【正文】 485 允許平衡電纜上連接 32 個(gè)發(fā)送器 /接收器。碼垛機(jī)的信息傳遞順序是：碼垛機(jī)首先接受的作業(yè)信息是從什么地方取貨，之后把它存入什么貨位。為此要設(shè)置啟動(dòng)裝置，以及電機(jī)中產(chǎn)生一個(gè)與主磁場(chǎng)在空間和時(shí)間上不同相得磁場(chǎng)，從而形成一定大小的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以產(chǎn)生啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。由于 碼 垛機(jī)在工作過(guò)程中是頻繁啟動(dòng)和停車的，在高速運(yùn)行的狀態(tài)下還要求 碼 垛機(jī)能夠快速精準(zhǔn)地停在目的地，因此在制動(dòng)方面采用了動(dòng)能制動(dòng)，將電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在發(fā)電狀態(tài)下所回饋的能量消耗在制動(dòng)電阻中，從而達(dá)到快速停車 的目的。 水平方向變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 水平行走電機(jī)采用 220W 的三相交流異步電動(dòng)機(jī)，運(yùn)行速度要求為2m/min~360m/min，系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制方式。 輸出控制：變頻器由微機(jī)處理器控制絕緣柵雙極型晶體管 (IGBT)的脈沖寬度調(diào)制頻率，實(shí)現(xiàn)輸出電壓、頻率可調(diào)。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為 IGBT 三相橋式逆變器，且輸出為 PWM 波形 ，中間直P(pán)LC 在倉(cāng)庫(kù)碼垛機(jī)中的設(shè)計(jì)應(yīng)用 6 流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲(chǔ)能和緩沖無(wú)功率。如圖 所示，梯形速度曲線 碼 垛機(jī)以加速度 ma 啟動(dòng)加速，當(dāng)勻加速到最大運(yùn)行速度 mv 時(shí)，保持該速度運(yùn)行一段時(shí)間，再以 ma 勻減速運(yùn)行，直到零速?？?。碼 垛機(jī)采用西門(mén)子公司的 S7200 型 PLC 控制，與變頻器結(jié)合對(duì) 碼 垛機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速。到達(dá)預(yù)定位置后， 碼 垛機(jī)停車。手動(dòng)操作時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)給予相應(yīng)的警示信號(hào)， 同時(shí)系統(tǒng)將解除大部分的保護(hù)控制。盡管如此，目前國(guó)產(chǎn) 碼 垛機(jī)的運(yùn)行速度最高仍保持在 160m/min；提升速度在0~80m/min；貨叉速度一直保持在 0~30m/min；認(rèn)址采用光電探測(cè)，精度不足，認(rèn)址出 錯(cuò)率高。 體現(xiàn)碼垛機(jī)動(dòng)態(tài)性能優(yōu)劣的指標(biāo)主要有：運(yùn)行速度、提升速度、貨叉速度、平穩(wěn)性、認(rèn)址精度等。 主要技術(shù)指標(biāo)和和主要設(shè)計(jì)參數(shù) 碼垛機(jī)運(yùn)行的速度范圍： 水平方向： 2m/min~360m/min； 垂直方向： 2m/min~80/min； 貨叉： 2m/min~60/min （ 2）本文碼垛機(jī)的控制方式有自動(dòng)和手動(dòng)控制。 （ 3）在本文設(shè)計(jì)的碼垛機(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(lái)完成。 本系統(tǒng)由上位監(jiān)控級(jí)與直接控制級(jí)組成。 監(jiān)控計(jì)算機(jī) S7200 PLC 碼垛機(jī)水平認(rèn)址系統(tǒng) 碼垛機(jī)縱向認(rèn)址系統(tǒng) 碼垛機(jī)縱向變頻系統(tǒng) 碼垛機(jī)水平變頻系統(tǒng) 碼垛機(jī)貨叉控制系統(tǒng) 碼垛機(jī)縱向運(yùn)行機(jī)構(gòu) 碼垛機(jī)水平運(yùn)行機(jī)構(gòu) 碼垛機(jī)貨叉運(yùn)行機(jī)構(gòu) 碼垛機(jī)貨物檢測(cè)系統(tǒng) 碼垛機(jī)限位保護(hù)系統(tǒng) PLC 在倉(cāng)庫(kù)碼垛機(jī)中的設(shè)計(jì)應(yīng)用 4 碼垛機(jī)速度位置控制的實(shí)現(xiàn)方法如圖 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。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖如 所示： 上位機(jī)CPU 226EM 221EM 235EM 235輸入?yún)^(qū)手動(dòng)開(kāi)關(guān)光電編碼器限位開(kāi)關(guān) 指示燈 、 繼電器步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器MM 440 變頻器MM 440 變頻器二相混合式步進(jìn)電機(jī)三相交流異步電動(dòng)機(jī)單相交流異步電動(dòng)機(jī)輸出區(qū)RS 485圖 系統(tǒng)總體結(jié) 構(gòu)圖 碼垛機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 為了實(shí)現(xiàn)碼垛機(jī)的準(zhǔn)確定位， 提高存取效率和保證碼垛機(jī)的穩(wěn)定性，必須對(duì)碼垛機(jī)三個(gè)機(jī)構(gòu)的速度進(jìn)行合理有效的控制，由于水平和垂直運(yùn)行電機(jī)分別采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)和單相交流異步電動(dòng)機(jī)，所以對(duì)這兩個(gè)方向的速度控制采用閉環(huán)變頻調(diào)速控制。 