【正文】 增加了通訊口的數量，通訊能力大大增強；它可用于點數較多、要求較高的小型或中型控制系統[8]。還具有4個獨立的30kHz高數計數器，2路獨立的20kHz高數脈沖輸出端，一個RS485通訊/編程端口，具有PPI通訊協議、MPI通訊協議和自由通訊方式。第二代產品的CPU模塊位CPU 22*，是在本世紀初投放市場的。 CPU型號的選擇 SIMATIC S7200的CPU模塊包括一個中央處理單元、電源以及數字I/O點，這些都被集成在一個緊湊、獨立的設備中。 主機I/O數量不能滿足控制系統的要求時，用戶可以根據需要擴展各種I/O模塊，所能連接的擴展單元的數量和實際所能使用的I/O點數是多種因素共同決定的。S7200硬件系統的配置方式采用整體式加積木式，即主機中包含一定數量的I/O輸入輸出，同時還可以擴展各種功能模塊。它結構小巧，可靠性高，運行速度快，繼承和發(fā)揮了它在大、中型PLC領域的技術優(yōu)勢，又極豐富的指令集，具有強大的多種集成功能和實時特性，配有功能豐富的擴展模塊，性能價格比非常高。本次設計采用外部制動器YB，由整流器VC提供電源。熱繼電器起到保護作用。（2）控制上下運行的升降臺的電機M2 ,M5 ,M8，在升降臺處裝行程開關。同時，采用鍵盤來輸入作業(yè)地址、作業(yè)指令，鍵盤按鍵又0AF等鍵可以使用，可以輸入作業(yè)地址（某個倉庫號）、作業(yè)指令（存、?。谳斎胱鳂I(yè)地址、作業(yè)指令時操作面板可以馬上顯示出來，實現了簡單的人機對話，保證了輸入的作業(yè)地址和作業(yè)指令的準確性，提高了堆垛機運行的可靠性。為了保證安全各控制按鈕之間必須有精確的邏輯互鎖和自鎖。該系統中PLC主要完成對貨叉位置及運行狀態(tài)的檢測和存取的操作。而手動有些差別，手動的前后上下運動主要是通過按動控制面板上按鈕來控制小車、升降臺運動的方向和到達位置的。主要設計有如下子程序：自動子程序、手動子程序、步進電機驅動子程序等。同樣，可編程控制器控制也有其不足的地方，在性價比上要高于繼電器控制和單片機控制,其開發(fā)潛力要差于單片機，通用性不好，不同廠家的可編程控制器以及其附屬單元都是固定專用等等。工作人員通過它可以查出故障原因，便于迅速處理。設計人員只要有PLC就可以進行控制系統的設計并可在實驗室進行模擬調試。近年來又發(fā)展了面向對象的順序流程圖語言（Sequential Function Chart），也稱功能圖，使編程更簡單方便。，應用靈活。這往往是用戶選擇控制裝置的首要條件。 PLC的特點 堆垛機位置控制系統主要由PLC組成。具有應用靈活、操作方便、容易維修、穩(wěn)定可靠的優(yōu)點，其技術成熟，性價比高在工業(yè)控制領域以基本取代了傳統的繼電器控制系統，實現邏輯控制和順序控制[6]。最值得一提的是單片機具有強大的存儲擴展能力，有能力滿足不同的存儲需要。它具有價格低廉、維護技術要求不高的優(yōu)點，但功能不易擴展、布線連接不易更新、可靠性不高，該控制方式只適用于工作模式固定、控制要求簡單的場合。：在完成制定的操作之后，應該返回到起始的位置。下面對各個階段進行簡單的介紹。堆垛機是可以三維運動的門框式巷道堆垛機，它由固定在小車上的門式框架、沿門式框架上的垂直導軌作上下運動的升降臺和在升降臺上作伸縮運動的貨叉（機械手）等三部分組成。自動化立體倉庫為現代物流系統的主要設備，是一種多層存放貨物的高層倉庫系統。. 圖21 堆垛機的結構1. 上橫梁 2. 松繩及過載保護裝置 3. 立柱 4. 起升結構5. 運行機構 8. 電氣柜 9. 下橫梁而本文設計的智能立體倉庫比較簡單，相同堆剁機的結構也沒有這么復雜，后面有具體的介紹。在下橫梁下有行走輪，其側面有導向輪，保證堆垛機能正常行駛。 巷道堆垛機機械結構 如圖21所示，目前所用的堆垛機基本結構主要由機架、運行機構、起升機構、載貨臺、貨叉、電器設備及各種安全保護裝置等組成。監(jiān)控機對堆垛機的控制通過與PLC通信實現。目前，巷道式堆垛機的起升速度己經可以達到90m/min，運行速度達到240m/min,貨叉伸縮速度達到30m/min。