【正文】 致 謝借此論文完成之際，謹向給予我悉心指導的季祥老師致以衷心的感謝！從開始論文題目的確定到設計內容的完善都傾注著季老師的心血。手動方式下貨叉的運行控制是分步進行的，貨叉的任何兩個動作均不聯動。到達原位后，復位計數器；當水平與垂直兩個方向均到達原位后，歸位動作完成。（1）自動：由操作員在下層控制臺輸入貨單，發(fā)出運行命令，碼跺機根據貨單和命令自動運行完成任務，實現甩手操作。（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。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。但也有一些電容或電阻電動機，在運行時將起動繞組接于電源上，這實質上相當于一臺兩相電機，但由于它接在單相電源上，故稱為單相異步電動機。模擬量輸出：2路(0~20) 模擬量輸出。： 系統(tǒng)總體結構圖為了實現碼垛機的準確定位，提高存取效率和保證碼垛機的穩(wěn)定性，必須對碼垛機三個機構的速度進行合理有效的控制，由于水平和垂直運行電機分別采用三相交流異步電動機和單相交流異步電動機，所以對這兩個方向的速度控制采用閉環(huán)變頻調速控制。（5）工業(yè)軟件：工業(yè)軟件是為更好的管理和使用這些設備而開發(fā)的與之相配套的程序，它主要有標準工具、工程工具、運行軟件和人機接口等幾大類構成。存貨開始或取貨結束時，升降臺貨叉停在高位置，下面兩個光電開關處于認址片內；取貨開始或存貨結束時，貨叉停在低位置，此時上面兩個光電開關處于認址片內。（2）相對認址：相對認址時每個貨位的認址片結構相同。⑤ 安全保護：水平行走、載貨臺升降及貨叉的伸縮等都有限位保護。伸叉機構電機采用兩相混合式步進電機，由西門子S7200通過步進電機驅動器進行控制。盡管各廠家各有獨創(chuàng)，結構形式有些差異，但可以說大同小異，所有的碼垛機都不外乎由機架、載貨臺、伸縮貨叉、軌道和控制系統(tǒng)等部分組成。（3）控制及管理設施 控制管理系統(tǒng)采用分布式控制，即由管理計算機、中央控制計算機和直接控制碼垛機、入/出庫輸送機等現場設備的控制器組成控制系統(tǒng)。自動化立體倉庫又稱為自動存儲/檢索系統(tǒng)（Automated Storage amp。 作者簽名: 二〇一〇年九月二十日三、主要設計內容1．變頻調速系統(tǒng)設計；2．貨叉伸縮控制；3．PLC控制程序編寫與調試；四、重點研究問題PLC控制，確定設計方案，完成各功能單元的結構設計，參數計算和元件選擇。這類倉庫主要通過高層貨架充分利用空間進行存取貨物，所以被成為立體倉庫。（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用，由此也提高了企業(yè)的現代化物流意識。巷道式碼垛機的起升速度已經可以達到90m/min，運行速度達到240m/min，在有的立體倉庫中采用上、下兩層分別用巷道碼垛機進行搬運作業(yè)的方法提高出入庫能力。手動操作時，系統(tǒng)應給予相應的警示信號，同時系統(tǒng)將解除大部分的保護控制。碼垛機采用西門子公司的S7200型PLC控制，與變頻器結合對碼垛機進行變頻調速。（4）激光測距定位：激光測距定位是近年來應用于碼垛機準確定位的新技術，用激光測距儀通過測量碼垛機到基準點的距離和事先存儲的位置數據比較來確定碼垛機的當前位置。S7200系列PLC是德國西門子公司生產的一種超小型PLC,超小型是指其功能具有大、中型PLC的水平，而價格卻和小型PLC的價格一樣。其特點如下：① 集成的24V電源：可直接連接到傳感器和變送器、執(zhí)行器，可用作負載電源。MM440變頻器各項參數指標如下：輸入電壓：3相380VAC，50Hz。為速度給定量，為PLC輸出的控制量，為變頻器輸出電壓，為被控量，控制算法為PID。另外，變頻器的輸出電壓和電動機的輸出電壓相匹配，變頻器要留有足夠的容量（應比電動機的使用功率大三倍）。一個指令執(zhí)行完了之后，必須從碼垛機向地面發(fā)送響應信號，即確認信號，之后才能執(zhí)行下一個指令。為了利用計算機帶有的RS232接口與下層的各個模塊通信，在計算機上需要安裝232485轉換器。向上位機上傳碼垛機狀態(tài)執(zhí)行送貨子程序執(zhí)行手動操作子程序碼垛機運行方式選擇開始系統(tǒng)上電取貨任務執(zhí)行取貨子程序送貨任務碼垛機自檢子程序 手動方式 自動方式 Y N N Y 主程序流程圖碼垛機每次開機上電時，PLC系統(tǒng)通電，然后執(zhí)行用戶編寫的功能模塊程序。出庫的作業(yè)順序與入庫的作業(yè)順序類似。用STEP 7Micro／WIN 32軟件設計了PLC某些主要功能塊的程序，實現在西門子s7—200PLC對碼垛機運行系統(tǒng)的控制。