【正文】 programming. However, for existing software that has to be optimized, changed, or ported to new systems .There is the need for an approach that can start from a given PLC program. Therefore, formalization of PLC programs is a topic of current。 幾個(gè)月 多來， 黨 老師 不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我 許多值得我學(xué)習(xí)和借鑒的品質(zhì) ， 并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 圖 51 程序的調(diào)試 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 程序運(yùn)行過程記錄 ?? 帶程序全部寫入 PLC 之后，首先運(yùn)用 PLC 的編程軟件進(jìn)行模擬調(diào)試，模擬調(diào)試成功后，接上外部接線進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試，現(xiàn)場調(diào)試的具體情況 如 表 51 所示 ： 表 51 程序運(yùn)行過程記錄 PLC 元件 狀態(tài) 運(yùn)行結(jié)果 X0 ON 啟動(dòng) X1 ON 手動(dòng)、自動(dòng) X2 ON 取出 X3 ON 送進(jìn) X4 ON 取消 X5 ON 急停 X6 ON 1 號倉庫的鍵 X7 ON 2 號倉庫的鍵 X10 ON 3 號倉庫的鍵 X11 ON 4 號倉庫的鍵 X12 ON 5 號倉庫的鍵 X13 ON 6 號倉庫的鍵 X14 ON 7 號倉庫的鍵 X15 ON 8 號倉庫的鍵 X16 ON 9 號倉庫的鍵 X17 ON 10 號倉庫的鍵 X20 ON 11 號倉庫的鍵 X21 ON 12 號倉庫的鍵 X22 ON 檢驗(yàn) 0 號倉庫 X23 ON 檢驗(yàn) 1 號倉庫 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 X24 ON 檢驗(yàn) 2 號倉庫 X25 ON 檢驗(yàn) 3 號倉庫 X26 ON 檢驗(yàn) 4 號倉庫 X27 ON 檢驗(yàn) 5 號倉庫 X30 ON 檢驗(yàn) 6 號倉庫 X31 ON 檢驗(yàn) 7 號倉庫 X32 ON 檢驗(yàn) 8 號倉庫 X33 ON 檢驗(yàn) 9 號倉庫 X34 ON 檢驗(yàn) 10 號倉庫 X35 ON 檢驗(yàn) 11 號倉庫 X36 ON 檢驗(yàn) 12 號倉庫 X37 ON 前進(jìn)限制 X40 ON 后退限制 X41 ON 后退超過 X42 ON 向上限制 X43 ON 向下限制 X44 ON 向下超過 X45 ON 前時(shí)限制 X46 ON 取出限制 X47 ON 取出超過 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 結(jié) 論 本系統(tǒng)主要以 PLC 為核心，利用 PLC 強(qiáng)大的控制功能，具有接線簡單、編程直觀、擴(kuò)展容易等特點(diǎn)。 該 智能倉庫 的梯形圖程序分 析如下： 初始化主控指令 該段程序主要是用來控制其內(nèi)部的通用輔助繼電器觸點(diǎn)，如圖 42 所示。梯形圖中邏輯解算是按從左至右、從上到下的順序進(jìn)行的。使用中也常將這些“軟繼電器”成為編程元件。需要注意檢測距離不要離傳感器太近，否則傳感器不能動(dòng)作；連接是采用插件方式，千萬不 要對端子（讀出頭）進(jìn)行焊接。如要通知系統(tǒng)，就要用到報(bào)警輸出信號，此信號占兩個(gè)接線端子，此兩端為一繼電器的常開點(diǎn)，報(bào)警時(shí)觸電立即閉合。所以步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖信號的頻率成正比。 （ 7）步進(jìn)電機(jī)帶負(fù)載慣性的能力不強(qiáng)，在使用時(shí)既要注意負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小，又要注意負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的大小，只有當(dāng)兩者選取在合適的范圍時(shí)，電機(jī)才能獲得滿意的運(yùn)行性能。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)可分為磁阻式、永磁式和混合式，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的相數(shù)可分為：單相、二相、三相、四相、五相、六相和八相等多種。