【正文】 ，操作者在計(jì)算機(jī)前發(fā)布的指令也要迅速送達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，所有這一切都是以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫為中介環(huán)節(jié)，所以說數(shù)據(jù)庫是聯(lián)系上位機(jī)和下位機(jī)的橋梁。設(shè)置通信故障恢復(fù)參數(shù)(一般情況下使用系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置即可)，單擊“下一步”，彈出“設(shè)備配置向?qū)А薄＿x擇“西門子S7200系列 PPI”項(xiàng)，單擊“下一步”。PLC為組態(tài)王提供數(shù)據(jù)。外部設(shè)備包括：下位機(jī)（PLC 、儀表、模塊、板卡、變頻器等），它們一般通過串行口和上位機(jī)交換數(shù)據(jù)；其他Windows 應(yīng)用程序，它們之間一般通過DDE 交換數(shù)據(jù)；外部設(shè)備還包括網(wǎng)絡(luò)上的其他計(jì)算機(jī)。 所示。創(chuàng)建簡單的圖形畫面繼續(xù)上節(jié)的工程。提供了對(duì)圖形對(duì)象在窗口內(nèi)任意移動(dòng)、縮放、改變形狀、復(fù)制、刪除、對(duì)齊等編輯操作，全面支持鍵盤、鼠標(biāo)繪圖，并可提供對(duì)圖形對(duì)象的顏色、線型、填充屬性進(jìn)行改變的操作工具。工作目錄下的文件由“組態(tài)王”自動(dòng)管理。TOUCHVEW 從控制設(shè)備中采集數(shù)據(jù)，并存在于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中。TOUCHMAK具有先進(jìn)完善的圖形生成功能；數(shù)據(jù)庫提供多種數(shù)據(jù)類型，能合理地提取控制對(duì)象的特性；對(duì)變量報(bào)警、趨勢(shì)曲線、過程記錄、安全防范等重要功能都有簡潔的操作方法。在工程瀏覽器中您可以查看工程的各個(gè)組成部分，也可以完成數(shù)據(jù)庫的構(gòu)造、定義外部設(shè)備等工作；工程管理器內(nèi)嵌畫面管理系統(tǒng)，用于新工程的創(chuàng)建和已有工程的管理。選中要下載到 PLC 的內(nèi)容，單擊[執(zhí)行]就可以將寫好的梯形圖程序下載到PLC 的 CPU 中。 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及系統(tǒng)調(diào)試5．在梯形圖中沒有真實(shí)的電流流動(dòng)，為了便于分析 PLC 的周期掃描原理和邏輯上的因果關(guān)系，假定在梯形圖中有“電流”流動(dòng)，這個(gè)“電流”只能在梯形圖中單方向流動(dòng)——即從左向右流動(dòng)，層次的改變只能從上向下。 有 軌 小 車 或巷 內(nèi) 輸 送 機(jī)送 貨 至 貨 臺(tái) 監(jiān) 控 機(jī) 分 析任 務(wù) 再 分 別向 有 關(guān) 設(shè) 備發(fā) 出 指 令在 監(jiān) 控 器 終端 ， 人 工 分配 貨 位貨 物 到 巷 道口 ， 堆 垛 機(jī)存 取 貨 物監(jiān) 控 機(jī) 實(shí) 時(shí) 顯 示 狀 態(tài)并 監(jiān) 控 堆 垛 機(jī) 作 業(yè)堆 垛 機(jī) 運(yùn) 行 ，通 過 限 位 開關(guān) 停 止 到 指 定 地址 ， 入 庫作 業(yè) 完 成 任 務(wù) ， 發(fā) 回完 成 信 息 ， 堆 垛機(jī) 待 命手 動(dòng) 方 式圖 自動(dòng)化立體倉庫工作流程圖 梯形圖的設(shè)計(jì)本系統(tǒng)運(yùn)用 SIMATIC S7200 Micro 編程軟件進(jìn)行梯形圖順控程序編寫，在編寫梯形圖的過程中遵循以下編程規(guī)則：1．每個(gè)繼電器的線圈和它的觸點(diǎn)均用同一編號(hào)，每個(gè)元件的觸點(diǎn)使用時(shí)沒有數(shù)量限制。本設(shè)計(jì)中自動(dòng)化立體倉庫的工作原理為通過按鈕控制堆垛機(jī)的運(yùn)行路線，在堆垛機(jī)的牽引槽內(nèi)放置若干的限位開關(guān)，當(dāng)總控制臺(tái)將位置信號(hào)傳輸給堆垛機(jī)時(shí)，堆垛機(jī)開始運(yùn)行。