【正文】 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(jì)內(nèi)容的完善都傾注著季老師的心血。手動(dòng)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(gè)動(dòng)作均不聯(lián)動(dòng)。到達(dá)原位后，復(fù)位計(jì)數(shù)器；當(dāng)水平與垂直兩個(gè)方向均到達(dá)原位后，歸位動(dòng)作完成。（1）自動(dòng)：由操作員在下層控制臺(tái)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(dòng)運(yùn)行完成任務(wù)，實(shí)現(xiàn)甩手操作。（2） RS485采用差動(dòng)發(fā)送/接收，所以共模抑制比高，抗干擾能力強(qiáng)。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(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)。模擬量輸出：2路(0~20) 模擬量輸出。： 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(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。（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。存貨開始或取貨結(jié)束時(shí)，升降臺(tái)貨叉停在高位置，下面兩個(gè)光電開關(guān)處于認(rèn)址片內(nèi)；取貨開始或存貨結(jié)束時(shí)，貨叉停在低位置，此時(shí)上面兩個(gè)光電開關(guān)處于認(rèn)址片內(nèi)。（2）相對(duì)認(rèn)址：相對(duì)認(rèn)址時(shí)每個(gè)貨位的認(rèn)址片結(jié)構(gòu)相同。⑤ 安全保護(hù)：水平行走、載貨臺(tái)升降及貨叉的伸縮等都有限位保護(hù)。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(dòng)器進(jìn)行控制。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(tái)、伸縮貨叉、軌道和控制系統(tǒng)等部分組成。（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(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(chǎng)設(shè)備的控制器組成控制系統(tǒng)。自動(dòng)化立體倉庫又稱為自動(dòng)存儲(chǔ)/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(shè)計(jì)內(nèi)容1．變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)；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(jì)方案，完成各功能單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，參數(shù)計(jì)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(jìn)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(shì)必會(huì)降低貨物儲(chǔ)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(shí)。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。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。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(duì)碼垛機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速。（4）激光測(cè)距定位：激光測(cè)距定位是近年來應(yīng)用于碼垛機(jī)準(zhǔn)確定位的新技術(shù)，用激光測(cè)距儀通過測(cè)量碼垛機(jī)到基準(zhǔn)點(diǎn)的距離和事先存儲(chǔ)的位置數(shù)據(jù)比較來確定碼垛機(jī)的當(dāng)前位置。S7200系列PLC是德國(guó)西門子公司生產(chǎn)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(jià)格卻和小型PLC的價(jià)格一樣。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。MM440變頻器各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)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(dòng)機(jī)的輸出電壓相匹配，變頻器要留有足夠的容量（應(yīng)比電動(dòng)機(jī)的使用功率大三倍）。一個(gè)指令執(zhí)行完了之后，必須從碼垛機(jī)向地面發(fā)送響應(yīng)信號(hào)，即確認(rèn)信號(hào)，之后才能執(zhí)行下一個(gè)指令。為了利用計(jì)算機(jī)帶有的RS232接口與下層的各個(gè)模塊通信，在計(jì)算機(jī)上需要安裝232485轉(zhuǎn)換器。向上位機(jī)上傳碼垛機(jī)狀態(tài)執(zhí)行送貨子程序執(zhí)行手動(dòng)操作子程序碼垛機(jī)運(yùn)行方式選擇開始系統(tǒng)上電取貨任務(wù)執(zhí)行取貨子程序送貨任務(wù)碼垛機(jī)自檢子程序 手動(dòng)方式 自動(dòng)方式 Y N N Y 主程序流程圖碼垛機(jī)每次開機(jī)上電時(shí)，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(shè)計(jì)了PLC某些主要功能塊的程序，實(shí)現(xiàn)在西門子s7—200PLC對(duì)碼垛機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)的控制。祝愿他們永遠(yuǎn)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(yuǎn)！