在估算和選用時(shí)應(yīng)充分考慮，以便使整個(gè)控制系統(tǒng)有較合理的性價(jià)比。其中，外部輸入元件包括：檢測元件、按鈕、取、送、急停、限位開關(guān)、超限位保護(hù)等等 。在線編程方式： 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，編程器把在線編制的程序 或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)上，下一掃描周期主機(jī)就根據(jù)新收到的程序運(yùn)行。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對程序容量有一定的估算，通常采用存儲器容量的估算來替代。 PLC 的特點(diǎn) （ 1）可靠性高，適用于工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境 原因： PLC 在軟件和硬件上采取 了提高可靠性的一些措施：硬件措施：屏蔽、濾波、電源調(diào)整與保護(hù)、聯(lián)鎖、模塊化結(jié)構(gòu)、環(huán)境檢測與診斷電路 ；軟件措施：自診斷程序、故障檢測、信息保護(hù)與恢復(fù) （ 2）編程簡單，使用方便 （ 3）控制程序可變，具有很好的柔性 （ 4）直接帶負(fù)載能力強(qiáng) （ 5）接口簡單、維護(hù)方便 （ 6）功能完善、便于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化 （ 7）通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)趨于標(biāo)準(zhǔn)化，便于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 PLC 的選型 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。 PLC 沒有專用操作站，它用的軟件和硬件都是通用的，所以維護(hù)成本比 DCS 要低很多。 PLC 的 CPU 內(nèi)有指示程序步存儲地址的程序計(jì)數(shù)器，在程序運(yùn)行過程中，每執(zhí)行一步該計(jì)數(shù)器自動(dòng)加1，程序從起始步（步序號為零）起依次執(zhí)行到最終步（通常為 END 指令），然后再返回起始步循環(huán)運(yùn)算。 作為離散控的制的首選產(chǎn)品， PLC 在二十世紀(jì)八十年代至九十年代得到了迅速發(fā)展，世界范圍內(nèi)的 PLC 年增長率保持為 20%～ 30%。 智能倉庫 整體調(diào)試，在 PLC 軟硬件設(shè)施和現(xiàn)場施工完成后，就可以進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的練級調(diào)試，調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題可以逐一排除，直到調(diào)試成功。自動(dòng)化柜式 智能 倉庫是小型的可以移動(dòng)的封閉 智能 倉庫，有柜外殼、控制裝置、操作盤、儲物箱和傳動(dòng)裝置組成，主要特點(diǎn)是封閉性強(qiáng)、小型化和智能化、有很強(qiáng)的保密性。 (3)高層 智能 倉庫。由于采用計(jì)算機(jī)管理和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)宏觀快速地掌握各種物資信息，且使工程技術(shù)人員、生產(chǎn)管理人員和生產(chǎn)技術(shù)人員及時(shí)了解庫存信息，以便合理安排生產(chǎn)工藝，提高生產(chǎn)效率。 ，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率 建立以 智能 倉庫為中心的物流系統(tǒng)，其優(yōu)越性還表現(xiàn)在 智能 倉庫具有快速的入出庫能力，妥善地將貨物存入 智能 倉庫，及時(shí)自動(dòng)地將生產(chǎn)所需零部件和原材料送達(dá)生產(chǎn)線。 智能 倉庫的的優(yōu)點(diǎn)及分類 智能倉庫 的優(yōu)點(diǎn) 智能倉庫 的優(yōu)越性是多方面的，主要在以下幾個(gè)方面。由于這類倉庫能充分利用空間儲存貨物，故常形象地將其稱為 “ 智能 倉庫 ” 。目前，可編程控制器成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中最重要、應(yīng)用最多的控制裝置，居工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化三大支柱（可編程控制器、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造）的首位。