祝愿他們永遠健康！最后祝愿自己在以后的生活和工作中一切順利，在未來的道路上走的更高更遠！附錄一 碼跺機水平、按前進按鈕，碼跺機運動到目標。同時在水平和垂直方向采用閉環(huán)控制方式，實現高速運行、換速平穩(wěn)、低速停準的控制要求。網絡11，C2中的計數脈沖數和VW100中輸入的倉庫的列數進行比較，相等時說明已經到達列，小車停止前進。存在不安全因素?上次安全關機?故障報警，等待故障處理結束檢測貨叉位置及貨叉負載檢測安全關機標志位開始 Y N N Y 碼垛機自檢子程序流程圖當碼跺機在運行過程中出現錯誤時(如認址認數器計數錯誤等)，若不及時糾正，就會使倉庫管理出現混亂，所以就需要系統(tǒng)能通過控制按鈕方便的恢復系統(tǒng)的部分數據或設置，及時恢復系統(tǒng)的正常運行。STEP7Micro/WIN 32編程軟件是基于Windows的應用軟件，由西門子公司專為SIMATIC S7200系列可編程控制器設計開發(fā)，功能強大，主要由用戶用來開發(fā)控制程序，同時也可以實時監(jiān)控用戶程序執(zhí)行狀態(tài)。串行通信中最常用的物理層協(xié)議為RS232C和RS485。對于m相n拍的步進電機來說，則轉子走過了n個步距角，所以步距角 （21）（PTO）和脈寬調制（PWM）。由于碼垛機在工作過程中是頻繁啟動和停車的，在高速運行的狀態(tài)下還要求碼垛機能夠快速精準地停在目的地，因此在制動方面采用了動能制動，將電動機運行在發(fā)電狀態(tài)下所回饋的能量消耗在制動電阻中，從而達到快速停車的目的。輸出控制：變頻器由微機處理器控制絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)的脈沖寬度調制頻率，實現輸出電壓、頻率可調。⑦ CPU226有6個30KHZ的高速計數器，用于捕捉比CPU掃描頻率更高的脈沖信號。特包括CPU、存儲器、基本輸入輸出點和電源等,是PLC的主要部分。因此，在巷道碼垛機工作時不允許有任何物體遮擋激光光線，對于激光光線通道應采取隔離保護措施，保證激光測距的準確性和自動化系統(tǒng)的安全性。自動倉庫的認址檢測系統(tǒng)有兩項任務：一是實現自動尋址，使碼垛機自動找到被指定到達的位置；二是自動準確停準，即碼垛機停準位置不超出規(guī)定的精度。 ① 作業(yè)命令處理：確定作業(yè)狀態(tài)時自動還是手動；確定作業(yè)指令是存貨入庫還是取貨出庫；確定作業(yè)地址包括列地址和層地址。盡管如此，目前國產碼垛機的運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；認址采用光電探測，精度不足，認址出錯率高。其中智能自動化倉儲在九十年代后期以及二十一世紀的若干年內，是倉儲自動化技術的主要發(fā)展方向。為了提高貨物裝卸、存取效率，自動化立體倉庫一般使用貨箱或托盤盛放貨物。系統(tǒng)的水平認址采用激光測距傳感器定位，垂直認址采用光電開關和認址片組合定位。河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院Henan Polytechnic Institute畢業(yè)設計（論文） 題目: PLC在倉庫碼垛機中的設計應用 獨 創(chuàng) 聲 明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設計(論文)，是本人在指導老師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產權爭議。本文依據立體倉庫的有關設計參數，對碼垛機電氣控制的硬件系統(tǒng)進行了設計，為了提高碼垛機的性能，本文采用了轉速、位置反饋的雙閉環(huán)控制，以滿足系統(tǒng)的調速要求。主要的貨架類型有單元式貨架、貫通式貨架與旋轉式貨架。自動化技術在倉儲領域中的發(fā)展分為五個階段：人工倉儲階段、自動化倉儲階段、集成化倉儲階段、智能化階段和智能自動化階段。例如，碼垛機的運行驅動己由20世紀70年代的子母電動機改為變頻調速，速度由5~50m/min提升至4~160m/min，國外小載重量的碼垛機最高可達300m/min；提升驅動己由20世紀70年代的雙速電動機改進為變頻調速，速度由4~16m/min提升至0~25m/min；貨叉運行也由單速電動機驅動改進為變頻調速，速度由8m/min提升至4~35m/min；在碼垛機自動控制方面還采用閉環(huán)控制變頻調速系統(tǒng)、Profibus總線控制等先進技術。（3）在本文設計的碼垛機控制系統(tǒng)中上位機完成的只是數據輸入和傳送，主要的控制任務是由PLC來完成。速度電機調速系統(tǒng)認址器控制器輸入 編碼器 速度檢測