【正文】 的坐標(biāo)地址，使其能到達(dá)目標(biāo)位置。碼垛機(jī)采用西門子公司的S7200型PLC控制，與變頻器結(jié)合對碼垛機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速。到達(dá)預(yù)定位置后，碼垛機(jī)停車。手動操作時，系統(tǒng)應(yīng)給予相應(yīng)的警示信號，同時系統(tǒng)將解除大部分的保護(hù)控制。表明了自動化倉庫和碼垛機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)展的必然性,改進(jìn)碼垛機(jī)精度和提高其應(yīng)用效率的必要性。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)進(jìn)行搬運(yùn)作業(yè)的方法提高出入庫能力。碼垛機(jī)是自動化立體倉庫系統(tǒng)的重要組成部分，它是整個系統(tǒng)的執(zhí)行部件，存貨時將貨物從出入貨臺準(zhǔn)確的存放到貨位里，取貨時將貨物從貨位中取回到出入貨臺。（4） 節(jié)約成本：作業(yè)效率的提高勢必會降低貨物儲存的成本費(fèi)用，由此也提高了企業(yè)的現(xiàn)代化物流意識。（2）倉儲機(jī)械設(shè)備 自動化立體倉庫的主要搬運(yùn)設(shè)備是巷道式碼（堆）垛機(jī)，其主要用途是在高層貨架的巷道內(nèi)來回穿梭運(yùn)行，將位于巷道口的貨物存放入貨格中，或者將貨物取出運(yùn)送到巷道口。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，所以被成為立體倉庫。貨叉伸叉系統(tǒng)由S7226PLC通過步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動器SH20403控制二相混合式步進(jìn)電動機(jī)。三、主要設(shè)計內(nèi)容1．變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計；2．貨叉伸縮控制；3．PLC控制程序編寫與調(diào)試；四、重點(diǎn)研究問題PLC控制，確定設(shè)計方案，完成各功能單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計，參數(shù)計算和元件選擇。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明。 作者簽名: 二〇一〇年九月二十日本文基于現(xiàn)代物流技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展要求，介紹自動化立體倉庫的應(yīng)用及其功能和作用，結(jié)合現(xiàn)代科技的發(fā)展，著重研究自動化立體倉庫碼垛機(jī)控制系統(tǒng)的控制技術(shù)。自動化立體倉庫又稱為自動存儲/檢索系統(tǒng)（Automated Storage amp。（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。（3）控制及管理設(shè)施 控制管理系統(tǒng)采用分布式控制，即由管理計算機(jī)、中央控制計算機(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)。1950年美國首先產(chǎn)生手動控制的橋式碼垛機(jī)起重機(jī)，與此同時提出了高層貨架的概念，被認(rèn)為是自動化倉庫的雛形。盡管各廠家各有獨(dú)創(chuàng)，結(jié)構(gòu)形式有些差異，但可以說大同小異，所有的碼垛機(jī)都不外乎由機(jī)架、載貨臺、伸縮貨叉、軌道和控制系統(tǒng)等部分組成。體現(xiàn)碼垛機(jī)動態(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。伸叉機(jī)構(gòu)電機(jī)采用兩相混合式步進(jìn)電機(jī)，由西門子S7200通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器進(jìn)行控制。界面操作時，應(yīng)具備對貨物的單送、單取操作。⑤ 安全保護(hù)：水平行走、載貨臺升降及貨叉的伸縮等都有限位保護(hù)。另外為了提高存取效率和保證碼垛機(jī)的穩(wěn)定性，必須對碼垛機(jī)三個機(jī)構(gòu)的速度進(jìn)行合理有效的控制，其中速度位置檢測是碼垛機(jī)自動控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。（2）相對認(rèn)址：相對認(rèn)址時每個貨位的認(rèn)址片結(jié)構(gòu)相同。激光測距傳感器安裝在碼垛機(jī)上，目標(biāo)放射板安裝在巷道末端。存貨開始或取貨結(jié)束時，升降臺貨叉停在高位置，下面兩個光電開關(guān)處于認(rèn)址片內(nèi)；取貨開始或存貨結(jié)束時，貨叉停在低位置，此時上面兩個光電開關(guān)處于認(rèn)址片內(nèi)。因此，它一經(jīng)推出，即受到了廣泛的關(guān)注。（5）工業(yè)軟件：工業(yè)軟件是為更好的管理和使用這些設(shè)備而開發(fā)的與之相配套的程序，它主要有標(biāo)準(zhǔn)工具、工程工具、運(yùn)行軟件和人機(jī)接口等幾大類構(gòu)成。④ 模擬電位器：CPU226有兩個模擬電位器，用來改變特殊寄存器中的數(shù)值，以改變程序運(yùn)行的參數(shù)，如定時器、計數(shù)器的預(yù)設(shè)值，過程量的控制參數(shù)。： 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖為了實(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，必須對碼垛機(jī)三個機(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機(jī)和單相交流異步電動機(jī)，所以對這兩個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) 模擬量輸出。