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 此次設(shè)計(jì)的效果可以改變參數(shù)輸入，通過模擬生產(chǎn)情況及波動(dòng)對系統(tǒng)造成的沖擊，從而避免了在理想化狀態(tài)下系統(tǒng)設(shè)計(jì)所無法預(yù)料 的各種因素，對系統(tǒng)的堵塞有著形象和直觀的解決方案。 該系統(tǒng)采用 PLC 控制，通過 PLC 輸出的脈沖信號來控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行，兩者之間通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接，此外還用到一些傳感器，如微動(dòng)開關(guān)和反射式傳感器。 作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交 的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。它具有控制能力強(qiáng)、可靠性高、配置靈活、編程簡單、使用方便、易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)。也是 CIMS的集成環(huán)節(jié)之一，在 FMS 和 FAS 中占有非常重要的地位 第 1 章 智能倉庫 智能倉庫 的概述 智能倉庫 簡稱高架倉庫，一般是指采用幾層、十幾層乃至幾十層的貨架來儲存單元貨物，并 用相同的搬運(yùn)設(shè)備進(jìn)行貨物入、出庫作業(yè)的倉庫。近年來，倉儲物流行業(yè)的學(xué)術(shù)組織定期在國內(nèi)交流學(xué)術(shù)經(jīng)驗(yàn)，針對目前我國 智能倉庫 的設(shè)計(jì)制造水平，參照國外標(biāo)準(zhǔn)制定了一系列行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，使 智能 倉庫的設(shè)計(jì)制造進(jìn)入了規(guī)范化發(fā)展階段 不同的 智能 倉庫， 高度、貨架形式、通道寬度都和現(xiàn)代化倉庫是不同的，倉庫內(nèi)設(shè)備的配置應(yīng)與倉庫的類型相適應(yīng)。以上所述的物流系統(tǒng)又是整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng) (從訂貨、設(shè)計(jì)和規(guī)劃、計(jì)劃編制和生產(chǎn)安排、制造、裝配、試驗(yàn)以及發(fā)運(yùn)等 )的一個(gè)子系統(tǒng)，建立物流系統(tǒng)與企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)間的實(shí)時(shí)連接是目前 智能倉庫 發(fā)展的另一個(gè)明顯技術(shù)趨勢。建立 智能 倉庫系統(tǒng)是其有力的措施之一。中層 智能 倉庫的高度在 5～ 15米之間，由于中層 智能 倉庫對建筑以及倉儲機(jī)械設(shè)備的要求不高，造價(jià)合理，是目前應(yīng)用最多的一種倉庫。 (3)自動(dòng)化柜式 智能 倉庫。 將程序輸入 PLC 進(jìn)行軟件測試，查找錯(cuò)誤，是系統(tǒng)程序更加完善。今天的 PLC 不再局限于邏輯控制，在運(yùn)動(dòng)控制、過程控制等領(lǐng)域也發(fā)揮著十分重要的作用。運(yùn)行時(shí)按存儲程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行，以完成工藝流程要求的操作。 相同 I/O 點(diǎn)數(shù)的系統(tǒng)，用 PLC 比用 DCS，其成本要低一些（大約能省40%左右）。實(shí)際工作中碰到的一些用戶原來采用嵌入式控制器，現(xiàn)在正逐步用通用 PLC 或定制PLC 取代嵌入式控制器 。設(shè)計(jì)階段，由于用戶應(yīng)用程序還未編制，因此程序容量在設(shè)計(jì)階段還是未知的 ，須在程序調(diào)試之后才知道。離線編程方式可以降低系統(tǒng)的成本，但使用和調(diào)試不方便。該 智能倉庫 的控制系統(tǒng)有輸入信號40 個(gè)， 輸出信號 21 個(gè)。當(dāng)點(diǎn)數(shù)增加到某一數(shù)值后，相應(yīng)的存儲器容量相應(yīng)增加，因此點(diǎn)數(shù) 的增加對 CPU 選用、存儲器容量、控制功能范圍等選擇都有影響。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的這種控制功能，是其它電動(dòng)機(jī)無法替代的。 （ 6）步進(jìn)電 動(dòng)機(jī)的主要缺點(diǎn)是效率較低，并且需要配上適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)電源。