HDP 20S HDT 1630 1 4 電磁閥 ~ DC 24v SVK 0120 1 5 無刷直流 電機(jī) 200w 3000RPM 57BL2030H1LS 2 6 步進(jìn)電機(jī) 220V 57BYG250C 2 7 旋轉(zhuǎn) 編碼器 12v~24v E6A2CW5C 1 8 無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 220V BL2203 2 9 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 SH20403 2 10 行程 開關(guān) 5A125VAC/3A250VAC Z15GQ21B 8 11 光電開關(guān) 12v~24v EESPY402 1 對 12 倉庫到位開關(guān) 5A125VAC/3A250VAC Z15GQ21B 3 13 空氣開關(guān) 10A 220V 2P 1 基于 PLC 柔性制造生產(chǎn)線中物料立體倉庫的設(shè)計(jì) 若有 34 基于 PLC 柔性制造生產(chǎn)線中物料立體倉庫的設(shè)計(jì) 若有 35 4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的總體程序設(shè)計(jì) I/0地址分配表 I/O 地址分配表見附錄?；蛘咚俣然貍鞲淖円?encoder 變化為參考，使信號分辨率增加以期得到更佳的控制。速度不夠則開長，速度過頭則減短，此部份工作就由 PWM 來完成。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)到 hallsensor感應(yīng)出另一組信號的位置時(shí)，控制部又再開啟下一組功率晶體管，如此循環(huán)電機(jī)就可以依同一方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)直到控制部決定要電機(jī)轉(zhuǎn)子停止則關(guān)閉功率晶體管 (或只開下臂功率晶體管 )；要電機(jī)轉(zhuǎn)子反向則功率晶體管開啟順序相反。在沒有細(xì)分驅(qū)動(dòng)器時(shí)，用戶主要靠選擇不同相數(shù)的步進(jìn)電機(jī)來滿足自己步距角的要求。 此步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的電氣技術(shù)數(shù)據(jù)見表 ： 表 SH2H057電氣技術(shù)數(shù)據(jù)表 驅(qū)動(dòng)器型號 相數(shù) 類別 細(xì)分?jǐn)?shù) 通過撥位 開關(guān)設(shè)定 最大 相電流 開關(guān)設(shè)定 工作電源 SH2H057 二相或四相 混合式 二相八拍 一組直流 DC(24V40V) (2).步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接線示意圖見圖 310。觸點(diǎn)規(guī)格： DC24V／ 1A或 AC11OV／ O． 3A。當(dāng)保護(hù)發(fā)生時(shí)，驅(qū)動(dòng)器進(jìn)入脫機(jī)狀態(tài) 使電機(jī)失電，但這時(shí)控制系統(tǒng)可能尚未知曉。 圖 36 輸入信號接口電路 圖 37 外接限流電阻 R 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸出信號有兩種 : ① .初相位信號：驅(qū)動(dòng)器每次上電后將使步進(jìn)電機(jī)起始在一個(gè)固定的相位上，這就是初相位。 所有型號驅(qū)動(dòng)器的輸入信號都相同，共有三路信號，它們是：步進(jìn)脈沖信號 CP、方向電平信號 DIR、脫機(jī)信號 FREE(此端為低電平有效，這時(shí)電機(jī)處于無力矩狀態(tài)；此端為高電 平或懸空不接時(shí)，此功能無效，電機(jī)可正常運(yùn)行 )。 圖 35 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選擇 在選擇步進(jìn)電動(dòng)機(jī)時(shí)首先考慮的是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的類型選擇，其次才是具體的品種選擇，根據(jù)系統(tǒng)要求，確定步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的電壓值、電流值以及有無定位轉(zhuǎn)矩和使用螺栓機(jī)構(gòu)的定位裝置，從而就可以確定步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的相數(shù)和拍數(shù)。 ? 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要缺點(diǎn)是效率較低 ,并且需要配上適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)電源。