【正文】 參考文獻(xiàn)【1】，2010：3–4【2】[M] .起重運(yùn)輸機(jī)械，2001：3–4【3】陳駿，,制造業(yè)自動化,第20卷，第1期，2000：1–2【4】陳白寧，段智敏，劉文波．機(jī)電傳動控制[M]．東北大學(xué)出版社， 2008：167–168【5】王輝，張亞妮，. 人民郵電出版 社，2010：112–125【6】盧巧，黃志，2010：158–170【7】. 人民郵電出版社，2011：212235【8】，2013：10–100【9】周志敏，2011：36–105【10】. 機(jī)械工業(yè)出版社，2004：178–182【11】崔廣臣，2011：132–137【12】熊詩波，2006：78–82【13】EasyBuilder 8000使用手冊：378–498【14】，2012：211–221【15】鄭鳳翼. ，2012：101–109附錄A：英文原文 Engineering. 第15 :2747 – 2751Advanced in Control Engineering and Information ScienceResearch and Application of Training Teaching System aboutElectromechanical ControlHu Lianga,a*Jiangxi Science ＆ Technology Normal University, Nanchang, Jiangxi, 330013, . ChinaAbstractThis article analyzes the present shortings of traditional training teaching system about electromechanical control and point out some questions that can improve the effectiveness of training teaching. Moreover, this article present one practical training teaching system for the electromechanical control that can provides the typical project with prehensive training as well as establishes the practice platform for students and gives full play to the potential and creativity.169。在程序設(shè)計(jì)部分，重點(diǎn)是主程序、取貨子程序、存貨子程序、貨位有無貨物的判斷子程序、伺服電機(jī)水平和垂直行走子程序，其中的貨位有無貨物判斷子程序巧妙地運(yùn)用了移位和與或邏輯運(yùn)算指令，完成了判斷和重置功能； 完成了程序的模擬調(diào)試； 本文設(shè)計(jì)的自動化立體倉庫具有手動和自動兩種操作方式，通過觸摸屏的人機(jī)交互系統(tǒng)方便、快捷、直觀，程序設(shè)計(jì)滿足控制要求。貨叉伸縮、左轉(zhuǎn)等由對應(yīng)按鈕實(shí)現(xiàn)。所以在移位寄存器復(fù)位之前，需要把移位后W100中的數(shù)據(jù)送到D501中，D501中的數(shù)據(jù)代表確定貨格的位置，將D501的數(shù)據(jù)和貨物情況地址D106進(jìn)行邏輯與（ANDW）運(yùn)算，將與后的結(jié)果與0進(jìn)行比較（CMP）,如果結(jié)果等于（P_EQ）0，表示所選貨格無貨，如果結(jié)果不等于（P_NE）0，表示所選貨格有貨。左轉(zhuǎn)到位 水平子程序、返回水平子程序順序功能圖根據(jù)水平子程序、返回水平子程序的順序功能圖，編寫出相應(yīng)的水平子程序，返回水平子程序和水平子程序類似，此處不再說明。當(dāng)選取貨格無貨時(shí)，取貨報(bào)警燈()閃爍，提示重新輸入。位移計(jì)算公式已經(jīng)在第4章給出。圖中DIFU是輸出型上升沿微分，當(dāng)該指令輸入一個上升沿（0→1）時(shí)，讓指定位在一個掃描周期內(nèi)為1。 主程序流程圖根據(jù)主流程圖，設(shè)計(jì)了主程序順序功能圖，P_First Cycle是OMRON PLC 第一次循環(huán)標(biāo)志，指的是第一次循環(huán)運(yùn)行時(shí)為ON，其他時(shí)間都為OFF。