【正文】 用途更廣泛的自動(dòng)化倉庫是未來的發(fā)展方向。圖 自動(dòng)化立體倉庫總體布局圖通過對本課題的分析，堆垛機(jī)需要水平運(yùn)動(dòng)、垂直運(yùn)動(dòng)，而且均要求位置控制和速度控制，所以采用兩個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器分別控制兩個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)；貨叉的左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)用普通電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)來控制；貨叉的伸出、縮回和微抬、微降用液壓系統(tǒng)來控制。本控制系統(tǒng)的核心控制器采用歐姆龍PLC，相關(guān)參數(shù)由觸摸屏傳送給PLC，各伺服系統(tǒng)均由一個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)伺服電機(jī)組成，其中水平進(jìn)給和豎直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)都帶有一個(gè)減速裝置，且PLC向驅(qū)動(dòng)器發(fā)出脈沖和方向信號(hào)，經(jīng)由伺服控制系統(tǒng)控制伺服電機(jī)，驅(qū)動(dòng)齒輪帶動(dòng)堆垛機(jī)運(yùn)動(dòng)，把電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為堆垛機(jī)的往返移動(dòng)，分別帶動(dòng)堆垛機(jī)水平前進(jìn)、返回和豎直前進(jìn)、返回，貨叉的旋轉(zhuǎn)是采用普通電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。歐姆龍公司的PLC產(chǎn)品分為大、中和小型機(jī)，大、中型機(jī)采用模塊式結(jié)構(gòu)，小型機(jī)采用整體式結(jié)構(gòu)。 CP1H系列PLC的輸入、輸出繼電器的數(shù)量類型類型名稱電源電壓型號(hào)通用內(nèi)置輸入通用內(nèi)置輸出X型基本型AC100240VCP1HX40DRADC輸入24點(diǎn)繼電器輸出16點(diǎn)DC24VCP1HX40DTA晶體管（漏型）輸出16點(diǎn)CP1HX40DT1A晶體管（源型）輸出16點(diǎn)XA型帶內(nèi)置模擬輸入輸出端子型AC100240VCP1HXA40DRA繼電器輸出16點(diǎn)DC24VCP1HXA40DTD晶體管（漏型）輸出16點(diǎn)CP1HXA40DT1D晶體管（源型）輸出16點(diǎn)Y型帶脈沖輸入輸出專用端子型DC24VCP1HY20DTDDC輸入12點(diǎn)晶體管（漏型）輸出8點(diǎn) CPM1A 擴(kuò)展單元的連接占有通道數(shù)拓展I/O單元單元名稱單元型號(hào)消耗電流（mA）占有CH數(shù)DC5VDC24V輸入輸出輸入輸出40點(diǎn)單元CPM1A40EDR80902CH2CHCPM1A40EDT160CPM1A40EDT1160輸入輸出20點(diǎn)單元CPM1A20EDR103441CH1CHCPM1A2EDT130CPM1A20EDT1130輸出16點(diǎn)單元CMP1A16ER42902CH輸入8點(diǎn)單元CMP1A8ED181CH輸出8點(diǎn)單元CMP1A8ER26441CHCMP1A8ET75CMP1A8ETI75 伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)的選型由于伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)必須要配合使用，不同的工況條件下，所選擇的伺服驅(qū)動(dòng)器型號(hào)和伺服電機(jī)型號(hào)都不一樣。同理，當(dāng)微降按鈕接通時(shí)，3YA得電，缸4活塞先向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活塞上的擋塊壓下SQ4后，微降停止，當(dāng)貨叉微抬按鈕接通時(shí)，4YA得電，缸4活塞退回，當(dāng)活塞上的擋塊壓下SQ3，微抬停止。、fn1=i12C1260V1P1 （） fa1=i1C1a1250Pm1加速度轉(zhuǎn)化頻率時(shí)，對應(yīng)為每4ms的頻率增量，：（） 式中 a1—水平加速度（mm/s2）。