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 立體倉庫系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)圖 電氣原理圖 控制臺(tái)控制臺(tái)由控制面板電路和繼電器電路兩部分組成。S7200 的可靠性高，可以用于梯形圖、語句表和功能圖三種語言來編程。其中高檔機(jī)主要用于大規(guī)模過程控制、全PLC 的分布式控制系統(tǒng)以及整個(gè)工廠的自動(dòng)化等。 立體倉庫系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) PLC 型號(hào)的選擇PLC 選擇的一般原則為：擇的基本原則是，在功能滿足要求的前提下，選擇最可靠、維護(hù)使用最方便以及性能價(jià)格比的最優(yōu)化機(jī)型。例如是開關(guān)量還是模擬量，是交流還是直流以及電壓大小的等級(jí)，同時(shí)還要注意輸出端的負(fù)載的特點(diǎn)，一次選擇和培植相應(yīng)機(jī)型和模塊。（2）對(duì)射式傳感器的工作原理： 對(duì)射式傳感器的輸出狀態(tài)一般為 NPN 輸出，輸出晶體管的動(dòng)作狀態(tài)可分為入光時(shí) ON 和遮光時(shí) ON 兩種。主要由電源輸入部分、信號(hào)輸入部分、輸出部分組成。本系統(tǒng)用步進(jìn)電機(jī)為 42BYG250C 型步進(jìn)電機(jī)，其電氣技術(shù)數(shù)據(jù)為：電機(jī)型號(hào) 相數(shù) 布距角 靜態(tài)相電流 驅(qū)動(dòng)電壓 額定轉(zhuǎn)矩 重量42BYG250C 2 表 42BYG250C 型步進(jìn)電機(jī)電氣技術(shù)數(shù)據(jù) 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的基本組成和工作原理 為了驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，必須由一個(gè)決定電動(dòng)機(jī)速度和旋轉(zhuǎn)角度的脈沖發(fā)生器10 1 129874 5 63210 立體倉庫系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)（在該立體倉庫控制系統(tǒng)中采用 PLC 作脈沖發(fā)生器進(jìn)行位置控制） ，一個(gè)使電動(dòng)機(jī)繞組電流按規(guī)定次序通斷的脈沖分配器，一個(gè)保證電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行的功率放大器，以及一個(gè)直流功率電源等組成一個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 硬件部分 步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)是數(shù)字控制系統(tǒng)中的執(zhí)行電機(jī)，當(dāng)系統(tǒng)講一個(gè)電脈沖信號(hào)到步進(jìn)電機(jī)定子繞組時(shí)，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)一步，當(dāng)電脈沖安某一相序加到電動(dòng)機(jī)時(shí)，轉(zhuǎn)子沿某一方向轉(zhuǎn)動(dòng)的步數(shù)等于電脈沖光個(gè)數(shù)。4）對(duì)于保護(hù)傳送平臺(tái)在各個(gè)方向的移動(dòng)，可以在立體倉庫中通過硬件在移動(dòng)的三個(gè)方向上實(shí)施保護(hù)措施，即 X 軸極限位保護(hù)、 Y 軸極限位保護(hù)、Z 軸極限位保護(hù)以及 X 軸、Y 軸、Z 軸協(xié)調(diào)保護(hù)（硬件聯(lián)鎖） ，通過以上各種保護(hù)開關(guān)，可以確保操作人員在編程實(shí)驗(yàn)中或是立體倉庫在程序出錯(cuò)時(shí)，不會(huì)損壞該裝置。3）傳送平臺(tái)在到達(dá)指定倉位后，可通過平臺(tái)上的伸叉控制平臺(tái)的前后和上下移動(dòng)來進(jìn)行出入庫作業(yè)。要實(shí)現(xiàn)通過輸入不同數(shù)字使機(jī)械到達(dá)不同的位置，需要作到的就是控制步進(jìn)電機(jī)走多少個(gè)單位長度。