【正文】 起動力矩大。電動機定子提供磁場，直流電源向轉(zhuǎn)子的繞組提供電流，換向器使轉(zhuǎn)子電流與磁場產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩保持方向不變。在非超載的情況下，電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響，當步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進電機按設定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的。直流電動機包括：異步電動機和同步電動機。（9）停電記憶功能PLC內(nèi)部的部分存儲器所使用的RAM設置了停電保持器件（如備用電池等），以保證斷電后這部分存儲器中的信息不會丟失。目前PLC的聯(lián)網(wǎng)和通信技術(shù)正趨于完善并迅速發(fā)展。（6）過程控制功能有些PLC具有A／D、D／A轉(zhuǎn)換功能，可以方便地完成對模擬量的控制和調(diào)節(jié)。（4）步進控制功能PLC為用戶提供了若干個狀態(tài)器，可以實現(xiàn)由時間、計數(shù)或其他指定邏輯信號為轉(zhuǎn)移條件的步進控制，即在一道工序完成以后，在轉(zhuǎn)移條件滿足時，自動進行下一道工序。（3）計數(shù)控制功能PLC為用戶提供很多計數(shù)器。另外，在PLC中一個邏輯位的狀態(tài)可以無限次地使用，邏輯關(guān)系的修改變更也十分方便。 可編程控制器的主要功能（1）邏輯控制功能邏輯控制功能實際上就是位處理功能，是可編程控制器的最基本的功能之一。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。（3）易學易用梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。PLC有較強的帶負載能力，可直接驅(qū)動一般的電磁閥和交流接觸器，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。在應用軟件中，應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設備也獲得故障自診斷保護?？删幊炭刂破鞯能浖?gòu)成包括系統(tǒng)軟件和應用軟件。在市場上，各國多種產(chǎn)品會隨著國際競爭力而打破，出現(xiàn)通用型編程語言。程序流程圖如圖45所示：圖45：步進電機控制流程圖（四）控制器的發(fā)展方向可編程控制器，簡稱PLC，是一種專門在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置。其程序流程圖如下控制變速。如果你想在一個脈沖串輸出（PTO）完成時立刻執(zhí)行一個相關(guān)功能，則可以編程，使脈沖串輸出完成中斷事件（事件號19）調(diào)用一個中斷子程序，并執(zhí)行全局中斷允許指令。用這些值設置控制字節(jié)的目的是：允許PTO/PWM功能，選擇PTO操作，選擇以微秒或毫秒為增量單位，設置更新脈沖計數(shù)和周期值。如果不是這種情況，或PTO/PWM必須重新初始化，你可以用一個條件（不一定是初次掃描存儲器位）來調(diào)用初始化程序。對PTO/PWM0使用SMB67，對PTO/PWM1使用SMB77。所示以，啟動和結(jié)束的周期是500μs，最大頻率對應的周期是100μs。 多段PTO操作的包絡表格式（3）計算包絡表值PTO發(fā)生器的多段管線能力在許多應用中非常有用，尤其在步進電機控制中。如果在許多脈沖后指定的周期增量值導致非法周期值，會產(chǎn)生一個算術(shù)溢出錯誤，同時停止PTO功能，PLC的輸出變?yōu)橛捎诚窦拇嫫骺刂啤Ｃ慷蔚拈L度是8個字節(jié)，由16位周期、16位周期增量值和32位脈沖計數(shù)值組成。