（3）在上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中，實(shí)時測取系統(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機(jī)，在運(yùn)行時將起動繞組接于電源上，這實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于一臺兩相電機(jī)，但由于它接在單相電源上，故稱為單相異步電動機(jī)。 變頻器與單相電容式運(yùn)轉(zhuǎn)電動機(jī)的接線圖步進(jìn)電動機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。本文采用漫反射型的光電傳感器可以感知貨物在貨架的存在或者位置。碼垛機(jī)根據(jù)作業(yè)信息進(jìn)行作業(yè)。（2） RS485采用差動發(fā)送/接收，所以共模抑制比高，抗干擾能力強(qiáng)。表24 PLC（CPU226）輸入輸出I/O點(diǎn)分輸入部分輸出部分十六進(jìn)制顯示鍵盤值1位機(jī)械手控制脈沖鍵盤值2位機(jī)械手方向改變鍵盤值3位升降臺上升鍵盤值4位升降臺下降機(jī)械手到位限位小車向前運(yùn)動機(jī)械手回位限位小車向后運(yùn)動貨臺是否有物存物指示燈自動/手動（1/0）取物指示燈小車前限BCD輸出顯示BCD碼1位小車后限BCD碼2位升降臺上限BCD碼3位升降臺下限BCD碼4位層尋址1小車停止向前運(yùn)動層尋址2小車停止向后運(yùn)動列尋址1手動時層到位指示燈列尋址2手動時列到位指示燈表25 EM 221模塊I/O點(diǎn)分配1水平左限位9縱向認(rèn)址下對準(zhǔn)2水平右限位10左端歪斜傳感器3垂直上限位11右端歪斜傳感器4垂直下限位12左探有貨傳感器5水平前對準(zhǔn)13右探有貨傳感器6水平認(rèn)址計數(shù)14低速按鈕7縱向認(rèn)址上對準(zhǔn)15中速按鈕8縱向認(rèn)址計數(shù)16高速按鈕：本章依據(jù)設(shè)計立體倉庫的有關(guān)參數(shù)，對碼垛機(jī)電氣控制的硬件系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計。（1）自動：由操作員在下層控制臺輸入貨單，發(fā)出運(yùn)行命令，碼跺機(jī)根據(jù)貨單和命令自動運(yùn)行完成任務(wù)，實(shí)現(xiàn)甩手操作。如果正常關(guān)機(jī)，則判斷碼垛機(jī)工作模式。到達(dá)原位后，復(fù)位計數(shù)器；當(dāng)水平與垂直兩個方向均到達(dá)原位后，歸位動作完成。網(wǎng)絡(luò)3中VW100,VW102分別放置輸入的列數(shù)和層數(shù)，VB100中放置鍵盤的十六進(jìn)制輸入值。手動方式下貨叉的運(yùn)行控制是分步進(jìn)行的，貨叉的任何兩個動作均不聯(lián)動。本文設(shè)計了碼垛機(jī)的電控系統(tǒng)，針對碼垛機(jī)運(yùn)行速度與認(rèn)址精度的要求，圍繞碼垛機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)的性能提升展開一系列的工作。致 謝借此論文完成之際，謹(jǐn)向給予我悉心指導(dǎo)的季祥老師致以衷心的感謝！從開始論文題目的確定到設(shè)計內(nèi)容的完善都傾注著季老師的心血。 手動狀態(tài)垂直水平方向碼垛機(jī)控制流程圖二 碼垛機(jī)入庫流程圖參考資料[1] 陳建明，巫付專，熊軍華等．電氣控制與PLC應(yīng)用[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2006[2] 孫承志，徐智，張家海，吉順平．西門子S7200/300/400PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用技術(shù)[M]． 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009[3] 馬秀坤 ，石雪濤，[M]． 北京：國防工業(yè)出版社，2009[4] 周興萬．自動化立體倉庫中碼垛機(jī)的位置定位和速度控制[J]．基礎(chǔ)自動化，1998，6：48[5] 陳曉軍．PLC控制技術(shù)在立體倉庫碼垛機(jī)中的應(yīng)用[J]．工業(yè)技術(shù)，2007，34：11[6] 西門子公司．SIMATIC S7200 可編程序控制器系統(tǒng)手冊，2004[7] 西門子公司．MICROMASTER 440 變頻器手冊[8] 吳麗，梅楊．電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008[9] 廖常初．可編程控制器應(yīng)用技術(shù)[M]．重慶：重慶大學(xué)出版社，1998[10] 熊肖磊．巷道碼垛起重機(jī)的認(rèn)址方式與調(diào)速[J]，起重運(yùn)輸機(jī)械，1996，(8)[11] 葛永國．自動化立體倉庫控制系統(tǒng)程序設(shè)計與故障診斷[D]．天津大學(xué)，200312[12] 鄭鳳翼，鄭丹丹，趙春江. PLC控制系統(tǒng)梯形圖和語句表[M]，北京：人 民郵電出版社，2006[13] 王曉輝. 自動化立體倉庫碼垛機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計 制造業(yè)自動化，2002(9)： 70指導(dǎo)教師評語及成績評定論文成績： 指導(dǎo)教師（簽字）：年 月 日 答辯小組評語及成績評定答辯成績： 畢業(yè)設(shè)計成績：答辯小組負(fù)責(zé)人(簽字)：年 月 日 答辯委員會審定意見：答辯委員會主任（簽字）： 年 月 日 答 辯 小 組 成 員姓名職稱工作單位備注