為了驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，必須由一個(gè)決定電動(dòng)機(jī)速度和旋轉(zhuǎn)角度的脈沖發(fā)生器（在該 智能 倉庫控制系統(tǒng)中采用 PLC 作脈沖發(fā)生器進(jìn)行位置控制）、一個(gè)使電動(dòng)機(jī)繞組電流按規(guī)定次序通斷的脈沖分配器，一個(gè)保證電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行的功率放大器，以及一個(gè)直流功率電源等組成一個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，如圖 3— 2 所示： 圖 32 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分的組成 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 步進(jìn)電機(jī)要有一種電子裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，這種裝置就是步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 器，他 是把控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號轉(zhuǎn)化為步進(jìn)電機(jī)的角位移，或者說是控制系統(tǒng)每發(fā)出一個(gè)脈沖信號，通過驅(qū)動(dòng)器就使步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一步距角。當(dāng)保護(hù)發(fā)生時(shí)，驅(qū)動(dòng)器進(jìn)入脫機(jī)狀態(tài)使電機(jī)失電，但這時(shí) 控制系統(tǒng)可能尚未知曉。采用表那調(diào)光式與直流光式相比，不易受外來光干擾影響；電源電壓為 DC5~24V 的大量程電壓輸出型；帶有容易調(diào)整光的光軸標(biāo)識；帶有便于調(diào)整動(dòng)作確認(rèn)的入光顯示燈；反射式傳感器的時(shí)間圖和輸出回路如圖 37 所示： 圖 37 反射式傳感器的時(shí)間圖和輸出回路圖 它有三根連接線（紅、藍(lán)、黑），紅色接電源的正極，黑色接電源的負(fù)極，藍(lán)色為輸出信號，當(dāng)與擋塊接近時(shí)輸出電平為低電平，否則為高電平。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(diǎn)的狀態(tài)與上述的相反，稱該軟繼電器為“ 0”或“ OFF”狀態(tài)。 根據(jù)梯形圖中各個(gè)觸點(diǎn)的狀態(tài)和邏輯關(guān)系，求出與圖中各線圈相對應(yīng)的編程元件的狀態(tài)，稱為梯形圖的邏輯解算。 系統(tǒng)流程圖 根據(jù)系統(tǒng)工作過程分析可以得出，該控制系統(tǒng)的流程圖如圖 41 所示： 圖 41 系統(tǒng)流程圖 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 梯形圖的設(shè)計(jì) PLC 硬件電路連接完畢后，控制功能的完成還要依靠軟件程序的運(yùn)行，兩者缺一不可。 梯形圖寫入 PLC 單擊【在線】 【 PLC 寫入】，就可以打開“ PLC 寫入”對話框，進(jìn)行相關(guān)設(shè)置并執(zhí)行，就可以將 GX 中已編制好的程序?qū)懭?PLC，如圖 51 所示： 選中要下載到 PLC 的內(nèi)容，單擊【執(zhí)行】就可以將寫好的梯形圖程序下載到 PLC 的 CPU 中。 他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。 氣有浩然 ， 學(xué)無止境。對老師 們 的感激之情是無法用言語表達(dá)的。并且，更了解了有關(guān)可編程控制器的功能。 此時(shí)前面主控程序之間的輸出開始起作用，如當(dāng) M1 接通， Y001 斷開，輸 出的動(dòng)作為 Y000 前進(jìn)。 PLC 與電氣回路的接口是通過輸入輸出部分（ I/O）完成的。 除了上述通用 I/O 口外，還有特殊 I/O 模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。梯形圖與電氣控制系統(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，特別適用于開關(guān)邏輯控制。 一般來說，對于兩相四根線電機(jī)，可以直接和驅(qū)動(dòng)器相連，如圖 35所示 ： 圖 35 電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器接線圖 所以在此采用 SH系列步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，型號為 SH2H057。在在 智能 倉庫中由于FP0 提供的電平為 24V，而輸入部分的電平為 5V，所以需外部另加 的限流電阻 R。 由于我們使用螺栓機(jī)構(gòu)的定位裝置，已知條件和要求條件為： 移動(dòng)部分總重 M=2