輸出電壓： 3 相 (0380)VAC 可調(diào)。 模擬量輸出： 2 路 (0~20) mA 模擬量輸出。 （ 3）在上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中，實(shí)時(shí)測(cè)取系統(tǒng)各參數(shù)和輸出特性，并能在上 /下位機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)控制。但也有一些電容或電阻電動(dòng)機(jī)，在運(yùn)行時(shí)將起動(dòng)繞組接于電源上，這實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于一臺(tái)兩相電機(jī)，但由于它接在單相電源上，故稱為單相異步電動(dòng)機(jī)。 變頻器和單相電容式運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的接線如圖 所示。 串行通信中最常用的物理層協(xié)議為 RS232C 和 RS485。 由于 PLC 帶有串行通信接口，只需用 RS485 總線分別連接到計(jì)算機(jī)即可，可見(jiàn)系統(tǒng)的構(gòu)建十分簡(jiǎn)單。用任何一種程序編寫(xiě)程序，都可以用另外一種程序編輯器來(lái)瀏覽和編輯，但要遵守一些輸入規(guī)則。圖 PLC 在倉(cāng)庫(kù)碼垛機(jī)中的設(shè)計(jì)應(yīng)用 12 是系統(tǒng)主程序流程圖 . 手動(dòng)方式 自動(dòng)方式 Y N N Y 圖 主程序流程圖 開(kāi)始 系統(tǒng)上電 碼垛機(jī)自檢子程序 執(zhí)行手動(dòng)操作子程序 碼垛機(jī)運(yùn)行方式選擇 送貨任務(wù) 取貨任務(wù) 執(zhí)行取貨子程序 執(zhí)行送貨子程序 向上位機(jī)上傳碼垛機(jī)狀態(tài) PLC 在倉(cāng)庫(kù)碼垛機(jī)中的設(shè)計(jì)應(yīng)用 13 碼垛機(jī)自檢和復(fù)位 /歸位程序 碼垛機(jī)自檢程序 碼垛機(jī)每次開(kāi)機(jī)上電時(shí)， PLC 系統(tǒng)通電，然后執(zhí)行用戶編寫(xiě)的功能模塊程序。 碼跺機(jī)復(fù)位程序流程圖如圖 所示。出庫(kù)的作業(yè)順序與入庫(kù)的作業(yè)順序類似。 網(wǎng)絡(luò) 13 中，當(dāng)列和層都到位時(shí)，調(diào)用步進(jìn)電機(jī)子程序，機(jī)械手前伸 取 /放貨物。 PLC 在倉(cāng)庫(kù)碼垛機(jī)中的設(shè)計(jì)應(yīng)用 21 結(jié)束語(yǔ) 碼 垛機(jī)是立體倉(cāng)庫(kù)的主要輸送設(shè)備，同時(shí)也是提高整個(gè)倉(cāng)庫(kù)運(yùn)行效率的關(guān)鍵所在。 但是盡管如此本 設(shè)計(jì) 系統(tǒng)還是存在很多需要改進(jìn)的地方，比如監(jiān)控系統(tǒng)還需要進(jìn)一步的完善充實(shí)， 碼 垛機(jī)運(yùn)行的速度和位置精度還有待提高，出入庫(kù)作業(yè)優(yōu)化調(diào)度方面需要做進(jìn)一步的研究，這些對(duì)提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率有非常重要的作用。按下降按鈕， 碼 跺機(jī)下降到庫(kù)臺(tái)所在層。 從我進(jìn)入河南工院季老師就一直是我們的任課老師，從專業(yè)基礎(chǔ)課到專業(yè)課、實(shí)踐課，每一步都體現(xiàn)著季老師愛(ài)崗敬業(yè)、服務(wù)學(xué)生 、忠于教學(xué)事業(yè)的精神。同時(shí)本文主要完成了以 下幾個(gè)方面的內(nèi)容： （ 1）依據(jù)設(shè)計(jì)立體倉(cāng)庫(kù)的有關(guān)參數(shù)，對(duì) 碼 垛機(jī)電氣控制的硬件系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 PLC 在倉(cāng)庫(kù)碼垛機(jī)中的設(shè)計(jì)應(yīng)用 18 手動(dòng)方式下的碼垛機(jī)運(yùn)行控制 手動(dòng)控制中的尋址定位 手動(dòng)控制子程序中，手動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)過(guò)每一列或?qū)訒r(shí)指示燈都會(huì)亮（網(wǎng)絡(luò) 1中 \ 分別接層 /列顯示燈），燈亮后才可以伸縮機(jī)械手臂（見(jiàn)網(wǎng)絡(luò) 2 中）。 網(wǎng)絡(luò) 1 和 2 是對(duì)兩個(gè)計(jì)數(shù)器進(jìn)行復(fù)位，其中計(jì)數(shù)器 C2 是對(duì)輸入的倉(cāng)庫(kù)號(hào)的列數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)， C3 是對(duì)輸入倉(cāng)庫(kù)號(hào)的層數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。當(dāng)碼跺機(jī)經(jīng)過(guò)強(qiáng)制限速點(diǎn)時(shí)，強(qiáng)制為低速，直到運(yùn)動(dòng)到原位停止。碼垛機(jī)自檢子 程序主要是判斷上次系統(tǒng)是否正常關(guān)機(jī)，如果屬于非正常關(guān)機(jī)，碼垛機(jī)有無(wú)不安全因素（貨叉是否在收叉位置，載貨臺(tái)上有無(wú)貨物，貨位位置是否正常等），如果存在不安全因素，碼垛機(jī)開(kāi)始報(bào)警，等待故障處理。 本文設(shè) 計(jì)的碼