【正文】 外已經(jīng)開始出現(xiàn)一批可拆卸的和移動(dòng)式的倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)。1985 年國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）對(duì) PLC 的定義如下：“可編程控制器是一 第 2 頁(yè) 共 43 頁(yè) 種進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算的電子系統(tǒng)，是專為在工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的工業(yè)控制器，它采用了可以編程的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)算和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型機(jī)械的生產(chǎn)過程。1968 年美國(guó)最大的汽車制造商通用汽車公司為了適應(yīng)汽車型號(hào)不斷更新，提出把計(jì)算機(jī)的完備功能、靈活性、通用性好等優(yōu)點(diǎn)和繼電器接觸器控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易懂、操作方便、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合到一起，做成了一種能適應(yīng)工業(yè)環(huán)境的通用控制裝置，并把其編程方法及程序輸入方法簡(jiǎn)化，使不熟悉計(jì)算機(jī)的人員也能夠快速掌握其使用技術(shù)。(3) 采用托盤或貨箱儲(chǔ)存貨物，貨物的破損率顯著降低。 [1]我國(guó)立體倉(cāng)庫(kù)與物料搬運(yùn)的研究也并不是很晚，1973 年開始研究立體倉(cāng)庫(kù)，1980 年就有立體倉(cāng)庫(kù)應(yīng)用于實(shí)踐。因此，企業(yè)需要將目標(biāo)轉(zhuǎn)向物流。本文首先對(duì)本課題進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹，包括背景，研究意義，現(xiàn)狀等；其次對(duì)該系統(tǒng)的硬件組成、結(jié)構(gòu)、原理進(jìn)行了闡述和分析；再次對(duì)本系統(tǒng)用到的器件進(jìn)行分別介紹，重點(diǎn)對(duì) PLC 程序進(jìn)行了編寫；最后對(duì)設(shè)計(jì)本課題所學(xué)到的知識(shí)和結(jié)論進(jìn)行歸納和總結(jié)。本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)立體倉(cāng)庫(kù)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Design of Warehouse Electrical Control System學(xué) 院 ： 電子工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級(jí) ： 電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名 ： 學(xué) 號(hào)： 指 導(dǎo) 教 師 ： 2022 年 6 月中文摘要摘 要：隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的應(yīng)用越來越廣泛。本課題的電氣控制主要由西門子公司的 PLC、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)等器件組成。在我們國(guó)家，由于市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷深入，單純依賴商流而賺取利潤(rùn)的機(jī)會(huì)將會(huì)變少。因?yàn)檫@類倉(cāng)庫(kù)能充分的利用空間存儲(chǔ)貨物，所以將它稱為立體倉(cāng)庫(kù)。(2)采用高層貨架、立體儲(chǔ)存，能有效地利用空間，減少占地面積，降低土地購(gòu)置費(fèi)用。下面簡(jiǎn)單闡述PLC 的發(fā)展背景。當(dāng)前 PLC 已經(jīng)成為了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的核心控制裝置。隨著柔性化的普及，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的儲(chǔ)運(yùn)作業(yè)也將向柔性化發(fā)展。3. 立體倉(cāng)庫(kù)中智能技術(shù)將會(huì)取得應(yīng)用。該系統(tǒng)通過傳感器采集信號(hào)，PLC 控制程序，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī)較復(fù)雜的速度與位置控制規(guī)模。 論文中機(jī)械手可以進(jìn)行三個(gè)維度的變化，就是可以進(jìn)行前進(jìn)、后退，上、下，左、右的變化。（1） 輸入/輸出模塊 在 PLC 中，CPU 是通過輸入/ 輸出模塊與外界連接的。（3） 電源部件 電源部件是把交流電轉(zhuǎn)換成直流電源的裝置，它向PLC 提供所需的高質(zhì)量直流電源。（4） ．配套齊全，使用方便。當(dāng)堆垛機(jī)平臺(tái)移動(dòng)到貨架的指定位置時(shí)，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)貨臺(tái)向前伸出可將貨物取出或者送入，當(dāng)取到貨物貨已送入，則貨臺(tái)向后縮回。按 PLC 編程功能可分為 4 大類：開關(guān)量順序控制、通信功能、模擬量控制、運(yùn)動(dòng)控制。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。圖 立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)控制框圖 電氣原理圖的設(shè)計(jì)根據(jù)以上的控制要求，得到如下電氣原理圖： 第 6 頁(yè) 共 43 頁(yè) 圖 PLC 外部接線圖 立體倉(cāng)庫(kù)電氣硬件的介紹與選擇 可編程控制器（PLC）在 PLC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是 PLC 工程設(shè)計(jì)選型。然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定 PLC 的功能、外部設(shè)備特性等，選擇有較高性價(jià)比的 PLC、設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。