為了提高送貨平臺(tái)移送的速度，縮短其到達(dá)指定位置的時(shí)間，在控制時(shí)可將水平和垂直的移動(dòng)設(shè)定為同時(shí)進(jìn)行。? 對(duì)于傳送平臺(tái)在各個(gè)方向的移動(dòng)如何實(shí)施保護(hù)措施。 設(shè)計(jì)中的問題及解決方案 設(shè)計(jì)中的問題立體倉庫的功能比較多，因此結(jié)構(gòu)也相對(duì)比較復(fù)雜，在考慮對(duì)立體倉庫的 立體倉庫設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)中有以下幾個(gè)問題需要解決。對(duì)于自動(dòng)化立體倉庫，貨位管理是計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)的一個(gè)重要功能。庫存太多，造成資金及管理費(fèi)用的積壓；庫存太少，則影響正常生產(chǎn)。具有出入庫管理功能。倉位模塊一般可以設(shè)計(jì)成框架結(jié)構(gòu)，在材料的選取上應(yīng)選用比較堅(jiān)固的材質(zhì)，比如鋼質(zhì)或鐵質(zhì)材料，在外形的設(shè)計(jì)上最好是比較整齊的排列，比如最常用的是陣列式結(jié)構(gòu)，如 NM 型倉位，即橫向 N 排倉位和縱向 M 列倉位整齊排列，這樣比較有利于對(duì)貨物移送定位的控制。要將貨物從起始位置運(yùn)送到倉庫中或是從倉庫中取出到起始位置，這個(gè)過程中對(duì)于動(dòng)作方面主要考慮三個(gè)問題：取——移——放。因此可以在 PLC 控制器寫入用以控制立體倉庫工作的程序，包括初始化程序、貨物出入庫程序、狀態(tài)顯示程序等等。 系統(tǒng)模塊的功能人機(jī)接口界面主要指的是由人來進(jìn)行機(jī)械或設(shè)備操作的平臺(tái)，在立體倉庫中，人機(jī)接口界面承擔(dān)了操作人員控制立體倉庫正常運(yùn)行的作用。國外的二維條碼技術(shù)已經(jīng)處于應(yīng)用階段，并能生產(chǎn)出性能較好的二維條碼識(shí)別系統(tǒng)。盡管可以通過建立數(shù)據(jù)庫來存儲(chǔ)產(chǎn)品信息，但是必須進(jìn)入數(shù)據(jù)庫，并輸入用條碼表示的編碼，離開了預(yù)先建立的數(shù)據(jù)庫，這種條碼就變成了無意義的數(shù)據(jù)，因而條碼的應(yīng)用范圍受到了一定的限制。計(jì)算機(jī)輔助編碼可保證編碼的快速、準(zhǔn)確、規(guī)范、唯一。另外，條形碼標(biāo)簽也易于制作，對(duì)設(shè)備和材料并沒有特殊的要求，識(shí)別設(shè)備操作容易，不需要特殊培訓(xùn)，設(shè)備也相對(duì)便宜。輸入速度快：條碼的條、空容易識(shí)讀，用光電掃描裝置識(shí)讀條碼并將信息輸入的方法比人工鍵盤輸入的方法要快的多。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)是信息數(shù)據(jù)自動(dòng)識(shí)讀、自動(dòng)輸入計(jì)算機(jī)的重要方法和手段，它是以計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)為基礎(chǔ)的綜合性科學(xué)技術(shù)。 條形碼技術(shù)的特點(diǎn)應(yīng)用條形碼系統(tǒng)進(jìn)行信息處理的技術(shù)稱之為條形碼技術(shù)。 條形碼技術(shù) 條形碼的種類條形碼是由一組按一定編碼規(guī)則排列的條、空符號(hào)，用來表示一定的字符、數(shù)字及符號(hào)組成的信息。③確定表中的字段。雖然字段可以空白，但是數(shù)據(jù)庫中每條記錄具有在數(shù)據(jù)表中每個(gè)字段保存信息的能力。數(shù)據(jù)表將信息以表格的形式安排。數(shù)據(jù)庫是存儲(chǔ)在一起的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合，為多種應(yīng)用程序服務(wù)；數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)獨(dú)立于使用它的程序；對(duì)數(shù)據(jù)庫插入數(shù)據(jù)，修改和檢索原有數(shù)據(jù)均能按一種公用的并且可控的方法進(jìn)行；數(shù)據(jù)被結(jié)構(gòu)化，為今后的應(yīng)用提供基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)庫的模型有層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型三種不同的數(shù)據(jù)類型。