【正文】 通過(guò)本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不僅增加了專業(yè)知識(shí)，而且也在工作的細(xì)心程度上得到了鍛煉，端正了我的工作態(tài)度，指導(dǎo)老師秦緒平講師給了我很大的幫助與啟發(fā)。35 / 44圖 初始化程序狀態(tài)監(jiān)控 1圖 初始化程序狀態(tài)監(jiān)控 236 / 44圖 X 軸初始化37 / 44總 結(jié)本次設(shè)計(jì)給我增加了許多的知識(shí)，不僅僅是 PLC 的知識(shí)，還有電機(jī)及傳感器的知識(shí)。網(wǎng)絡(luò) 11 調(diào)用指令。當(dāng)按下 K5 時(shí) H1 觸發(fā)，4 號(hào)輸入信號(hào)有效。（4） 立體倉(cāng)庫(kù)的出入庫(kù)控制的程序設(shè)計(jì)。3) 執(zhí)行出庫(kù)指令① 選擇要出庫(kù)的庫(kù)位號(hào)，按動(dòng)庫(kù)位號(hào)對(duì)應(yīng)按鈕，控制面板上的數(shù)碼管顯示庫(kù)位號(hào)。5) 執(zhí)行取貨指令。輸入信號(hào)由 PLC 提供，輸入電源由電源模塊提供，輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)。因?yàn)?PLC 需要采用開關(guān)式穩(wěn)壓電源供電，所以該立體倉(cāng)庫(kù)中應(yīng)該選用開關(guān)式穩(wěn)壓電源。（3） 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的基本組成介紹步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是應(yīng)用較早的一種機(jī)電一體化的產(chǎn)品，電機(jī)的本體與驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成一個(gè)不可分割的有機(jī)整體，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能很大程度上取決于所使用的驅(qū)動(dòng)控制器的類型。它可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)變換，是自動(dòng)控制系統(tǒng)和數(shù)字控制系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的執(zhí)行元件。8 / 44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(chǎng)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)，下一掃描周期，主機(jī)就根據(jù)新收到的程序運(yùn)行。根據(jù)估算的方法故本課題的 I/O 點(diǎn)數(shù)為輸入 40 點(diǎn)，輸出 21 點(diǎn)。當(dāng)按完庫(kù)位號(hào)后，沒(méi)按入或沒(méi)取前，可以按手動(dòng)取消該操作。 可編程控制器（PLC）簡(jiǎn)介 可編程控制器（PLC）的基本結(jié)構(gòu)3 / 44可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)由輸入/輸出模塊、中央處理單元、電源部件和編程器等組成。 ”[2]因此，進(jìn)行立體倉(cāng)庫(kù)的 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以推動(dòng)機(jī)械手行業(yè)的發(fā)展，擴(kuò)大 PLC 在自動(dòng)控制領(lǐng)域的應(yīng)用，具有一定的經(jīng)濟(jì)和理論研究的價(jià)值。在 20 世紀(jì)六、七十年代，一些發(fā)達(dá)國(guó)家都開始重視倉(cāng)儲(chǔ)管理。在國(guó)際上，物流產(chǎn)業(yè)成為了國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)脈，其發(fā)展的程度成為一個(gè)國(guó)家的現(xiàn)代化程度以及綜合鍋里的重要標(biāo)志之一。由于 PLC 的可靠性高，操作簡(jiǎn)單，可以大大減少設(shè)備的維修和停產(chǎn)所造成的經(jīng)濟(jì)損失。機(jī)械手在執(zhí)行每次的去放任務(wù)，都會(huì)自動(dòng)回到零位，等待下一條指令。 [.2]4 / 442. 