【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?？偟膩?lái)看，基于PLC的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)可以總結(jié)為如下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：低成本、范圍廣、高速、便捷、永遠(yuǎn)在線(xiàn)、結(jié)構(gòu)靈活、數(shù)字化等。（3）根據(jù)I/O點(diǎn)數(shù)選擇合適的PLC類(lèi)型。（7）立體倉(cāng)庫(kù)整體調(diào)試，在PLC軟硬件設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工完成后，就可以進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)調(diào)試，調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題要逐一排除，直至調(diào)試成功。其次闡述了本課題設(shè)計(jì)的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)實(shí)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(chǎng)輸入信號(hào)變換成CPU能接收的信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)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(hào)變換成驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制信號(hào)，并對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行功率放大、隔離PLC內(nèi)部和外部執(zhí)行元件等。（PLC）的特點(diǎn) （1）可靠性高，抗干擾強(qiáng)。 （5）壽命長(zhǎng)，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(chǎng)合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時(shí)也采用專(zhuān)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(chǔ)器容量。在線(xiàn)編程方式：CPU和編程器有各自的CPU，主機(jī)CPU負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)控制，并在一個(gè)掃描周期內(nèi)與編程器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線(xiàn)編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)，下一掃描周期，主機(jī)就根據(jù)新收到的程序運(yùn)行。硬件診斷通過(guò)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(jì)采用 24V 直流電。（3）輸出觸點(diǎn)類(lèi)型：是繼電器輸出類(lèi)型還是晶體管輸出類(lèi)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(jì)的立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)有輸入信號(hào)40個(gè)，輸出信號(hào)21個(gè)。又由于它輸入的是脈沖電流所以也叫脈沖電動(dòng)機(jī)[14]。三是控制性能好，它可以在開(kāi)環(huán)系統(tǒng)中在很寬的范圍內(nèi)通過(guò)改變脈沖的頻率來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并且能夠快速啟動(dòng)制動(dòng)和反轉(zhuǎn)。如數(shù)控機(jī)床、繪圖機(jī)、自動(dòng)記錄儀表、遙控裝置和航空系統(tǒng)等等，都大量使用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。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(duì)數(shù)，m為相數(shù)）。定子鐵芯為凸極式，共有三對(duì)（六個(gè)）磁極，每?jī)蓚€(gè)相對(duì)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(diǎn)，使轉(zhuǎn)子齒3的軸線(xiàn)與定子A相極軸線(xiàn)對(duì)齊，如圖33(a)所示。使轉(zhuǎn)子齒3的軸線(xiàn)與定子C相極軸線(xiàn)對(duì)齊，如圖33(c)所示。上述通電方式稱(chēng)為三相單三拍運(yùn)行。每拍同時(shí)有兩相繞組通電，三拍為一個(gè)循環(huán)?？梢?jiàn)，雙三拍運(yùn)行時(shí)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(jì)硬件電路，靈活性較差。這是因?yàn)椴竭M(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)受輸入脈沖控制，其位移量是斷續(xù)的，總的位移量嚴(yán)格等于輸入的指令脈沖數(shù)或其平均轉(zhuǎn)速?lài)?yán)格正比于輸入指令脈沖的頻率；若能準(zhǔn)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(wú)需系統(tǒng)的反饋，形成所謂的開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。因?yàn)椴竭M(jìn)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)頻率要比連續(xù)運(yùn)行頻率小，所以開(kāi)環(huán)控制的脈沖指令頻率，只有小于電機(jī)的最大啟動(dòng)頻率，電機(jī)才能成功啟動(dòng)。在到達(dá)終點(diǎn)前，降頻使電機(jī)減速。由于開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)不需要反饋元件，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、工作可靠、成本低。