操作數(shù)說明C1：端口指定 0000 Hex:脈沖輸出0 0001 Hex:脈沖輸出1 0002 Hex:脈沖輸出2 0003 Hex:脈沖輸出3C2：控制數(shù)據(jù) 0000 Hex: 讀取當(dāng)前值 0001 Hex: 讀取狀態(tài) 0002 Hex: 讀取區(qū)域比較結(jié)果 動作模式控制INI和頻率設(shè)定SPED 堆垛機(jī)在運(yùn)行的過程中停止由INI指令實(shí)現(xiàn)，在水平運(yùn)動子程序豎直運(yùn)動子程序等等均有出現(xiàn)，下面介紹動作控制模式INI指令。DD2通道要求同為一個區(qū)域類型，在設(shè)置時(shí)通常要求D1≤D2，若出現(xiàn)D1≧D2，則只會對D1一個通道移位 CIO、W、H、A 計(jì)數(shù)器指令（CNT）指令名稱、格式與符號操作數(shù)功能說明計(jì)數(shù)器CNT N S計(jì)數(shù)器輸入CNT復(fù)位輸入NS N:計(jì)數(shù)器編號，范圍0~4095（十進(jìn)制數(shù)）。 數(shù)據(jù)傳送（MOV）指令在本課題中多次用到數(shù)據(jù)傳送（MOV）指令，主要是把一個地址中的數(shù)據(jù)放到另一個地址中，以便程序中可以進(jìn)行運(yùn)算。根據(jù)用戶需求，速度自己設(shè)定。 主界面 水平和豎直參數(shù)界面設(shè)置，設(shè)置豎直參數(shù)和主菜單是由功能鍵控制的，其余的都是由文本框和數(shù)值輸入實(shí)現(xiàn)的，“數(shù)值輸入”元件可以用來顯示所指定寄存器內(nèi)的數(shù)值，還可以使用鍵盤輸入數(shù)據(jù)，來修改寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)。 觸摸屏的界面設(shè)計(jì)根據(jù)本課題人機(jī)界面要求，可以設(shè)置為主界面、存貨界面、取貨界面、水平參數(shù)界面、豎直參數(shù)界面、水平返回參數(shù)界面、豎直返回參數(shù)界面、手動界面。同理，v2轉(zhuǎn)化頻率見公式（）：fn2=i12C1260v2P1 （） 式中 fn2—水平速度v2轉(zhuǎn)化的頻率。當(dāng)程序調(diào)用水平返回子程序時(shí)，堆垛機(jī)開始水平返回，EF為水平加速返回階段，F(xiàn)G為水平返回勻速階段，GH為水平返回減速階段，HJ為返回運(yùn)動停止階段。本課題采用普通電動機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)分別來控制貨叉的左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)。、縮回液壓系統(tǒng)原理圖，、微降液壓系統(tǒng)原理圖。 伺服驅(qū)動器、伺服電機(jī)參數(shù)伺服驅(qū)動器適配電機(jī)型號類型輸入電源型號電壓額定功率額定轉(zhuǎn)速編碼器規(guī)格MCDDT3120C型單相100VMSMD041P1*100V400W3000rpm5線制，2500P/rMSMD041S1*7線制，17位MCDDT3520C型單相/三相200VMSMD082P1*200V750W5線制，2500P/rMSMD082S1*7線制，17位MSMD042P1*400W5000rpm5線制，2500P/rMSMD042S1*7線制，17位 硬件連接設(shè)計(jì) 主電路設(shè)計(jì)經(jīng)過分析設(shè)計(jì)，硬件電路圖包括伺服電動機(jī)伺服電動機(jī)伺服驅(qū)動器 伺服驅(qū)動器普通電動機(jī)、可編程控制系統(tǒng)（PLC）、觸摸屏與外接電源的連接，PLC與觸摸屏選用24V外接電源，電機(jī)選用220V外接電源。由于本課題有較高的精度要求，所以在本課題自動化立體倉庫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中選用交流伺服電機(jī)驅(qū)動。中型機(jī)：歐姆龍中型PLC主要有C200H、C200Hα、CQ1M、CJ1M、CJ1和CJ2系列等， C200Hα是C200H的升級產(chǎn)品，有品種齊全的通信模塊，CJ系列PLC結(jié)構(gòu)緊湊、功能強(qiáng)大，是近幾年來暢銷的機(jī)型。