系統(tǒng)控制方案 立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的功能系統(tǒng)采用滾珠絲杠、滑杠以及普通絲杠作為主要傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、點(diǎn)擊采用步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī)，其關(guān)鍵部分是機(jī)械手，它由水平移動(dòng)、垂直移動(dòng)、貨臺(tái)機(jī)構(gòu)三部分組成，其水平和垂直移動(dòng)分別用兩臺(tái)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠來(lái)完成，伸叉機(jī)構(gòu)由一臺(tái)直流電機(jī)來(lái)控制。因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)當(dāng)是要分析控制過(guò)程的特點(diǎn)、要求、范圍。完成編程之后，編程器切換到運(yùn)行模式，CPU 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制，就不能進(jìn)行編程。本 系 統(tǒng) 所 采 用 的 PLC 是 西 門 子 S7200 CPU226 DC24 V,繼 電 器 輸 出 。范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。細(xì)分后完全消除了電動(dòng)機(jī)的低頻振蕩，而且提高了電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩和電動(dòng)機(jī)的分辨率。直流電動(dòng)機(jī)具有良好的起動(dòng)性能，且能在寬廣的范圍內(nèi)平滑、均勻地調(diào)速。b) 按動(dòng)送指令按鈕，若被選擇的庫(kù)位已有貨物，則該指令不被執(zhí)行。③ 若被選擇庫(kù)位內(nèi)已有貨物時(shí)，則該入庫(kù)操作不被執(zhí)行。程序中的第三段到第十段中分別計(jì)算各個(gè)庫(kù)位的 X、Y 軸的坐標(biāo)。這里采用的是 PLC 中的順序控制。網(wǎng)絡(luò) 9 是用于將數(shù)據(jù)傳送給相應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)。當(dāng) Z 軸回到原點(diǎn)，Y 軸到原點(diǎn)的時(shí)候，則需要 X 軸動(dòng)作，調(diào)用子程序5， 亮，在實(shí)驗(yàn)室，得到了證實(shí)。所以基于 PLC 所設(shè)計(jì)出的立體倉(cāng)庫(kù)，方便實(shí)用，易于擴(kuò)展與改造。在這里，我還要感謝大學(xué)四年所有教過(guò)我們的老師，是你們的耐心教導(dǎo)，才有了我們現(xiàn)在的今天，讓我學(xué)會(huì)了做人，其次學(xué)會(huì)了扎實(shí)的專業(yè)電氣工程的知識(shí)，也正是你們的教導(dǎo)，讓我能夠了解科學(xué)的奧秘，讓我有能力來(lái)完成這一畢業(yè)設(shè)計(jì)。在此，我僅僅將立體倉(cāng)庫(kù)的一個(gè)簡(jiǎn)單的構(gòu)架描述了出來(lái)。首先在西門子編程軟件中將所編的程序?qū)С觯?格式。網(wǎng)絡(luò) 2 中產(chǎn)生周期為 的時(shí)序脈沖。程序設(shè)計(jì)時(shí)，可以安排入庫(kù)操作和出庫(kù)操作在一個(gè)程序中，通過(guò)完成順序指令，完成上述的連續(xù)動(dòng)作。④ 當(dāng)按下 K8 按鈕時(shí)，載物臺(tái)上沒(méi)有貨物，且該庫(kù)位內(nèi)有貨物時(shí)，起重機(jī)自動(dòng)將貨物從指定的庫(kù)位轉(zhuǎn)移到載貨臺(tái)上。如果載貨臺(tái)上有貨物，則取指令不被執(zhí)行。 PLC 輸入輸出分配根據(jù)系統(tǒng)的要求，系統(tǒng)的 I/O 分配見(jiàn)下表所示。11 / 44圖 變調(diào)光式傳感器的結(jié)構(gòu)在該立體倉(cāng)庫(kù)中采用反射式傳感器作為貨物檢測(cè)裝置，并采用能抗周圍外來(lái)光干擾的變調(diào)光式。八拍混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要特點(diǎn)是體積小，具有較高的起動(dòng)和運(yùn)行頻率，有定位轉(zhuǎn)矩等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)系統(tǒng)將一個(gè)電脈沖信號(hào)加到步進(jìn)電機(jī)定子繞組時(shí)，轉(zhuǎn)子就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)一步。 [17]（ 4） 機(jī) 型 的 選 擇S7200 系 列 在 集 散 自 動(dòng) 化 系 統(tǒng) 中 充 分 發(fā) 揮 著 強(qiáng) 大 功 能 。存儲(chǔ)器內(nèi)存容量的估算，大體上都是按數(shù)字量 I/O 點(diǎn)數(shù)的 10～15 倍，加上模擬量 I/O 點(diǎn)數(shù)的 100 倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（16 位為一個(gè)字） ，另外再按此數(shù)的 25%考慮余量。