【正文】 所選模塊型號如表 31 所示。其特點(diǎn)如下： ① 集成的 24V 電源：可直接連接到傳感器和變送器、執(zhí)行器，可用作負(fù)載電源。它具有四種不同結(jié)構(gòu)配置的 CPU 單元。 （ 3）特殊功能模塊：當(dāng)需要完成某些特殊功能的控制任務(wù)時(shí)， 可與 SIMATIC S7200 主機(jī)相連，已完成某種特殊的控制任務(wù)而特制的一種裝置。因此，它一經(jīng)推出，即受到了廣泛的關(guān)注。 ⑤ 安裝簡單，維修方便； 工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行。 （ 7）大型 PLC 還可以采用由雙 CPU 構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三 CPU 構(gòu)成表決系統(tǒng) ,使可靠性更進(jìn)一步提高。擴(kuò)展模塊 EM235 是模擬量 4 輸入 /1 輸出模塊，在本文所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)中，只用到兩個(gè)擴(kuò)展模塊 EM235 的輸出通道 MO、 VO，接變頻器 MM440 的端口 3 和 4。許多工控產(chǎn)品，例如 PLC、變頻器、人機(jī)界面、DCS 和自動化儀表等，都在廣泛地使用 Modbus 協(xié)議。立體倉庫的工作環(huán)境較惡劣，熱、電、磁等干擾信號較多，要求通信網(wǎng)絡(luò)的抗干擾能力較強(qiáng)， 才能保證數(shù)據(jù)的正確接收。作業(yè)完了之后，向地面發(fā)出 “作業(yè)結(jié)束 ”信息。這些突出的貨物可能妨礙碼垛機(jī)垂直方向的運(yùn)行，導(dǎo)致貨架或碼垛機(jī)的損害。 上對準(zhǔn)光電下對準(zhǔn)光電低位置中間計(jì)數(shù)光電上對準(zhǔn)光電中間計(jì)數(shù)光電下對準(zhǔn)光電高位置 圖 23 碼垛機(jī)垂直方向認(rèn)址傳感器分布圖 其認(rèn)址狀態(tài)如表 22 所示： 表 22 認(rèn)址狀態(tài)表 上升 下降 傳感器 存貨高位 取貨低位 存貨高位 取貨低 位 A1 …… 計(jì)數(shù)、減速、定位 …… 定位、停止 A2 計(jì)數(shù)、減速、定位 定位、停止 定位、停止 計(jì)數(shù)、減速、定位 A3 …… 計(jì)數(shù)、減速、定位 …… 北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 碼垛機(jī)速度曲線分析 常見的速度運(yùn)行曲線 [29]有三種，分別為三角形與梯形速度曲線、拋物線與直線形速度曲線、正弦形速度曲線。在立體倉庫巷道通道中的激光測距范圍 (激光發(fā)射器與反射板之間 )內(nèi)不得有任何物體遮擋激光光線。每經(jīng)過一個(gè)貨位，就對地址編碼進(jìn)行加 1 或減 1，一直移動到和預(yù)定位置號一致時(shí)停止運(yùn)行。 碼垛機(jī)速度位置控制的實(shí)現(xiàn)方法如圖 22 所示，控制系統(tǒng)由 PLC 控制器、調(diào)速系統(tǒng)、 編碼器、認(rèn)址片和認(rèn)址器組成，實(shí)現(xiàn)位置和速度的雙閉環(huán)控制。 由 上位監(jiān)控級與直接控制級組成。 （ 3）碼垛機(jī)控制系統(tǒng)中上位機(jī)完成的只是數(shù)據(jù)輸入和傳送，主要的控制任務(wù)是由 PLC 來完成。 ① 手動方式通過碼垛機(jī)的轉(zhuǎn)換開關(guān)及按鈕控制碼垛機(jī)水平和提升運(yùn)動及貨叉伸縮。并在應(yīng)用新的定位方式的基礎(chǔ)上，對變頻調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行位置速度雙閉環(huán)控制，并解決新方案中的硬件設(shè)置問題。 1950 年美國首先產(chǎn)生手動控制的橋式碼垛機(jī)起重機(jī)，與此同時(shí)提出了高層貨架的概念，被認(rèn)為是自動化倉庫的雛形。 （ 3）控制及管理設(shè)施 控制管理系統(tǒng) [5]采用分布式控制，即由管理計(jì)算機(jī)、中央控制計(jì)算機(jī)和直接控制碼垛機(jī)、入 /出庫輸送機(jī)等現(xiàn)場設(shè)備的控制器組成控制系統(tǒng)。 （ 1）貨架 倉儲技術(shù)的發(fā)展由平面轉(zhuǎn)向高層立體化以后，高層貨架為倉庫的主體和標(biāo)志，貨架越高，存儲量越大。自動化立體 倉庫 [4]又稱為自動存儲 /檢索系統(tǒng)（ Automated Storage amp。巷道式碼垛機(jī)的起升速度已經(jīng)可以達(dá)到 90m/min，運(yùn)行速度達(dá)到240m/min，在有的立體倉庫中采用上、下兩層分別用巷道碼垛機(jī) [9]進(jìn)行搬運(yùn)作業(yè)的方法提高出入庫能力。s hardware and the design of the software. Based on the parameter related to the automated storage, this paper presented the hardware system of stacker electrical control. Speed of the stacker was the basic. In order to improve the performance of the stacker, the system adopts the speed, position, double feedback control. The horizontal recognize addresses of system using laser rangefinder sensor positioning, and vertical recognition using photoelectric switches and address piece bination addressing. Speedadjusted system by S7226PLC and its extension module EM235 through transducer MM440 control ac motor. Goods fork system is by S7226PLC binary system through stepping motor driver SH 20403 control twophase hybrid stepping motor. According to the requirements of the control system, this paper pleted the selection of PLC， frequency converter, the motor and its controller. And presents the system hardware hookup. Then use the software of Siemens step7 designs the stacker control procedures. KEYWORDS： Control system， Automated Storage and Retrieval