設(shè)計(jì)階段，為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對(duì)程序容量有一定估算，通常采用存儲(chǔ)器容量的估算來替代。根據(jù)本課題所設(shè)計(jì)的自動(dòng)控制的需要，主要介紹以下幾種功能的選擇。通過軟件對(duì) PLC 內(nèi)部的性能和功能進(jìn)行的診斷是內(nèi)診斷，通過軟件對(duì) PLC的 CPU 與外部輸入輸出等部件信息交換功能進(jìn)行的診斷就是外診斷。離線編程方式可降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方便。五種標(biāo)準(zhǔn)化編程語(yǔ)言：順序功能圖（SFC） 、梯形圖（LD） 、功能模塊圖（FBD ）三種圖形化語(yǔ)言和語(yǔ)句表（IL） 、結(jié)構(gòu)文本（ ST）兩種文本語(yǔ)言。可連接 7 個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至 248 路數(shù)字量 I/O 點(diǎn)，35 路模擬量 I/O 點(diǎn)。I/O 端子排可以很容易地整體拆卸。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電機(jī)是一種由電脈沖控制的特殊同步電動(dòng)機(jī)，它的作用是將脈沖電信號(hào)變換為相應(yīng)的角位移或者線位移。（1） 步進(jìn)電機(jī)的工作原理步進(jìn)電機(jī)是數(shù)字控制系統(tǒng)中的執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。（2） 步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)a) 位移與輸入脈沖信號(hào)的信號(hào)數(shù)相對(duì)應(yīng)，步距誤差不長(zhǎng)期積累，可以組成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且具有一定精度的開環(huán)控制系統(tǒng)，也可以在需要更高精度時(shí)組成閉環(huán)控制系統(tǒng)。當(dāng)控制脈沖停止輸入且讓最后一個(gè)脈沖控制的繞組繼續(xù)通電時(shí)，電機(jī)可以保持在固定的位置上，即停在最后一個(gè)控制脈沖所控制的角位移的終點(diǎn)位置上。在小步距情況下，通常可以在超低速下高轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定運(yùn)行，可以不經(jīng)減速器直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載。在該立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)中，要求步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的電壓低、電流小、有定位轉(zhuǎn)矩和使用螺栓機(jī)構(gòu)的定位裝置，所以確定步進(jìn)電動(dòng)機(jī)采用二相八拍混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。因此，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖信號(hào)的頻率成正比。圖 輸入輸出接口電路（2） 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器選擇我們這里采用 SH 系列的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，它主要由電源輸入部分、信號(hào)輸入部分、信號(hào)輸出部分組成。所以，采用細(xì)分驅(qū)動(dòng)器只要改變細(xì)分?jǐn)?shù)，就能改變步距角。經(jīng)多普勒檢測(cè)、放大、限幅等措施，最后得到的是和物品移動(dòng)信號(hào)相關(guān)的直流信號(hào)輸出電平。入光時(shí) ON 的對(duì)射式傳感器的電路如圖 所示。其中 4 個(gè)對(duì)射式光電傳感器分別作為 X 軸 Y 軸的限位控制；2 個(gè)對(duì)射式光電傳感器分別作為 X 軸 Y 軸的到位檢測(cè)；如果貨架未到達(dá)正確位置，Z 軸電動(dòng)機(jī)將不能運(yùn)行，以確保當(dāng) PLC 程序出錯(cuò)時(shí)也不會(huì)損壞設(shè)備；2 個(gè)對(duì)射式光電傳感器作為 Z 軸的限位控制，此時(shí)遮光時(shí)輸出晶體管 ON。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，小功率直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用也很廣泛。在該立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)中，考慮到 PLC 和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器都要求DC24V 電源，綜合考慮系統(tǒng)的用電量、系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的規(guī)整性，我們選用并聯(lián)式開關(guān)穩(wěn)壓電源。系統(tǒng)在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用滾珠絲杠、滑軌和普通絲杠作為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。3) 將功能開關(guān)置于自動(dòng)位置。c) 指令完成后，系統(tǒng)自動(dòng)返回。b) 按動(dòng)“取”按鈕，執(zhí)行取操作。因此，該立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的運(yùn)行情況可歸納為：當(dāng)按下起動(dòng)按鈕后，允許進(jìn)行立體倉(cāng)庫(kù)允許的控制。2) 執(zhí)行入庫(kù)指令。④ 完成入庫(kù)操作之后，機(jī)械自動(dòng)返回初始位置。③ 如果被選擇的庫(kù)位內(nèi)無(wú)貨物時(shí)，則該出庫(kù)操作不被執(zhí)行。子程序 SBR0 如下： 第 20 頁(yè) 共 43頁(yè) （2） 當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行過程中達(dá)到某個(gè)軸的限位時(shí)，應(yīng)當(dāng)停止當(dāng)前軸的動(dòng)作。