1960年左右，美國出現了沒有大梁的巷道式堆垛機，這種堆垛機是在地面上的導軌上行走，利用貨架上邊的導軌防止傾倒，或者相反，在上邊的導軌上行走，利用地面的導軌防止傾倒。而且，堆垛機的結構也有了較大的改變，不斷推出具有新的物理外形和更高性能的設備。 堆垛機的研究現狀堆垛機的機械部分由運行機構、起升機構、伸叉機構及載貨臺和機架組成。第2章 巷道式堆垛機定位控制的總體設計 巷道式堆垛機概況堆垛機是自動化立體倉庫中的主要設備,倉庫中所有貨物的入庫、出庫等作業(yè)都必須通過堆垛機完成?，F在國外各發(fā)達國家在自動化倉庫技術中投入大量資金，在倉庫自動化過程各個環(huán)節(jié)即輸入、儲運、輸出上采用新技術。國外立體倉庫普遍采用抗干擾能力強、工作可靠的可編程控制器來控制巷道堆垛機和出入庫系統，并且用計算機進行貨位管理和庫存管理，倉庫管理計算機與上級管理機聯網并能與控制系統相接，實現在線控制。在總體設計方面，國外己有采用計算機輔助設計的(CAD)，即根據約束條件來確定最佳的貨架高度、巷道數量、貨架尺寸和堆垛機數量以及出入庫運行系統的參數，并用計算機模擬技術來考核倉庫的功能。現在，智能自動化倉儲技術還處于初級階段，隨著倉儲技術的發(fā)展，倉儲技術的智能化將有更廣闊的前景[1][2]。從此以后，立體倉庫在我國得到迅速發(fā)展。計算機之間，數據采集點之間，機械設備的控制器之間以及它們與計算機之間的通信可以及時地匯總信息，倉庫計算機及時地記錄到貨和出貨時間，先是庫存量，管路人員隨時掌握貨物信息和庫存信息。第三階段是自動化倉儲技術階段，上世紀五十年代末、六十年代初，相繼研制和采用了自動導引小車（AGV）、自動貨架、自動識別和自動分揀系統。日本的自動化倉庫技術和自動化倉庫的擁有量位居世界前茅。在日本，從1967年開始安裝了高度為2025米的高層堆垛機，1969年出現了聯機全自動化倉庫。此后，從1963年開始，在歐洲各國，由于用地緊張，開始計劃建造2530米的高層自動化倉庫。1950年美國首先產生了手動控制的橋式堆垛起重機，這種起重機的大梁上懸掛一個門架(立柱)，利用門架的上下和旋轉運動來搬運貨物，與此同時也提出了高層貨架的新概念，被認為是自動化倉庫的雛形。 自動化立體倉庫定義在現代物流系統中，自動化立體倉庫是一個重要的組成部分，它是一種新型的倉儲技術，自動化立體倉庫又稱為自動存儲/檢索系統(Automated Storage/Retrieval System，即AS/RS)，它是物料搬運和倉儲科學中的一門綜合科學技術工程。自動化立體倉庫就是自控技術在物流管理上的一個很好的應用。計算機自控技術的飛速發(fā)展，為現代企業(yè)的物流管理提供了重要的技術支持。本文的研究對象堆垛機，或稱巷道車是自動化立體倉庫的主要存取設備，直接執(zhí)行出、入庫等任務的操作，因此其控制系統的靈活性、穩(wěn)定性直接彰響著整個系統的運行狀況[15]。在生產發(fā)展的實際需要和科學技術發(fā)展的現實可能情況下，上世紀五十年代初開始出現了自動化立體倉庫，并在實踐中顯示出了其優(yōu)越性，隨即得到迅速的推廣和發(fā)展。1963年美國的一個食品廠在倉庫工作中采用電子計算機，成為世界上最早的全自動化倉庫。上世紀70年代還提出了采用50米高堆垛機的可能性，進入90年代后，堆垛機在使用范圍和性能上有了很大的發(fā)展。這是世界上第一座溫度在零下40攝氏度的極低溫倉庫，解決了低溫條件下堆垛機工作的可靠性和技術方面的問題，取得了引人注目的成果。這一階段經歷的時間比較長。信息自動化技術逐漸成為倉儲自動化技術的核心。上個世紀70年代初期，我國開始研究巷道式堆垛機的立體倉庫，1980年由北京機械工業(yè)自動化研究所等單位研制成的我國第一座自動化立體倉庫在北京汽車制造廠投產。第五階段是智能自動化倉儲技術階段，人工智能技術的發(fā)展推動了自動化向更高級的方向智能自動化方向發(fā)展。發(fā)展至今，自動化倉庫在設計、制造、自動化控制和計算機管理方面的技術也日趨成熟。一般都具有完善的貨物位置檢測和貨物尺寸檢測。在采用了計算機控制的進出庫情報資料和庫存情報處理技