另外，對(duì)于高精度的控制系統(tǒng)，采用開(kāi)環(huán)控制往往滿(mǎn)足不了精度的要求。閉環(huán)控制系統(tǒng)的精度與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)有關(guān)，但主要是取決于位置傳感器的精度。（3）易于起動(dòng)、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(dòng)機(jī)不同，僅僅接上供電電源，步進(jìn)電機(jī)不會(huì)運(yùn)行的。步距角的HB型電動(dòng)機(jī)速比(設(shè)使用直接驅(qū)動(dòng)方式)軸向力負(fù)載轉(zhuǎn)矩螺栓的慣量移動(dòng)體的慣量負(fù)載慣量為根據(jù)以上計(jì)算可以初步選定步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其慣量為，空載起動(dòng)頻率由要求的速度可求出運(yùn)行的頻率：可知需要加減速的驅(qū)動(dòng)方式?？旖泳€(xiàn)插頭：紅色表示A相，藍(lán)色表示B相；如果發(fā)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)向不對(duì)時(shí)可以將A相或B相中的兩條線(xiàn)對(duì)調(diào)。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310 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。主要由電源輸入部分、信號(hào)輸入部分、輸出部分組成。相數(shù)需要注意檢測(cè)距離不要離傳感器太近，否則傳感器不能動(dòng)作；連接是采用接插件方式，千萬(wàn)不要對(duì)端子(讀出頭)進(jìn)行焊接。)(負(fù)載電流10mA時(shí)圖313 微動(dòng)開(kāi)關(guān)原理圖并聯(lián)式開(kāi)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(dòng)寬范圍的輸入電壓，具有完備的過(guò)電壓過(guò)電流保護(hù)功能，內(nèi)置輸入EMI濾波器，具有較高的抗干擾能力。首先對(duì)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其次對(duì)PLC（可編程控制器），步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，傳感器，微動(dòng)開(kāi)關(guān)，穩(wěn)壓電源進(jìn)行慎重的選擇。在 LAD 中通過(guò)串聯(lián)或并聯(lián)結(jié)構(gòu)中連接各個(gè)觸點(diǎn)來(lái) 創(chuàng)建控制方案，而在 FBD 中則是通過(guò)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(diǎn)，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開(kāi)關(guān)量邏輯控制。如果該存儲(chǔ)單元為“0”狀態(tài)，對(duì)應(yīng)軟繼電器的線(xiàn)圈和觸點(diǎn)的狀態(tài)與上述的相反，稱(chēng)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(diǎn)的狀態(tài)和邏輯關(guān)系，求出與圖中各線(xiàn)圈對(duì)應(yīng)的編程元件的狀態(tài)，稱(chēng)為梯形圖的邏輯解算。PLC與電氣回路的接口，是通過(guò)輸入輸出部分（I/O）完成的。根據(jù)系統(tǒng)工作過(guò)程的分析得出，示意圖41所示。按送貨按鈕后，貨物自動(dòng)送入指定的倉(cāng)位號(hào)對(duì)應(yīng)的倉(cāng)庫(kù)位里。如果小車(chē)?yán)镉胸浳铮瑒t取貨命令不被執(zhí)行。（2）梯形圖每一行都是從左邊開(kāi)始，線(xiàn)圈接在最右邊（線(xiàn)圈右邊不允許再有觸點(diǎn)）。（6）PLC的啟動(dòng)程序圖42 PLC的啟動(dòng)程序（7）顯示操作錯(cuò)誤程序圖43 顯示操作錯(cuò)誤程序（8）取貨檢測(cè)程序圖44 取貨檢測(cè)程序（9）送貨程序，以將貨物送到1號(hào)、2號(hào)倉(cāng)庫(kù)為例圖45 送貨程序（10）取貨程序，以將貨物從1號(hào)、2號(hào)倉(cāng)庫(kù)中取出為例圖46 取貨程序（11）堆垛機(jī)歸位后，將貨物送回到0號(hào)倉(cāng)庫(kù)程序圖47 送貨至原始倉(cāng)位程序具體梯形圖見(jiàn)附錄A。最后設(shè)計(jì)出了滿(mǎn)足立體倉(cāng)庫(kù)工作過(guò)程中各個(gè)功能的梯形圖。立體倉(cāng)庫(kù)發(fā)展速度越來(lái)越快，采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制管理而利于企業(yè)實(shí)施現(xiàn)代化管理等特點(diǎn)，已成為企業(yè)物流和生產(chǎn)管理不可缺少的倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)，越來(lái)越受到企業(yè)的重視。主要由貨物儲(chǔ)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(duì)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)；第二，對(duì)PLC（可編程控制器），步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，傳感器，微動(dòng)開(kāi)關(guān)，穩(wěn)壓電源進(jìn)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(jì)的電氣原理圖；第四，據(jù)系統(tǒng)工作過(guò)程的要求，繪制出了系統(tǒng)流程圖，進(jìn)而設(shè)計(jì)出了滿(mǎn)足立體倉(cāng)庫(kù)工作過(guò)程中各個(gè)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(xí)和生活中所有關(guān)心、支持、幫助過(guò)我的良師益友致謝！參考文獻(xiàn)[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. 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