PLC 的應(yīng)用大大提高了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、適用性、并且降低了系統(tǒng)成本。輸入模塊用于將控制現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)變換成 CPU 能接收的信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行濾波、電平轉(zhuǎn)換、隔離和放大等；輸出模塊用于將 CPU 的決策輸出信號(hào)變換成驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制信號(hào)，并對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行功率放大、隔離PLC 內(nèi)部和外部執(zhí)行元件等。國(guó)外已經(jīng)開始出現(xiàn)一批可拆卸的和移動(dòng)式的倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)。 [1]我國(guó)立體倉(cāng)庫(kù)與物料搬運(yùn)的研究也并不是很晚，1973 年開始研究立體倉(cāng)庫(kù)，1980 年就有立體倉(cāng)庫(kù)應(yīng)用于實(shí)踐。本課題的電氣控制主要由西門子公司的 PLC、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)等器件組成。下面簡(jiǎn)單闡述PLC 的發(fā)展背景。該系統(tǒng)通過(guò)傳感器采集信號(hào)，PLC 控制程序，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī)較復(fù)雜的速度與位置控制規(guī)模。（4） ．配套齊全，使用方便。圖 立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)控制框圖 電氣原理圖的設(shè)計(jì)根據(jù)以上的控制要求，得到如下電氣原理圖：6 / 44圖 PLC 外部接線圖 立體倉(cāng)庫(kù)電氣硬件的介紹與選擇 可編程控制器（PLC）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。通過(guò)軟件對(duì) PLC 內(nèi)部的性能和功能進(jìn)行的診斷是內(nèi)診斷，通過(guò)軟件對(duì) PLC的 CPU 與外部輸入輸出等部件信息交換功能進(jìn)行的診斷就是外診斷。I/O 端子排可以很容易地整體拆卸。當(dāng)控制脈沖停止輸入且讓最后一個(gè)脈沖控制的繞組繼續(xù)通電時(shí)，電機(jī)可以保持在固定的位置上，即停在最后一個(gè)控制脈沖所控制的角位移的終點(diǎn)位置上。圖 輸入輸出接口電路（2） 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器選擇我們這里采用 SH 系列的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，它主要由電源輸入部分、信號(hào)輸入部分、信號(hào)輸出部分組成。其中 4 個(gè)對(duì)射式光電傳感器分別作為 X 軸 Y 軸的限位控制；2 個(gè)對(duì)射式光電傳感器分別作為 X 軸 Y 軸的到位檢測(cè)；如果貨架未到達(dá)正確位置，Z 軸電動(dòng)機(jī)將不能運(yùn)行，以確保當(dāng) PLC 程序出錯(cuò)時(shí)也不會(huì)損壞設(shè)備；2 個(gè)對(duì)射式光電傳感器作為 Z 軸的限位控制，此時(shí)遮光時(shí)輸出晶體管 ON。3) 將功能開關(guān)置于自動(dòng)位置。2) 執(zhí)行入庫(kù)指令。子程序的入口參數(shù)為指定的庫(kù)位號(hào)（012），輸出的參數(shù)為庫(kù)位的 X 軸和 Y 軸的坐標(biāo)。網(wǎng)絡(luò) 3438 是控制 Y 軸下降，放下貨物到指定的位置。網(wǎng)絡(luò)三將實(shí)際需要行走的距離轉(zhuǎn)換為脈沖數(shù)量。得到如下圖 當(dāng) Z 軸不在原位時(shí)，貨臺(tái)回縮到位。PLC 具有強(qiáng)大的控制功能。在此畢業(yè)之際，我要再一次的想我的老師和同學(xué)，說(shuō)聲謝謝，感謝你們的關(guān)心及支持。提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，減低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，采用自動(dòng)化技術(shù)后，還能較好地適應(yīng)黑暗，低溫，污染，有毒和易爆等特殊場(chǎng)合的物品存儲(chǔ)需要。根據(jù) I/O 的分配選擇 CPU 型號(hào)，同時(shí)按照 I/O分配表，打開