【正文】 示表 模型接線表23 / 47輸入部分 輸出部分 回位限位 橫軸脈沖 到位限位 豎軸脈沖 是否有物 橫軸方向 I／0 故障急停 豎軸方向 I／0 左限位 叉車收回 下限位 叉車前伸注：PLC 主機(jī)輸出的 1L、2L、輸入 1M、2M、3M、4M 分別與電源 L+相連 輸出的 3L、4L、5L、6L、1M、2M 與電源 M 相連～ 接 0～12 號倉限位 立體倉庫模型程序中地址說明如表 所示表 地址說明表地址 說明 地址 說明 地址 說明 手動(dòng)\自動(dòng)切換開關(guān) 故障檢修 取指令 送指令 取 y 軸脈沖 送 y 軸脈沖 取指示燈 送指示燈 x 軸脈沖子程序調(diào)用 y 軸脈沖子程序調(diào)用 點(diǎn)動(dòng) x 軸向左 點(diǎn)動(dòng) y 軸向下 點(diǎn)動(dòng) x 軸向右 點(diǎn)動(dòng) y 軸向上 點(diǎn)動(dòng)伸叉 點(diǎn)動(dòng)收叉 vw60 中第一列倉位 vw60 中第二列倉位 vw60 中第三列倉位 vw60 中第一行倉位 vw60 中第二行倉位 vw60 中第三行倉位 vw60 中第四行倉位 vw50 中第一列倉位 vw50 中第二列倉位 vw50 中第三列倉位 vw50 中第一行倉位 vw50 中第二行倉位 vw50 中第三行倉位 vw50 中第四行倉位 倉庫有物取允許 倉庫無物送允許 手動(dòng)伸叉標(biāo)志 手動(dòng)收叉標(biāo)志 點(diǎn)動(dòng)伸叉標(biāo)志 點(diǎn)動(dòng)收叉標(biāo)志 初始回零 自動(dòng)時(shí)結(jié)束回零 自動(dòng)取操作標(biāo)志 自動(dòng)送操作標(biāo)志 自動(dòng)時(shí)取記憶 自動(dòng)時(shí)送記憶 5S 后自動(dòng)存標(biāo)志 手動(dòng) 自動(dòng)VW50 選中倉位寄存地址 VW60 叉車所在倉位寄存地址 VW70 自動(dòng)倉位選擇暫存T37 手動(dòng)取伸叉延時(shí) T38 手動(dòng)送伸叉延時(shí) T39 自動(dòng)取延時(shí)T40 自動(dòng)送延時(shí) T41 自動(dòng)等待時(shí)間 C0 自動(dòng)時(shí)叉車伸收次數(shù)~ 為脈沖方向控制標(biāo)志； ~ 為觸摸屏 0~12 號倉位地址24 / 47 PLC 程序分析程序中實(shí)現(xiàn)各種功能和調(diào)用子程序的是主程序，主程序按照實(shí)現(xiàn)的功能分類又分為三個(gè)部分：手動(dòng)、自動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)。(4)（選項(xiàng)）如果您希望在 PTO 輪廓完成后立即執(zhí)行相關(guān)功能，您可以將脈沖串完成事件（中斷類別 19）附加在中斷子程序中，為中斷編程。兩個(gè)數(shù)值均可啟用 PTO/PWM 功能、選擇 PTO 操作、選擇多段操作、以及選擇（微秒或毫秒） 。當(dāng)您使用首次掃描 位調(diào)用初始化子程序時(shí)，隨后的掃描不再調(diào)用該子程序，這樣會降低掃描時(shí)間執(zhí)行。22 / 47(5)退出中斷例行程序或子程序。(2)在 SMW68 中，載入新周期的一個(gè)字尺寸值。開始用更新脈沖計(jì)數(shù)生成信號波形之前，S7200 完成所有進(jìn)行中的 PTO。 PTO 脈沖計(jì)數(shù)－單段操作對于單段 PTO 操作，您可以使用中斷例行程序或子程序改變脈沖計(jì)數(shù)。(2)在 SMW68 中，載入新周期的一個(gè)字尺寸值。(5)執(zhí)行 PLS 指令，使 S7200 為 PTO/PWM 發(fā)生器編程。(2)兩個(gè)值均可啟用 PTO/PWM 功能、選擇 PWM 操作、設(shè)置更新脈寬和周期值、以及選擇（微秒或毫秒） 。在整個(gè)順序說明過程中一直使用脈沖輸出 。