【正文】 C的應(yīng)用大大提高了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、適用性、并且降低了系統(tǒng)成本。總的來看，基于PLC的自動化立體倉庫可以總結(jié)為如下幾點優(yōu)點：低成本、范圍廣、高速、便捷、永遠在線、結(jié)構(gòu)靈活、數(shù)字化等。（3）根據(jù)I/O點數(shù)選擇合適的PLC類型。（7）立體倉庫整體調(diào)試，在PLC軟硬件設(shè)計和現(xiàn)場施工完成后，就可以進行整個系統(tǒng)的聯(lián)機調(diào)試，調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題要逐一排除，直至調(diào)試成功。其次闡述了本課題設(shè)計的自動化立體倉庫實現(xiàn)的功能與總體的控制步驟?？刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖 31 所示。 輸入模塊用于將控制現(xiàn)場輸入信號變換成CPU能接收的信號，并對其進行濾波、電平轉(zhuǎn)換、隔離和放大等；輸出模塊用于將 CPU的決策輸出信號變換成驅(qū)動控制對象執(zhí)行機構(gòu)的控制信號，并對輸出信號進行功率放大、隔離PLC內(nèi)部和外部執(zhí)行元件等。（PLC）的特點 （1）可靠性高，抗干擾強。 （5）壽命長，體積小，能耗低。（1）控制功能PLC主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，提高PLC的處理速度和節(jié)省存儲器容量。在線編程方式：CPU和編程器有各自的CPU，主機CPU負責現(xiàn)場控制，并在一個掃描周期內(nèi)與編程器進行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機，下一掃描周期，主機就根據(jù)新收到的程序運行。硬件診斷通過硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分內(nèi)診斷和外診斷。本設(shè)計采用 24V 直流電。（3）輸出觸點類型：是繼電器輸出類型還是晶體管輸出類型。S7 系列 PLC 產(chǎn)品可分為微型 PLC（如 S7200），小規(guī)模性能要求的 PLC（如 S7300）和中、高性能要求的 PLC（如 S7400）等。本課題設(shè)計的立體倉庫控制系統(tǒng)有輸入信號40個，輸出信號21個。又由于它輸入的是脈沖電流所以也叫脈沖電動機[14]。三是控制性能好，它可以在開環(huán)系統(tǒng)中在很寬的范圍內(nèi)通過改變脈沖的頻率來調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速，并且能夠快速啟動制動和反轉(zhuǎn)。如數(shù)控機床、繪圖機、自動記錄儀表、遙控裝置和航空系統(tǒng)等等，都大量使用步進電動機。每套繞組叫一相，三相繞組接成星形，所以定子磁極數(shù)通常為相數(shù)的兩倍，即2p=2m （p為極對數(shù)，m為相數(shù)）。定子鐵芯為凸極式，共有三對（六個）磁極，每兩個相對的磁極上繞有一相控制繞組。由于磁通具有力圖走磁阻最小路徑的特點，使轉(zhuǎn)子齒3的軸線與定子A相極軸線對齊，如圖33(a)所示。使轉(zhuǎn)子齒3的軸線與定子C相極軸線對齊，如圖33(c)所示。上述通電方式稱為三相單三拍運行。每拍同時有兩相繞組通電，三拍為一個循環(huán)。可見，雙三拍運行時的步距角仍是30176。但要改變系統(tǒng)的控制功能，一般都要重新設(shè)計硬件電路，靈活性較差。這是因為步進電動機的運動受輸入脈沖控制，其位移量是斷續(xù)的，總的位移量嚴格等于輸入的指令脈沖數(shù)或其平均轉(zhuǎn)速嚴格正比于輸入指令脈沖的頻率；若能準確控制輸入指令脈沖的數(shù)量或頻率，就能夠完成精確的位置或速度控制，無需系統(tǒng)的反饋，形成所謂的開環(huán)控制系統(tǒng)。因為步進電動機的啟動頻率要比連續(xù)運行頻率小，所以開環(huán)控制的脈沖指令頻率，只有小于電機的最大啟動頻率，電機才能成功啟動。在到達終點前，降頻使電機減速。由于開環(huán)控制系統(tǒng)不需要反饋元件，結(jié)構(gòu)比較簡單、工作可靠、成本低。另外，對于高精度的控制系統(tǒng)，采用開環(huán)控制往往滿足不了精度的要求。閉環(huán)控制系統(tǒng)的精度與步進電動機有關(guān)，但主要是取決于位置傳感器的精度。（3）易于起動、停止、正反轉(zhuǎn)及變速，快速響應(yīng)性能好。（5）步距角選擇的范圍大，可以在幾十角分至180176。與交直流電動機不同，僅僅接上供電電源，步進電機不會運行的。步距角的HB型電動機速比(設(shè)使用直接驅(qū)動方式)軸向力負載轉(zhuǎn)矩螺栓的慣量移動體的慣量負載慣量為根據(jù)以上計算可以初步選定步進電動機，其慣量為，空載起動頻率由要求的速度可求出運行的頻率：可知需要加減速的驅(qū)動方式。快接線插頭：紅色表示A相，藍色表示B相；如果發(fā)現(xiàn)步進電機轉(zhuǎn)向不對時可以將A相或B相中的兩條線對調(diào)。因此，步進電動機的轉(zhuǎn)速與脈沖信號的頻率成正比。圖310 輸入輸出接口電路（2）步進電動機驅(qū)動器選擇我們這里采用SH系列的步進電機驅(qū)動器，它主要由電源輸入部分、信號輸入部分、信號輸出部分組成。所以，采用細分驅(qū)動器只要改變細分數(shù)，就能改變步距角。主要由電源輸入部分、信號輸入部分、輸出部分組成。