工控制是利用了個人計(jì)算機(jī)PCI總線和PC/104總線、采用功能板卡擴(kuò)展控制I/O點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制的一種方便的控制設(shè)備。速度控制和扭矩控制模式均采用模擬量進(jìn)行控制，位置模式則是通過脈沖信號進(jìn)行控制的，具體采用何種控制方式要按照具體應(yīng)用環(huán)境分析，根據(jù)要求的運(yùn)動功能來進(jìn)行選擇。該過程中，水平位移和豎直位移均由與伺服電機(jī)同軸連接的編碼器與伺服驅(qū)動器實(shí)現(xiàn)精確控制，從而使整個系統(tǒng)之間構(gòu)成半閉環(huán)。自動運(yùn)行模式即為工業(yè)生產(chǎn)中的工作模式，當(dāng)輸入行和列取貨時(shí)，系統(tǒng)開始判斷該貨格有沒有貨，如果無貨，觸摸屏報(bào)警燈亮并顯示重新輸入，如果有貨，開始計(jì)算運(yùn)動參數(shù)，通過讀取伺服電動機(jī)自帶的編碼器脈沖與計(jì)算參數(shù)比較，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水平運(yùn)動和垂直運(yùn)動。PLC不用進(jìn)行額外布線，可以直接利用已有的配電網(wǎng)絡(luò)作為傳輸線路，從而大大減少了網(wǎng)絡(luò)的投資，降低了成本。 本設(shè)計(jì)的研究意義和可行性自動化立體倉庫是利用自動化存儲設(shè)備同計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)的協(xié)作來實(shí)現(xiàn)立體倉庫的高層合理化、存取自動化以及操作簡便化。這些差距主要表現(xiàn)在：1） 發(fā)展速度慢。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國已建立的立體倉庫近300個，其中全自動化的立體倉庫有30多個。貨架的形式有很多樣，材料一般用鋼材或鋼筋混凝土制作，鋼貨架的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)件尺寸小，倉庫空間利用率高，制作方便，安裝建設(shè)周期短，而且隨著高度的增加，鋼貨架比混凝土貨架的優(yōu)越性更明顯。這類倉庫主要通過高層貨架充分利用空間進(jìn)行存取貨物，所以稱為“立體倉庫”。 自動化立體倉庫系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀目前，自動化立體倉庫在發(fā)達(dá)國家已相當(dāng)普遍，日本是自動化倉庫發(fā)展最快，建造數(shù)量最多的國家。目前我國有能力承接立體倉庫設(shè)計(jì)的單位已達(dá)數(shù)十家，主要有原機(jī)電部系統(tǒng)背景的起重機(jī)研究所、北京自動化研究所、上海自動化研究所、中國機(jī)械工程學(xué)會物料搬運(yùn)學(xué)會、中國物流研究會倉儲專業(yè)委員會、全軍倉庫機(jī)械自動化學(xué)會等。4） 研究開發(fā)和創(chuàng)新能力不強(qiáng)。由于通過計(jì)算機(jī)管理實(shí)現(xiàn)自動作業(yè)，可以方便地實(shí)施貨位和帳目的科學(xué)管理，改善庫存結(jié)構(gòu)，避免盲目壓貨，并改善勞動環(huán)境；(5)節(jié)約費(fèi)用，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國有關(guān)行業(yè)開始重視立體庫的研究，對于促進(jìn)傳統(tǒng)觀念的轉(zhuǎn)變、提高現(xiàn)代化物流意識，形成新型的商品流通產(chǎn)業(yè)等方面都能產(chǎn)生了強(qiáng)勁的推動作用。該自動化立體倉庫主體由四層十六倉位庫體、運(yùn)動機(jī)械、導(dǎo)軌、伺服驅(qū)動及電氣控制等部分組成。堆垛機(jī)的控制過程包括如下內(nèi)容：當(dāng)工作人員通過觸摸屏輸入好參數(shù)之后，數(shù)據(jù)通過RS232通訊線送入PLC進(jìn)行處理，堆垛機(jī)先水平運(yùn)動，當(dāng)實(shí)際運(yùn)動位移達(dá)到水平計(jì)算位移時(shí)，堆垛機(jī)開始豎直運(yùn)動，當(dāng)實(shí)際運(yùn)動到計(jì)算位移時(shí)，運(yùn)動停止，然后開始進(jìn)行取貨或存貨。