在該模式下，僅使用特殊寄存器區(qū)的控制字節(jié)和狀態(tài)字節(jié)。當管線滿時，如果試圖裝入管線，狀態(tài)寄存器中的PTO溢出位（）將置位。第二個脈沖串的屬性在管線一直保持到第一個脈沖串發(fā)送完成。這保證了順序輸出脈沖串的連續(xù)性。如果使用多段操作，根據(jù)包絡表C的完成調(diào)用中斷程序。如果周期時間少于2個時間單位，就把周期缺省地設定為2個時間單位。周期可以用微秒或毫秒為單位指定。修改特殊寄存器（SM）區(qū)（包括控制字節(jié)），然后執(zhí)行PLC指令，可以改變PTO或PWM特性。脈沖串（PTO）功能提供方波（50%占空比）輸出，用戶控制周期和脈沖數(shù)。PTO/PWM發(fā)生器控制輸出，在輸出點禁止使用通用功能。（二）旋轉(zhuǎn)編碼器程序編制編碼器采用增量式編碼器，對編碼器的高速脈沖計數(shù)在cpu226PLC中，、 完成輸入，采用HSC1和HSC2高速計數(shù)器，用模式9，A/B相正交計數(shù)器模式完成編碼器脈沖的計數(shù)。X、Y軸向位置1移動，檢測到位后，R軸逆時針轉(zhuǎn)90176。系統(tǒng)開始循環(huán)，檢測光電開關(guān)1是否閉合，即是否有小車到位，當閉合時，阻擋器阻擋小車移動，當光電開關(guān)2未閉合時，表示車上無貨物，此時執(zhí)行出庫指令。X、Y軸向位置2移動，驅(qū)動器監(jiān)控比較設定坐標值與編碼器值是否相符。按預設的存儲優(yōu)先級選擇優(yōu)先存儲的倉位，R軸順時針旋轉(zhuǎn)90176。系統(tǒng)的整體程序見附錄。整體式倉庫具有技術(shù)水平高、投資大和建設周期長等問題，適用于大型企業(yè)和流通中心。是全自動化立體倉庫系統(tǒng)的核心。根據(jù)其導向方式分為感應式導向小車和激光導向小車。按結(jié)構(gòu)形式分為單立柱和雙立柱兩種基本形式；按服務方式分為直道、彎道和轉(zhuǎn)移車三種基本形式。 立體倉庫一般基本由以下部分高層貨架：用于存儲貨物的鋼結(jié)構(gòu)。總之，立體倉庫的出現(xiàn)與發(fā)展，是與工業(yè)、科技發(fā)展相適應的。立體倉庫采用先進的自動化物料搬運設備，不僅能使貨物在倉庫內(nèi)按需要自動存取，而且可以與倉庫以外的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行有機的連接，并通過計算機管理系統(tǒng)和自動化物料搬運設備使倉庫成為企業(yè)生產(chǎn)物流中的一個重要環(huán)節(jié)。一般來說，立體倉庫其空間利用率為普通平庫的25倍。早期立體倉庫的構(gòu)想，其基本出發(fā)點就是提高空間利用率，充分節(jié)約有限且寶貴的土地。60年代中期，日本開始興建立體倉庫，并且發(fā)展速度越來越快，成為當今世界上擁有自動化立體倉庫最多的國家之一。而自動化立體倉庫是當代貨架儲存系統(tǒng)發(fā)展的最高階段，它與自動分揀系統(tǒng)和自動導向車并稱為物流技術(shù)現(xiàn)代化的三大標志。目前世界上最高的立體倉庫高度已達50米。由于貨架在5米以上，人工已難以對貨架進行進出貨操作，因而必須依靠機械進行作業(yè)。圖32 無刷直流電機原理接線圖（三）立體倉庫的系統(tǒng)介紹及MCGS組態(tài)軟件的應用 立體倉庫的簡述貨架自動化立體倉庫簡稱立體倉庫。按以上S7200 CPU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可編程控制器應為CPU226系列，該CPU為直流供電，直流數(shù)字輸出，數(shù)字量輸出點是晶體管，因此選擇DC/DC/DC系列。 S7200 CPU的選擇西門子提供多種類型的CPU以適應各種應用要求。