PTO/PWM 控制寄存器見表 和表 表 控制寄存器控制寄存器（十六進(jìn)制值） 啟用選擇模式PTO 段操作PWM 更新方法脈沖計(jì)數(shù)脈寬周期1681 是 PTO 單段 1 us／循環(huán) 載入1684 是 PTO 單段 1 us／循環(huán) 載入1685 是 PTO 單段 1 us／循環(huán) 載入 載入1689 是 PTO 單段 1 ms／循環(huán) 載入168C 是 PTO 單段 1 ms／循環(huán) 載入168D 是 PTO 單段 1 ms／循環(huán) 載入 載入16A0 是 PTO 多段 1 us／循環(huán)16A8 是 PTO 多段 1 ms／循環(huán)16D1 是 PWM 同步 1 us／循環(huán) 載入16D2 是 PWM 同步 1 us／循環(huán) 載入16D3 是 PWM 同步 1 us／循環(huán) 載入 載入16D9 是 PWM 同步 1 ms／循環(huán) 載入16DA 是 PWM 同步 1 ms／循環(huán) 載入16DB 是 PWM 同步 1 ms／循環(huán) 載入 載入19 / 47表 狀態(tài)位/控制位/其他 PTO/PWM 寄存器 PTO 輪廓由于 △計(jì)算錯(cuò)誤異常中止 0 = 無錯(cuò)。如果您希望檢測隨后的溢出，您必須在檢測到溢出后以手動(dòng)方式清除該位。以下條件設(shè)置 （或 ）和 （或 ）：(1) 指定一個(gè)在數(shù)次脈沖后導(dǎo)致非法周期的周期△數(shù)值生成一個(gè)數(shù)學(xué)溢出條件，該條件會終止 PTO 功能，并將△計(jì)算錯(cuò)誤 位（ 或 ）設(shè)為 1。可以在任何時(shí)間禁止 PTO 或 PWM 信號波形的生成，方法是向控制字節(jié)（ 或 ）的 PTO/PWM 啟用位寫入 0，然后執(zhí)行PLS 指令。SMB67 控制 PTO 0 或 PWM 0，SMB77 控制 PTO 1 或 PWM 1。請記住：（1） 周期只能指定為整數(shù)微秒或毫秒?（2）可對每次脈沖執(zhí)行周期修改這兩個(gè)項(xiàng)目產(chǎn)生的效果是計(jì)算某個(gè)特定段的 周期數(shù)值可能要求一個(gè)循環(huán)方案。另一種方法是定義數(shù)據(jù)塊中的輪廓值。因?yàn)? 段是輸出信號波形的恒速部分，該段的 周期? ?為零。輪廓減速部分應(yīng)在約 400 次脈沖時(shí)完成。 所示圖 步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用程序的頻率和時(shí)序圖在本例中：起始和終止脈沖頻率為 2 kHz，最大脈沖頻率為 10 kHz ，要求 4000次脈沖才能達(dá)到所需的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)。運(yùn)行 PTO 輪廓時(shí)，SMB166（或 SMB176）中提供當(dāng)前現(xiàn)用段數(shù)。如果您指定的周期 數(shù)值在一定數(shù)量的脈沖后導(dǎo)致非法周期，則會出現(xiàn)數(shù)學(xué)溢出條件。14 / 47下表說明輪廓表的格式。該模式中的 SM 位置是輪廓表的控制字節(jié)、狀態(tài)字節(jié)和起始 V 內(nèi)存偏移量（SMW 168 或 SMW178） ?？稍诿}沖串之間平穩(wěn)轉(zhuǎn)換，下列情況除外：（1）如果執(zhí)行改動(dòng)（2）如果現(xiàn)用脈沖串在執(zhí)行 PLS 指令捕獲到新脈沖串設(shè)置之前完成如果您在管線已滿時(shí)嘗試載入，狀態(tài)寄存器（ 或 ）中的 PTO 溢出位被設(shè)置。第二個(gè)脈沖串特征被保留在管線中，直至第一個(gè)脈沖串完成。這樣就保證了隨后的輸出脈沖串的連續(xù)性。如果您使用多段操作，則在輪廓表完成時(shí)立即激活中斷例行程序。脈沖計(jì)數(shù)范圍從 1 至 4,294,967,295 次脈沖。 PTO 操作PTO 為指定的脈沖數(shù)和指定的周期提供方波（50%占空比）輸出。通過修改 SM 區(qū)域中（包括控制字節(jié)）要求的位置，您可以更改 PTO 或 PWM的信號波形特征，然后執(zhí)行 PLS 指令。每臺 PTO/PWM 發(fā)生器有一個(gè)控制字節(jié)（ 8 位） ，一個(gè)周期值和脈寬值（不帶符號的 16 位值）和一個(gè)脈沖計(jì)值（不帶符號的 32 位值） 。（2）所有的控制位、周期、脈寬和脈沖計(jì)數(shù)值的默認(rèn)值均為 0。輸出信號波形不受過程映像寄存器狀態(tài)、點(diǎn)強(qiáng)迫數(shù)值、執(zhí)行立即輸出指令的影響。