具體驅(qū)動型號第三章給出。 工控器件簡介在工業(yè)自動化領(lǐng)域，PLC是大多數(shù)自動化控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)備，行程開關(guān)可以檢測到系統(tǒng)的當(dāng)前情況，給出相應(yīng)的開關(guān)量，提供給控制器件進(jìn)行處理。日本歐姆龍公司是世界著名PLC生產(chǎn)商之一，歐姆龍公司的PLC小型機(jī)與其他日本品牌的小型機(jī)一樣非常有特色，某些歐美中大型機(jī)能實(shí)現(xiàn)的控制功能，用歐姆龍小型機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)。 伺服控制系統(tǒng)伺服系統(tǒng)按照控制方式分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)，其中閉環(huán)控制系統(tǒng)又可分為全閉環(huán)控制系統(tǒng)和半閉環(huán)控制系統(tǒng)。、【8】所示，選擇CP1HXA40DTD型號（晶體管輸出，24輸入、16輸出）的PLC和CPM1A8ED型號（晶體管8輸出，8輸入）。這樣就可以很方便的觀察貨物的出入庫情況，PLC和觸摸屏之間通過RS232傳送數(shù)據(jù)。在這種回路中，調(diào)整擋塊的位置可調(diào)整液壓缸的行程，通過電控系統(tǒng)可任意改變動作順序，方便靈活，應(yīng)用廣泛。本課題的數(shù)學(xué)建模包括水平運(yùn)動數(shù)學(xué)建模和豎直運(yùn)動數(shù)學(xué)建模。：n1=60v1i1C1 （）fn1=n1Pm1轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為頻率公式見公式()： （）式中 fn1—水平速度v1轉(zhuǎn)化的頻率（HZ）。 PC與HMI間的通訊【13】連接，利用EB8000的在線模擬功能，PC可以透過以太網(wǎng)絡(luò)擷取HMI上的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)保存在PC上。狀態(tài)為OFF，則顯示所使用圖形的狀態(tài)0；狀態(tài)為ON，則顯示所使用圖形的狀態(tài)1。取貨界面和存貨界面類似，行和列地址分別為D200、D201,狀態(tài)為0時(shí)顯示閃爍時(shí)無貨，請重新輸入，位狀態(tài)為1時(shí)顯示有貨，16個指示燈和主界面16個指示燈的位地址相同。 子程序指令介紹在編程時(shí)經(jīng)常會遇到相同的程序需要多次執(zhí)行的情況，比如在取貨和存貨時(shí)都需要計(jì)算水平位移和豎直位移，編寫時(shí)比較麻煩且程序容量大，解決這個問題的方法是將需要多次執(zhí)行的程序段從主程序中分開出來，單獨(dú)寫成一個子程序，在主程序相應(yīng)的位置調(diào)用出來即可。、。SS2均為無符號BIN 16位（十六進(jìn)制4位） 對兩個CH數(shù)據(jù)常數(shù)進(jìn)行無符號BIN 16位的比較，并將比較結(jié)果反映到狀態(tài)標(biāo)識中，各狀態(tài)標(biāo)志進(jìn)行ON/OFF 頻率加減速控制指令(ACC)指令名稱、格式與符號操作數(shù)功能說明ACCC1C2S C1：端口指定 C2：控制數(shù)據(jù) S:脈沖輸出量設(shè)定低位CH編號 從由C1指定的端口，通過C2指定的方式，由S指定的目標(biāo)頻率和加減速比率進(jìn)行脈沖的輸出。操作數(shù)說明C1：端口指定 0000 Hex:脈沖輸出0 0001 Hex:脈沖輸出1 0002 Hex:脈沖輸出2 0003 Hex:脈沖輸出3C2：模式指定在本小節(jié)中，介紹的指令程序在程序中均有出現(xiàn)，以上指令具體應(yīng)用在后面程序中涉及時(shí)會具體分析。由于P_First Cycle為第一次循環(huán)標(biāo)志，所以需要用保持指令（KEEP)來保持伺服1 ON、伺服2 ON。