修改標(biāo)簽狀態(tài)為0時(shí)對應(yīng)無貨，狀態(tài)為1時(shí)對應(yīng)有貨。在本課題中，一共涉及到八個(gè)子程序，分別為取貨子程序、存貨子程序、水平子程序、返回水平子程序、豎直子程序、豎直返回子程序、判斷有無貨子程序、手動(dòng)子程序。在每個(gè)脈沖控制周期（4ms)中，按照由S指定的加減速比率，在到達(dá)由S+2，S+1指定的目標(biāo)頻率之前，進(jìn)行頻率的加減速。KEEP指令的功能為當(dāng)置位端（上端）輸入為1時(shí)，讓指定位置1且保持；當(dāng)復(fù)位端下端輸入為1時(shí)，讓指定位置0且保持。與后的數(shù)據(jù)仍放到地址D106中。 判斷有無貨子程序用到移位指令和計(jì)數(shù)器指令，由于移位寄存器（SFT）指令的操作數(shù)不可以為D，所以在圖中需要用MOV指令將D500中的數(shù)據(jù)傳送到W100中，然后再將W100中的數(shù)據(jù)進(jìn)行移位，、P_1s脈沖觸點(diǎn)由OFF→ON（上升沿）時(shí)，SFT指令執(zhí)行，將W100中的數(shù)據(jù)左移一位， 由計(jì)數(shù)器C0001控制，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)次數(shù)為貨格確定后的位地址。結(jié)束語本文根據(jù)要求完成了自動(dòng)化立體倉庫的總體方案設(shè)計(jì)和詳細(xì)的控制設(shè)計(jì)，同時(shí)對控制系統(tǒng)中的相關(guān)問題進(jìn)行了深入的研究分析。1. IntroductionAt present, the service function of vocation education for the area business and social development is being more and more obvious. It is purpose with service, guide with * Corresponding author. Tel. : +8618970072212Email address: hliang1972.18777058 169。重復(fù)輸出放到主程序里。首先將運(yùn)動(dòng)速度轉(zhuǎn)化為目標(biāo)頻率，將加速度轉(zhuǎn)化為加速比率，具體轉(zhuǎn)化公式在第四章已經(jīng)給出，只需把相應(yīng)數(shù)據(jù)放到地址中進(jìn)行PLC的四則運(yùn)算就可以實(shí)現(xiàn)頻率的轉(zhuǎn)化；脈沖當(dāng)前值讀取指令PRV表示的是把當(dāng)前脈沖值讀出來放到D7100中，方便進(jìn)行實(shí)時(shí)位移計(jì)算，比較指令（CMP）是為了進(jìn)行水平實(shí)時(shí)位移與計(jì)算位移進(jìn)行比較，進(jìn)行ACC減速。當(dāng)進(jìn)入取貨子程序時(shí)，取貨確認(rèn)后，開始調(diào)用判斷有無貨子程序，然后開始計(jì)算位地址，位地址公式為，每一個(gè)數(shù)字都有對應(yīng)的地址，因?yàn)閕、j是由觸摸屏上獲得的數(shù)據(jù)，為浮點(diǎn)型，所以在運(yùn)算過程中用浮點(diǎn)指令的四則運(yùn)算，+F、F、*F、/F,運(yùn)算后將浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)化為BIN數(shù)。 主程序順序圖，當(dāng)?shù)谝淮窝h(huán)標(biāo)志位P_First Cycle執(zhí)行時(shí)，當(dāng)按下伺服啟動(dòng)按鈕（)時(shí)，伺服1 ON、伺服2 ON，啟動(dòng)兩個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器，當(dāng)兩個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器啟動(dòng)完成，伺服1 RDY、伺服2 RDY接通。計(jì)數(shù)器結(jié)束后如果不使用復(fù)位輸入ON或CNR/CNRX指令進(jìn)行計(jì)數(shù)器復(fù)位，將不能進(jìn)行重啟。 PLC指令系統(tǒng)CP1系列PLC具有較豐富的指令集【14】，按功能大致可分為兩大類：基本指令和特殊指令。“功能鍵”元件提供窗口切換、調(diào)用其它窗口、關(guān)閉窗口等功能，也可用來設(shè)計(jì)鍵盤的按鍵。