附錄一 碼跺機(jī)水平、按前進(jìn)按鈕，碼跺機(jī)運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)。同時(shí)在水平和垂直方向采用閉環(huán)控制方式，實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行、換速平穩(wěn)、低速停準(zhǔn)的控制要求。網(wǎng)絡(luò)11，C2中的計(jì)數(shù)脈沖數(shù)和VW100中輸入的倉庫的列數(shù)進(jìn)行比較，相等時(shí)說明已經(jīng)到達(dá)列，小車停止前進(jìn)。存在不安全因素?上次安全關(guān)機(jī)?故障報(bào)警，等待故障處理結(jié)束檢測(cè)貨叉位置及貨叉負(fù)載檢測(cè)安全關(guān)機(jī)標(biāo)志位開始 Y N N Y 碼垛機(jī)自檢子程序流程圖當(dāng)碼跺機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)(如認(rèn)址認(rèn)數(shù)器計(jì)數(shù)錯(cuò)誤等)，若不及時(shí)糾正，就會(huì)使倉庫管理出現(xiàn)混亂，所以就需要系統(tǒng)能通過控制按鈕方便的恢復(fù)系統(tǒng)的部分?jǐn)?shù)據(jù)或設(shè)置，及時(shí)恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。STEP7Micro/WIN 32編程軟件是基于Windows的應(yīng)用軟件，由西門子公司專為SIMATIC S7200系列可編程控制器設(shè)計(jì)開發(fā)，功能強(qiáng)大，主要由用戶用來開發(fā)控制程序，同時(shí)也可以實(shí)時(shí)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(duì)于m相n拍的步進(jìn)電機(jī)來說，則轉(zhuǎn)子走過了n個(gè)步距角，所以步距角 （21）（PTO）和脈寬調(diào)制（PWM）。由于碼垛機(jī)在工作過程中是頻繁啟動(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。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)。⑦ CPU226有6個(gè)30KHZ的高速計(jì)數(shù)器，用于捕捉比CPU掃描頻率更高的脈沖信號(hào)。特包括CPU、存儲(chǔ)器、基本輸入輸出點(diǎn)和電源等,是PLC的主要部分。因此，在巷道碼垛機(jī)工作時(shí)不允許有任何物體遮擋激光光線，對(duì)于激光光線通道應(yīng)采取隔離保護(hù)措施，保證激光測(cè)距的準(zhǔn)確性和自動(dòng)化系統(tǒng)的安全性。自動(dòng)倉庫的認(rèn)址檢測(cè)系統(tǒng)有兩項(xiàng)任務(wù)：一是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)尋址，使碼垛機(jī)自動(dòng)找到被指定到達(dá)的位置；二是自動(dòng)準(zhǔn)確停準(zhǔn)，即碼垛機(jī)停準(zhǔn)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(shí)自動(dòng)還是手動(dòng)；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(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。其中智能自動(dòng)化倉儲(chǔ)在九十年代后期以及二十一世紀(jì)的若干年內(nèi)，是倉儲(chǔ)自動(dòng)化技術(shù)的主要發(fā)展方向。為了提高貨物裝卸、存取效率，自動(dòng)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(rèn)址采用激光測(cè)距傳感器定位，垂直認(rèn)址采用光電開關(guān)和認(rèn)址片組合定位。河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院Henan Polytechnic Institute畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目: PLC在倉庫碼垛機(jī)中的設(shè)計(jì)應(yīng)用 獨(dú) 創(chuàng) 聲 明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議。本文依據(jù)立體倉庫的有關(guān)設(shè)計(jì)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)，為了提高碼垛機(jī)的性能，本文采用了轉(zhuǎn)速、位置反饋的雙閉環(huán)控制，以滿足系統(tǒng)的調(diào)速要求。主要的貨架類型有單元式貨架、貫通式貨架與旋轉(zhuǎn)式貨架。自動(dòng)化技術(shù)在倉儲(chǔ)領(lǐng)域中的發(fā)展分為五個(gè)階段：人工倉儲(chǔ)階段、自動(dòng)化倉儲(chǔ)階段、集成化倉儲(chǔ)階段、智能化階段和智能自動(dòng)化階段。例如，碼垛機(jī)的運(yùn)行驅(qū)動(dòng)己由20世紀(jì)70年代的子母電動(dòng)機(jī)改為變頻調(diào)速，速度由5~50m/min提升至4~160m/min，國(guó)外小載重量的碼垛機(jī)最高可達(dá)300m/min；提升驅(qū)動(dòng)己由20世紀(jì)70年代的雙速電動(dòng)機(jī)改進(jìn)為變頻調(diào)速，速度由4~16m/min提升至0~25m/min；貨叉運(yùn)行也由單速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)改進(jìn)為變頻調(diào)速，速度由8m/min提升至4~35m/min；在碼垛機(jī)自動(dòng)控制方面還采用閉環(huán)控制變頻調(diào)速系統(tǒng)、Profibus總線控制等先進(jìn)技術(shù)。（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來完成。速度電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)認(rèn)址器控制器輸入 編碼器 速度檢測(cè)