子程序的入口參數(shù)為指定的庫(kù)位號(hào)（012），輸出的參數(shù)為庫(kù)位的 X 軸和 Y 軸的坐標(biāo)。其中各個(gè)庫(kù)位的坐標(biāo)值均可以用 0、 3 號(hào)庫(kù)位的 X 軸坐標(biāo)和 10 號(hào)庫(kù)位的 Y 軸坐標(biāo)來表示。出庫(kù)的操作順序?yàn)椋篨 軸電動(dòng)機(jī)右行、Y 軸電動(dòng)機(jī)上升→Z 軸電動(dòng)機(jī)前伸→Y 軸電動(dòng)機(jī)上升→Z 軸電動(dòng)機(jī)回縮→X 軸電動(dòng)機(jī)左行、Y 軸電動(dòng)機(jī)下降→Z軸電動(dòng)機(jī)前伸→Y 軸電動(dòng)機(jī)下降→Z 軸電動(dòng)機(jī)回縮→復(fù)位。網(wǎng)絡(luò) 914 是控制貨臺(tái)前伸到位，準(zhǔn)備提貨。網(wǎng)絡(luò) 3438 是控制 Y 軸下降，放下貨物到指定的位置。子程序 SBR3 如下所示： 第 24 頁(yè) 共 43頁(yè) 第 25 頁(yè) 共 43頁(yè) 第 26 頁(yè) 共 43頁(yè) （5） 鍵盤裝置掃描檢測(cè)及顯示系統(tǒng)的 PLC 程序設(shè)計(jì)。使用 ，是指接通了從 STOP 到 RUN 的那個(gè)掃描周期。（6） 在倉(cāng)庫(kù)的控制中，機(jī)械手運(yùn)行于各個(gè)庫(kù)位之間，每個(gè)庫(kù)位的坐標(biāo)是定位，所以要求系統(tǒng)在絕對(duì)系統(tǒng)下工作。網(wǎng)絡(luò)三將實(shí)際需要行走的距離轉(zhuǎn)換為脈沖數(shù)量。網(wǎng)絡(luò) 10 是為了避免距離過短而導(dǎo)致錯(cuò)誤而設(shè)計(jì)的?？刂泼}沖發(fā)生器 PTO 的子程序 SBR6 和控制脈沖發(fā)生器 PT1 的子程序 SBR8分別如下： 第 31 頁(yè) 共 43頁(yè) 第 32 頁(yè) 共 43頁(yè) 5. 程序的仿真與調(diào)試 程序的仿真下面簡(jiǎn)單介紹一下西門子 S7200 仿真軟件。根據(jù) I/O 的分配選擇 CPU 型號(hào)，同時(shí)按照 I/O分配表，打開開關(guān)，點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕，對(duì)程序進(jìn)行仿真。得到如下圖 當(dāng) Z 軸不在原位時(shí)，貨臺(tái)回縮到位。如圖 所示。對(duì)于本次設(shè)計(jì)的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)，我國(guó)目前已建成自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù) 400 多座、立體倉(cāng)庫(kù) 2022 多座。提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，減低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，采用自動(dòng)化技術(shù)后，還能較好地適應(yīng)黑暗，低溫，污染，有毒和易爆等特殊場(chǎng)合的物品存儲(chǔ)需要。PLC 具有強(qiáng)大的控制功能。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的發(fā)展需要我們下更大的功夫去深入研究，可以結(jié)合計(jì)算機(jī)控制以及現(xiàn)場(chǎng)總線的連接，對(duì)倉(cāng)庫(kù)的控制進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，更加凸顯我們的智能化發(fā)展。在我寫論文的過程中，有老師的耐心指導(dǎo)，無(wú)論從開始的論文開始的資料搜集，到論文的開題，到論文的構(gòu)思各方面，我都得到了老師的教誨和幫助，特別是老師的廣博的學(xué)識(shí)、深厚的學(xué)術(shù)素養(yǎng)和老師謙和的為人都讓人覺得敬佩。在此畢業(yè)之際，我要再一次的想我的老師和同學(xué)，說聲謝謝，感謝你們的關(guān)心及支持。t charge you more than 35% of your pensation if you win the case.If you are thinking about signing up for a damagesbased agreement, you should make sure you39。s Premier League match at Chelsea on Sunday.I am going to be at the match tomorrow and I have asked to meet Yaya Toure, he told BBC Sport.For me it39。s actions.CSKA said they were surprised and disappointed by Toure39?？傆X得自己自己似乎應(yīng)該去做點(diǎn)什么，或者寫點(diǎn)什么。t really grow up, it seems is not so important。Originally, this world, can produce a chemical reaction to an event, in addition to resolutely, have to do, and time.　 　 原來，這個(gè)世界上，對(duì)某個(gè)事件能產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的，除了非做不可的堅(jiān)決，還有，時(shí)間。也曾經(jīng)好像已經(jīng)下定了決心去做某件事，但更多的時(shí)候是最后又打起了退堂鼓。 Those were broken into various shapes of stationery。突然想到那件藍(lán)格子襯衫；那些被折成各種各樣形狀的信紙；那段從街角深巷伊始的友誼；還有那場(chǎng)還沒有開始 第 42 頁(yè) 共 43頁(yè) 就宣告了終結(jié)的邂逅計(jì)劃……那些年那些天的非做不可，終于和青春一樣，都將在我們的人生中謝幕。t. Baumgartner still will free fall at a speed that would cause you and me to pass out, and no parachute is guaranteed to work higher than 25,000 feet (7,620 meters).cause the