圖24 X\Y軸運動機構(gòu)三、系統(tǒng)硬件設計（一）總體設計根據(jù)系統(tǒng)控制要求，及設備狀態(tài)，控制程序主要完成以下任務：（1）出入庫判斷及倉庫狀態(tài)的掃描，確定相應的庫位及X軸、Y軸坐標；（2）根據(jù)坐標，各軸電機經(jīng)加減速精確定位；（3）根據(jù)時序關(guān)系，確定狀態(tài)，完成貨物出入庫。圖22 立體倉儲庫結(jié)構(gòu)圖（三）Z軸運動機構(gòu)由夾緊氣缸（121）、旋轉(zhuǎn)臂（122）、旋轉(zhuǎn)步進電機（123）、推力軸承（124）、導軌（125）、Z軸步進電機（126）、滾珠絲杠（127）、型材立柱（128）等組成。也就是說直流無刷電機能夠在額定負載范圍內(nèi)當負載變化時仍可以控制電機轉(zhuǎn)子維持一定的轉(zhuǎn)速。因此，改變電脈沖的頻率大小和通電相序，就能控制步進電動機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，實現(xiàn)寬廣范圍內(nèi)速度的無級平滑控制。而這一通過PLC可編程控制器為核心器件設計的貨物分揀及倉儲系統(tǒng)的設計思路，對于物流、倉儲等領域也具有較高的參考價值。（二）課題的研究領域從該系統(tǒng)的配件方面看，它包括了許多工業(yè)元器件，如PLC可編程控制器、步進電機、直流無刷電機、旋轉(zhuǎn)編碼器精確定位等技術(shù)。29參考文獻27 （一）機械手操作模式和過程20 電動機的介紹與選擇13 PTO/PWM控制寄存器12（二）旋轉(zhuǎn)編碼器程序編制1二、立體倉庫系統(tǒng)各單元結(jié)構(gòu)及其工作原理1（一）目的和意義IAbstract畢業(yè)論文基于柔性生產(chǎn)線立體倉庫的設計目 錄摘要II一、前言1（二）研究領域3（一）立體倉庫系統(tǒng)單元結(jié)構(gòu)圖6（二）可編程控制器的選型8（三）立體倉庫的系統(tǒng)介紹MCGS組態(tài)軟件應用9 立體倉庫的優(yōu)越性12（一）系統(tǒng)的總體程序設計12 系統(tǒng)的程序流程圖及程序編制18（四）控制器的法杖方向18 可編程控制器的構(gòu)成及工作原理20 可編程控制器的主要功能25 目標料倉號及倉位號的設置27結(jié)論與展望30附錄本人認為該系統(tǒng)的自動化程度較高，同時存取貨物較合理，能夠有效的提高貨物倉取能力，同時由于采用了機械手，該系統(tǒng)同樣能夠較大程度的降低工人的勞動強度，提高工作效率。因此在設計貨物分揀以及倉儲系統(tǒng)時，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可編程控制器是實現(xiàn)該機電一體化設備的理想控制裝置。當電脈沖按某一相序連續(xù)加到步進電動機時，轉(zhuǎn)子以正比于電脈沖頻率的轉(zhuǎn)速沿某一方向旋轉(zhuǎn)。直流無刷電機即是將同步電機加上電子式控制（驅(qū)動器），控制定子旋轉(zhuǎn)磁場的頻率并將電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速回授至控制中心反復校正，以期達到接近直流電機特性的方式。圖21 立體倉庫系統(tǒng)單元結(jié)構(gòu)圖（二）立體倉儲庫立體倉儲庫由25個倉儲位組成，每個倉儲位都裝有檢測傳感器實時監(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?qū)崿F(xiàn)對貨物在立體倉儲庫內(nèi)的自由存取，如圖22所示。X\Y軸運動機構(gòu)主要是采用齒輪齒條機構(gòu)實現(xiàn)水平方向的運動，如圖24所示。因此在我的倉儲電控系統(tǒng)中，我選擇了使用PLC可編程控制器，作為核心控制件。S7200 。 EM232模擬量輸出模塊技術(shù)規(guī)范型號物理I/O數(shù)量