事實(shí)證明，大型自動(dòng)化倉庫系統(tǒng)己不再是發(fā)展方向。對(duì)此能較有效的改善這一缺陷的方法就是在控制系統(tǒng)中采用 PLC 控制器，因?yàn)?PLC 功能強(qiáng)大，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，維修方便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化，可以完全滿足立體倉庫工作環(huán)境和控制系統(tǒng)的要求。自動(dòng)化的立體倉庫具有廣闊市場(chǎng)前景。1995 年建成的儀征化纖工業(yè)聯(lián)合公司滌綸長絲自動(dòng)化立體倉庫，是目前我國獨(dú)立設(shè)計(jì)和制造的綜合自動(dòng)化程度最高的立體倉庫。堆跺機(jī)是自動(dòng)化立體倉庫的主要作業(yè)機(jī)械，承擔(dān)著出庫、進(jìn)庫、盤庫等任務(wù)，是自動(dòng)化立體倉庫的核心部分，自動(dòng)化立體倉庫的發(fā)展就是以堆跺機(jī)的發(fā)展為主要標(biāo)志的，尤其是巷道式堆跺機(jī)。所以，要求輸送系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)上的設(shè)備可靠、耐用及維修方便。貨箱與托盤的功能是盛放小件物料，同時(shí)還便于運(yùn)輸車和堆跺機(jī)的插取和存放。貨架有很多的形式，一般采用鋼材或鋼筋混凝土材料制作。1963 年美國某公司率先在倉庫業(yè)務(wù)中采用計(jì)算機(jī)控制，倉庫高度達(dá) 12 米。由于這類倉庫能充分利用空間儲(chǔ)存貨物，因此形象地將其稱為“立體倉庫” 。采用高層貨架存儲(chǔ)貨物，用專門的倉儲(chǔ)作業(yè)設(shè)備進(jìn)行貨物出入庫作業(yè)。由于它具有功能強(qiáng)、可靠性高、配置靈活、使用方便以及體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，國外已廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化控制的各個(gè)領(lǐng)域，并已成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的支柱產(chǎn)品。它是 20 世紀(jì) 70年代以來，在集成電路、計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制設(shè)備。自動(dòng)化立體倉庫也稱立庫，是指不直接進(jìn)行人工參與的情況下自動(dòng)地存儲(chǔ)和取出物料的系統(tǒng)。 本課題設(shè)計(jì)的背景立體倉庫一詞起源于“高層貨架” ，一般是指采用幾層、十幾層乃至幾十層高的貨架儲(chǔ)存單元貨物，隨著科技的發(fā)展，人們逐漸使用起重、裝卸、運(yùn)輸機(jī)械設(shè)備等相應(yīng)的物料搬運(yùn)設(shè)備進(jìn)行貨物入庫和出庫作業(yè)的倉庫。此后立體倉庫在美國和西歐得到迅速發(fā)展。 立體倉庫的組成立體倉庫一般由高層貨架、倉儲(chǔ)機(jī)械設(shè)備、建筑物、控制和管理設(shè)施等部分組成。為了提高貨物裝卸、存取效率，自動(dòng)化立體倉庫一般采用貨箱或托盤盛放貨物。在立體倉庫內(nèi)，一般只有一套輸送系統(tǒng)，一旦發(fā)生故障，整個(gè)倉庫工作就會(huì)受到影響。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，美國有各種類型的自動(dòng)化立體倉庫 20220 余座，日本有 38000 余座，德國有 10000 余座，英國有 4000 余座，前蘇聯(lián)有 1500 余座。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國己建成的立體倉庫近 300 個(gè)，其中全自動(dòng)化的立體倉庫有 30 多個(gè)。 