System， Stacker，Sensor, PLC 目 錄 摘 要 ................................................................................................................................ i ABSTRACT ...................................................................................................................... ii 目 錄 .............................................................................................................................. iii 1 緒論 ............................................................................................................................... 1 碼垛機(jī)概述 ................................................................................................ 1 碼垛機(jī)的發(fā)展 ................................................................................. 1 碼垛機(jī)技術(shù)的研究現(xiàn)狀 ................................................................. 1 自動化立體倉庫的概述 ............................................................................ 2 自動化立體倉庫的組成 ................................................................. 2 自動化立體倉庫的優(yōu)點(diǎn) ................................................................. 3 自動化立體倉庫的發(fā)展 ................................................................. 4 研究的主要內(nèi)容 ........................................................................................ 4 2 碼垛機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ....................................................................................... 5 控制技術(shù)要求和系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ................................................................ 5 碼垛機(jī)位置控制 ........................................................................................ 7 定位控制 ......................................................................................... 7 認(rèn)址檢測方式 ................................................................................. 8 認(rèn)址方式確認(rèn) ................................................................................. 9 碼垛機(jī)速度曲線分析 ....................................................................11 安全檢測傳感器的應(yīng)用 ............................................................................11 元器件的選型 .......................................................................................... 12 通信方案的確定 ...................................................................................... 13 輸入輸出點(diǎn)分配 ...................................................................................... 14 本章小節(jié) .................................................................................................. 15 3 PLC 及資源配置 ......................................................................................................... 16 PLC 控制的優(yōu)點(diǎn)及 S7200 系列概述 ..................................................... 16 S7200 系列 PLC 概述 ............................................................................. 17 CPU 型號選擇 .......................................................................................... 18 PLC 模塊選型 .......................................................................................... 19 4 碼垛機(jī)控制程序設(shè)計(jì) .................................................................................................. 21 iv 碼垛機(jī)自檢和復(fù)位 /歸位程序 ..........................................................