一臺發(fā)生器指定給數(shù)字輸出點(diǎn) ，另一臺發(fā)生器指定給數(shù)字輸出點(diǎn) 。具體的程序流程圖如圖 所示故障手 / 自動(dòng)有無操作自動(dòng)取 / 送脈沖數(shù)計(jì)算開始進(jìn)行取有取脈沖數(shù)計(jì)算送開始進(jìn)行送脈沖數(shù)計(jì)算開始自動(dòng)存無手動(dòng)倉位選擇脈沖數(shù)計(jì)算到達(dá)指定倉位手動(dòng)取倉位選擇返回初始位置結(jié)束開始脈沖數(shù)計(jì)算到達(dá)指定倉位手動(dòng)送無X 軸 左右Y 軸 左右伸叉 收叉脈沖數(shù)計(jì)算堆垛機(jī)運(yùn)動(dòng)叉車伸 / 收運(yùn)動(dòng)有圖 程序流程圖11 / 47 PLS 指令 PLS 指令定義脈沖輸出（PLS） （見圖 ）指令被用于控制在高速輸入（ 和 ）中提供 的脈沖串輸出 （PTO）和脈寬調(diào)制 （PWM）功能。10 / 47 設(shè)計(jì)思想及流程圖PLC 在立體倉庫系統(tǒng)中起到了主要的控制作用，通過對 PLC 的編程設(shè)計(jì)使立體倉庫的自動(dòng)化更加完善和強(qiáng)大，操作起來更加的方便穩(wěn)定，根據(jù)實(shí)際情況對立體倉庫應(yīng)該具有的基本功能進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，從時(shí)間、經(jīng)濟(jì)、可操作性進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)和手動(dòng)及故障檢修功能。中國于 1973 年開始研制可編程控制器，1977 年應(yīng)用到生產(chǎn)線上。它采用可編程的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械動(dòng)作過程。在 20 世紀(jì) 60年代，生產(chǎn)線的控制主要采用繼電器控制。硬件清單如下表 所示表 硬件清單機(jī)械部件一個(gè)有 13 個(gè)方格組成的貨架、滾珠絲杠兩根、滑杠六根、普通絲杠一根、貨叉一個(gè)、支架臺一個(gè)、I/O 面板兩塊、貨物托架四塊電氣部件一個(gè)繼電器輸出 PLC 和 EM235 擴(kuò)展模塊、一個(gè) 220V 交流轉(zhuǎn) 5V 和 24V 直流的電源盒、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)模塊兩對、直流電機(jī)一個(gè)、雙相 24V 繼電器兩個(gè)、行程開關(guān) 15 個(gè) 主要模塊工作原理圖如圖 所示為整個(gè)立體倉庫硬件控制的連接圖，控制器為可編程序控制器PLC，通過 PLC 給驅(qū)動(dòng)器的信號來控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)立體倉庫叉車的定位。同時(shí)，由于使用自動(dòng)化倉庫，促進(jìn)企業(yè)的科學(xué)管理，減少了浪費(fèi)，保證均衡生產(chǎn)，提高了操作人員素質(zhì)和管理人員的水平。（3）計(jì)算機(jī)控制，計(jì)算機(jī)控制能夠始終準(zhǔn)確無誤地對各種信息進(jìn)行存儲和管理，能減少貨物處理和信息處理過程中的差錯(cuò)，而人工管理做不到這一點(diǎn)。立體倉庫也便于防止貨物的丟失及損壞，對于防火防潮等大有好處。圖 系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架 社會經(jīng)濟(jì)效益分析（1）高層貨架存儲，由于使用高層貨架存儲貨物，存儲區(qū)可以大幅度地向高空發(fā)展，充分利用倉庫地面和空間，因此節(jié)省了庫存占地面積，提高了空間利用率。操作面板功能鍵高度集成，采用人機(jī)對話友好界面，操作步驟、作業(yè)狀況清晰易懂，即使是初次使用也毫無困難。