立體倉庫的研究意義 社會(huì)意義立體倉庫的特點(diǎn)在于以高層立體貨架為標(biāo)志，以成套先進(jìn)搬運(yùn)設(shè)備為基礎(chǔ)，以先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)為手段，高效率地利用倉儲(chǔ)空間，節(jié)約時(shí)間和人力進(jìn)作業(yè)，具有巨大地社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，因此被普遍應(yīng)用于機(jī)器制造業(yè)、電器制造業(yè)、航空港、輕工和化工企業(yè)、商儲(chǔ)業(yè)、軍需部門等各行各業(yè)。 科技意義近些年我國自動(dòng)化倉庫技術(shù)發(fā)展很快，盡管如此，至今在我國已建成的集成化倉儲(chǔ)系統(tǒng)還不多，我國的自動(dòng)化立體倉庫與國外發(fā)達(dá)國家相比，無論是從數(shù)量上還是從建設(shè)水平上都有著比較大的差距，究其原因，自動(dòng)化程度不夠是一個(gè)很大的缺陷。另外，當(dāng)前各領(lǐng)域中使用的立體倉庫往往是很龐大的系統(tǒng)，研制立體倉庫往往需要投入很大的人力和財(cái)力，這給立體倉庫的研究帶來很大難度，令很多科技研發(fā)和教學(xué)研究機(jī)構(gòu)望而卻步，針對(duì)這一難題，可以通過設(shè)計(jì)制作小型的立體倉庫模型，對(duì)其加入控制系統(tǒng)，并通過對(duì)其進(jìn)行模擬調(diào)試，再將其研究成果應(yīng)用于立體倉庫的生產(chǎn)研制，這樣一來既節(jié)約成本，提高效率，也可以更為廣泛的開展對(duì)于立體倉庫的研究。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一般來說，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)軟、硬件資源組成，它實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)獨(dú)立、減少了數(shù)據(jù)冗余度、避免了數(shù)據(jù)不一致性、加強(qiáng)了對(duì)數(shù)據(jù)的保護(hù)。本設(shè)計(jì)中涉及的數(shù)據(jù)庫為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，考慮到資源的利用和驅(qū)動(dòng)的選擇，使用的是便利的 MicrosofI SQL Server 2022 數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)表是用戶自己定義的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的對(duì)象，是數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)。一條記錄包含了數(shù)據(jù)庫中的所有字段。②確定該數(shù)據(jù)庫中需要的表。⑥向表中輸入數(shù)據(jù)。其中，D～N 碼是當(dāng)今世界上廣為使用的商品條碼，已成為電子數(shù)據(jù)交換(EDI)的基礎(chǔ)；在各類條碼應(yīng)用系統(tǒng)中Code39碼因其可采用數(shù)字與字母共同組成的方式而在各行業(yè)內(nèi)部管理上被廣泛使用；而Codebar碼被廣泛應(yīng)用于血庫、圖書館和照相館的業(yè)務(wù)中。當(dāng)今的信息社會(huì)已經(jīng)離不開計(jì)算機(jī)，正是自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的崛起，提供了快速、準(zhǔn)確進(jìn)行數(shù)據(jù)采集輸入的有效手段，解決了由于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)人工輸入速度慢、錯(cuò)誤率高等造成的“瓶頸”難題，因而自動(dòng)識(shí)別技術(shù)作為一種革命性的高新技術(shù)，正在迅速為人們所關(guān)注。條形碼具有以下優(yōu)點(diǎn)：l、可靠性高：鍵盤人工數(shù)據(jù)輸入方法的可靠性受人為因素影響很大，特別是對(duì)于信息位長的字符串，是很容易出錯(cuò)的，出錯(cuò)率大約為幾百分之一，利用光學(xué)字符識(shí)別技術(shù)出錯(cuò)率約為萬分之一，而條形碼技術(shù)的誤碼率則低于百萬分之一。采集信息量大：傳統(tǒng)的一維碼一次可采集數(shù)十位字符的信息，而二維碼可以攜帶上千個(gè)字符的信息，并有一定的自動(dòng)糾錯(cuò)能力。