相數(shù)需要注意檢測距離不要離傳感器太近，否則傳感器不能動作；連接是采用接插件方式，千萬不要對端子(讀出頭)進行焊接。)(負載電流10mA時圖313 微動開關(guān)原理圖并聯(lián)式開關(guān)穩(wěn)壓電源的輸出功率大、體積小、重量輕、可靠性高、適應(yīng)變動寬范圍的輸入電壓，具有完備的過電壓過電流保護功能，內(nèi)置輸入EMI濾波器，具有較高的抗干擾能力。首先對控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，其次對PLC（可編程控制器），步進電機，步進電機驅(qū)動器，傳感器，微動開關(guān)，穩(wěn)壓電源進行慎重的選擇。在 LAD 中通過串聯(lián)或并聯(lián)結(jié)構(gòu)中連接各個觸點來 創(chuàng)建控制方案，而在 FBD 中則是通過AND和OR方框互連在一起的。梯形圖與電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開關(guān)量邏輯控制。如果該存儲單元為“0”狀態(tài)，對應(yīng)軟繼電器的線圈和觸點的狀態(tài)與上述的相反，稱該軟繼電器為“0”或“OFF”狀態(tài)。除了上述通用I/O外，還有特殊I/O模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。根據(jù)梯形圖中各觸點的狀態(tài)和邏輯關(guān)系，求出與圖中各線圈對應(yīng)的編程元件的狀態(tài)，稱為梯形圖的邏輯解算。PLC與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（I/O）完成的。根據(jù)系統(tǒng)工作過程的分析得出，示意圖41所示。按送貨按鈕后，貨物自動送入指定的倉位號對應(yīng)的倉庫位里。如果小車里有貨物，則取貨命令不被執(zhí)行。（2）梯形圖每一行都是從左邊開始，線圈接在最右邊（線圈右邊不允許再有觸點）。（6）PLC的啟動程序圖42 PLC的啟動程序（7）顯示操作錯誤程序圖43 顯示操作錯誤程序（8）取貨檢測程序圖44 取貨檢測程序（9）送貨程序，以將貨物送到1號、2號倉庫為例圖45 送貨程序（10）取貨程序，以將貨物從1號、2號倉庫中取出為例圖46 取貨程序（11）堆垛機歸位后，將貨物送回到0號倉庫程序圖47 送貨至原始倉位程序具體梯形圖見附錄A。最后設(shè)計出了滿足立體倉庫工作過程中各個功能的梯形圖。立體倉庫發(fā)展速度越來越快，采用計算機進行控制管理而利于企業(yè)實施現(xiàn)代化管理等特點，已成為企業(yè)物流和生產(chǎn)管理不可缺少的倉儲技術(shù)，越來越受到企業(yè)的重視。主要由貨物儲存系統(tǒng)、貨物存取和傳送系統(tǒng)、控制和管理等三大系統(tǒng)所組成。第一，對控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計；第二，對PLC（可編程控制器），步進電機，步進電機驅(qū)動器，傳感器，微動開關(guān)，穩(wěn)壓電源進行慎重的選擇；第三，列出了PLC輸入輸出分配表，并繪制了本設(shè)計的電氣原理圖；第四，據(jù)系統(tǒng)工作過程的要求，繪制出了系統(tǒng)流程圖，進而設(shè)計出了滿足立體倉庫工作過程中各個功能的梯形圖。在此，向他表示衷心的感謝。即將畢業(yè)之際，再一次向四年中在學(xué)習和生活中所有關(guān)心、支持、幫助過我的良師益友致謝！參考文獻[1] [M]. 合肥：合肥工業(yè)大學(xué)出版社, .[2] 何文雪,劉華波,吳賀榮. PLC編程與應(yīng)用[M]. 機械工業(yè)出版社, 2010.[3] [M].電子工業(yè)出版社 , 2011. [4] 吳亦鋒,[M]. 電子工業(yè)出版社, . [5] 李建興,陳煒,馬瑩編. PLC技術(shù)與應(yīng)用[M]. 機械工業(yè)出版社, 2011.[6] 王阿根. PLC控制程序精編108例[M]. 電子工業(yè)出版社, 2009. [7] 咸慶信,:專業(yè)技能入門與精通[M] .機械工業(yè)出版社, 2011. [8] 胡海清, [M]. 北京理工大學(xué)出版社 ,2010.[9] 陶權(quán), 、安裝與調(diào)試[M]. 北京理工大學(xué)出版社, 2009.[10] [M].機械工業(yè)出版社,2008[11] (西門子)[M]. 機械工業(yè)出版社, 2010. [12] 何軍紅, 吳旭光, [M]. 化學(xué)工業(yè)出版社, 2011. [13] 程子華, 劉小明. PLC原理與編程實例分析[M]. 國防工業(yè)出版社, 2010. [14] 劉寶廷, 程樹康. 步進電動機及其驅(qū)動控制系統(tǒng)[M]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社, 1997.[15] Wang, Q, McIntosh, newgeneration automated warehousing capability. International Journal of Computer Integrated Manufacturing[J].2010(26) :565573.[16] Heragu, Sunderesh S, Graves, Robert J. Better inventory management through technology. Beverage Industry [J].2011(102):6062.附錄A 梯形圖設(shè)計