有了自動(dòng)化立體倉庫，必然少不了自動(dòng)化倉庫管理系統(tǒng)，只有使用強(qiáng)大的倉庫管理系統(tǒng)才能使得倉庫管理和業(yè)務(wù)流程上一個(gè)臺階，才能將先進(jìn)的硬件設(shè)備發(fā)揮作用和產(chǎn)生效益，針對這一倉庫管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)我選擇了 PLC 和觸摸屏的結(jié)合進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，選擇 PLC是因?yàn)樗姆€(wěn)定性比單純的使用單片機(jī)要穩(wěn)定的多，所能實(shí)現(xiàn)的功能也強(qiáng)大的多。PWM 提供連續(xù)性變量占空比輸出，配備周期和脈寬用戶控制功能。2 / 47 課題分析與研究計(jì)劃關(guān)于立體倉庫模型觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)重點(diǎn)和難點(diǎn)大體分以下三點(diǎn)：（1）上位機(jī)控制關(guān)于觸摸屏的程序設(shè)計(jì)包括：人機(jī)界面的美觀，操作的簡單、可靠性等的設(shè)計(jì)。到 2022 年為止，我國自動(dòng)化立體倉庫數(shù)量已超過 200 座。此后，自動(dòng)化立體倉庫在美國和歐洲得到迅速發(fā)展，并形成了專門的學(xué)科。然而，由于國內(nèi)外的資源狀況、經(jīng)濟(jì)體制、管理水平都各不相同，自動(dòng)化立體倉庫在國外顯示的許多優(yōu)點(diǎn)，并不一定就能在國內(nèi)也表現(xiàn)出優(yōu)勢。國外自動(dòng)化立體倉庫經(jīng)過幾十年的發(fā)展與完善，顯示出了它的許多優(yōu)點(diǎn)。50 年代初，美國出現(xiàn)了采用橋式堆垛起重機(jī)的立體倉庫；50 年代末 60 年代初出現(xiàn)了司機(jī)操作的巷道式堆垛起重機(jī)立體倉庫；1963 年美國率先在高架倉庫中采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，建立了第一座計(jì)算機(jī)控制的立體倉庫。 我國對立體倉庫及其物料搬運(yùn)設(shè)備的研制開始并不晚，1963 年研制成第一臺橋式堆垛起重機(jī)（機(jī)械部北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所），1973 年開始研制我國第一座由計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化立體倉庫（高 15 米，機(jī)械部起重所負(fù)責(zé)），該庫 1980 年投入運(yùn)行。 實(shí)踐已充分證明，使用自動(dòng)化立體倉庫，可帶動(dòng)企業(yè)其他部門人員素質(zhì)的提高，還會產(chǎn)生很大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，如提高裝卸速度等。PTO 提供方波（ 50%占空比）輸出，配備周期和脈沖數(shù)用戶控制功能。自動(dòng)化立體倉庫不是單一設(shè)備堆積而成的倉庫，它是一個(gè)倉庫系統(tǒng)。堆垛機(jī)的控制系統(tǒng)通常采用 PLC 為主的控制方式，由于堆垛機(jī)的操作位置是隨著貨物的堆放位置變化而變化的，其通訊控制是移動(dòng)變化中進(jìn)行的，對位置的移動(dòng)精度有較高的要求因此用兩個(gè)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)來確定所要尋找物料的倉位，這樣可以對物料進(jìn)行的精確存取，至于取物和送物的精度要求就不是很高，對于此采用直流電機(jī)實(shí)現(xiàn)此功能，節(jié)約了成本。立體倉庫模型觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的框架思想如圖 所示實(shí)現(xiàn)觸摸屏與 PLC結(jié)合對立體倉庫模型的控制和監(jiān)測及信息管理功能，盡可能的仿真出實(shí)際環(huán)境中立體倉庫的功能及應(yīng)用。采用高層貨架儲存可以防止貨物的自然老化、變質(zhì)、生銹或發(fā)霉。同時(shí)，能方便地納入企業(yè)的物流系統(tǒng)，使企業(yè)物流更趨合理化。自動(dòng)化立體倉庫的信息系統(tǒng)可以與企業(yè)生產(chǎn)信息系統(tǒng)聯(lián)