旋轉(zhuǎn)編碼器可輸出兩路脈沖信號，其波形如圖 34 所示： 基于 PLC 柔性制造生產(chǎn)線中物料立體倉庫的設(shè)計(jì) 若有 24 圖 34 A、 B相脈沖圖 當(dāng)旋轉(zhuǎn)編碼器正轉(zhuǎn)時(shí) A相超前 B相 ,旋轉(zhuǎn)編碼器反轉(zhuǎn)時(shí) ,B相滯后 A相，這樣通過該裝置就可以檢測電機(jī)運(yùn)行的絕對位移。 表 EM232 模擬量輸出模塊技術(shù)規(guī)范 基于 PLC 柔性制造生產(chǎn)線中物料立體倉庫的設(shè)計(jì) 若有 21 型號 物理I/O數(shù)量 功耗 信號范圍 分辨率全量程 數(shù)據(jù)字格式 最大驅(qū)動(dòng) 從+5VDC 從 L+ 電壓輸出 電流輸出 電壓 電流 電壓 電流 電壓輸出 電流輸出 EM232 AQ2*12位 6ES7 2320HB200XA0 2 20mA 70mA +/10V 0 到20mA 12位 11位 32020到+32020 0 到+32020 最小5000歐 最大500歐 基于 PLC 柔性制造生產(chǎn)線中物料立體倉庫的設(shè)計(jì) 若有 22 圖 32 EM232 擴(kuò)展模塊的連接器的端子標(biāo)識 EM232 控制無刷直流電機(jī) 原理 接線圖如圖 33所示。按以上 S7200CPU規(guī)格所示，由于該系統(tǒng)需要的 PLC輸入端接口較多，因此選用的 PLC可編程控制器應(yīng)為 CPU 226 系列，該 CPU為直流供電，直流數(shù)字量輸出， 數(shù)字量輸出點(diǎn)是晶體管因此選擇 DC/DC/DC 系列。 基于 PLC 柔性制造生產(chǎn)線中物料立體倉庫的設(shè)計(jì) 若有 19 S7200 CPU的選 擇 西門子提供多種類型的 CPU以適應(yīng)各種應(yīng)用要求。 X\Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要是采用齒輪齒條機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)水平方向的運(yùn)動(dòng)， 見圖 24。 基于 PLC 柔性制造生產(chǎn)線中物料立體倉庫的設(shè)計(jì) 若有 14 (11 )(12 )(13 )圖 21 TVT－ 4000E 立體倉庫系統(tǒng)單元結(jié)構(gòu)圖 （ 11） － 立體倉儲庫 （ 12） － Z 軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) （ 13） － X\Y 軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 立體倉儲庫 立體倉儲庫由 25 個(gè)倉儲位組成，每個(gè)倉儲位都裝有檢測傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控貨物的有無，此立體倉儲庫包含原材料區(qū)、成品區(qū)和廢品區(qū)可以通過程序控制，也可通過用戶的需求自己編寫程序 實(shí)現(xiàn)對貨物在立體倉儲庫內(nèi)的自由存取， 見圖 22。直流無刷電機(jī)即是將同步電機(jī)加上電子式控制 (驅(qū)動(dòng)器 )，控制定子旋轉(zhuǎn)磁場的頻率并將電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速回授至控制中心反復(fù)校正，以期達(dá)到接近直流電機(jī)特性的方式。當(dāng)電脈沖按某一相序連續(xù)加到步進(jìn)電動(dòng)機(jī)時(shí)，轉(zhuǎn)子以正比于電脈沖頻率的轉(zhuǎn)速沿某一方向旋轉(zhuǎn)。因此在設(shè)計(jì)貨物分揀以及倉儲系統(tǒng)時(shí) ， PLC可編程控制器無疑 起到 了 關(guān)鍵的作用，通過 PLC可編程控制器的控制 ,我們可以提高系統(tǒng)的 可靠性，而且 由于 其具有較高的抗干擾能力，因此使用 PLC可編程控制器是實(shí)現(xiàn)該機(jī)電一體化設(shè)備的理想控制裝置。本人認(rèn)為該系統(tǒng)的自動(dòng)化程度較高，同時(shí)存取貨物 較合理，能夠有效的提高貨物倉 取 能力，同時(shí)由于采用了機(jī)械手，該系統(tǒng)同樣能夠較大程度的降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率。 本文主要 設(shè)計(jì) 了立體倉儲系統(tǒng)電控系統(tǒng)中硬件的設(shè)計(jì)與 元器件 選擇，同時(shí)詳細(xì)敘述了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，最終 設(shè)計(jì) 了立體倉儲系統(tǒng)電控系統(tǒng)的流程圖及其程序編制過程。 基于 PLC 柔性制造生產(chǎn)線中物料立體倉庫的設(shè)計(jì) 若有 4 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及 其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或