圖 水平運(yùn)動(dòng)和返回水平運(yùn)動(dòng)速度曲線示意圖LOB=Lj10V122aOB段長度為減速點(diǎn)位移，：（）LOH=2Lj10V122： （）因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不是固定的，設(shè)伺服電動(dòng)機(jī)1轉(zhuǎn)速為n1，由于有傳動(dòng)比i1的存在，所以經(jīng)過齒輪后的轉(zhuǎn)速為n1i1,齒輪1直徑為d1 ,齒輪齒數(shù)為Z1,齒輪模數(shù)為m1,、： C1=πd1 （） 式中 C1—齒輪1周長（mm）；v1=n1C1i160d1—齒輪1直徑（mm）。 3—溢流閥；4—液壓缸。 一般（旋轉(zhuǎn)變壓器型可耐振動(dòng)） 溫升 運(yùn)行溫度高 一般 維護(hù)性 基本可以免維護(hù) 較好 價(jià)格 低 高 硬件設(shè)備選型 PLC選型堆垛機(jī)和出入庫的控制系統(tǒng)采用歐姆龍系列可編程控制器（PLC）作為控制核心通過分析控制要求可知，自動(dòng)化立體倉庫控制系統(tǒng)需要23個(gè)輸入，13個(gè)輸出，不同廠家，不同系列的PLC，其內(nèi)部的軟繼電器（編程元件）的功能和編號(hào)各不相同，因此在編程時(shí)，必須按照課題要求選擇PLC型號(hào)【6】，并且熟悉所選用的PLC的每條指令涉及編程元件的功能和編號(hào)。 歐姆龍PLC簡介PLC（Programmable Logic Controller）【5】,中文全稱為可編程邏輯控制器，是一種以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的專用控制裝置，專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用設(shè)計(jì)。，伺服電機(jī)1控制堆垛機(jī)水平進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，伺服電機(jī)2控制堆垛機(jī)豎直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。在自動(dòng)化立體倉庫的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)根據(jù)自動(dòng)化立體倉庫的不同特點(diǎn)，以及其他諸多因素，設(shè)計(jì)出入庫流程。2） 倉庫形式和設(shè)備的品種、規(guī)格少，還不能滿足各方面的需求。搬運(yùn)設(shè)備是自動(dòng)化倉庫中的重要設(shè)備，它們一般由電力驅(qū)動(dòng)，通過手動(dòng)或自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)把貨物從一處搬到另一處。輸送系統(tǒng)必須具備高度的可靠性，在立體倉庫內(nèi)，一般只有一套輸送系統(tǒng)，一旦發(fā)生故障，就會(huì)使整個(gè)倉庫受到影響。3） 應(yīng)用先進(jìn)控制技術(shù)和驅(qū)動(dòng)技術(shù)的不多。 本設(shè)計(jì)的內(nèi)容及主要思路本課題設(shè)計(jì)的自動(dòng)化立體倉庫為四行四列小型倉庫。普通電機(jī)控制貨叉的旋轉(zhuǎn)。它采用可編程的存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)、和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過數(shù)字式、模擬式輸入輸出，即可控制一臺(tái)生產(chǎn)機(jī)械、一條生產(chǎn)線，也可控制一個(gè)生產(chǎn)過程。由于伺服電機(jī)是通過高頻率脈沖信號(hào)來控制轉(zhuǎn)動(dòng)的，故要想實(shí)現(xiàn)對其控制必須選擇晶體管的PLC。 、【12】順序動(dòng)作回路。 （） 式中 v1— 水平速度1（mm/s）；n1— 伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）。按下按鈕時(shí)就會(huì)轉(zhuǎn)到相應(yīng)界面。 在本課題中判斷貨格有無貨是難點(diǎn)，其中用到的比較重要的指令是數(shù)據(jù)移位指令、計(jì)數(shù)器指令、邏輯運(yùn)算指令；在程序中，子程序的應(yīng)用也是比較多的，這部分指令包括子程序調(diào)用、子程序定義、子程序返回；同時(shí)還有數(shù)據(jù)傳送指令、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令、四則運(yùn)算指令和數(shù)據(jù)比較指令等等。復(fù)位輸入為ON時(shí)被復(fù)位（當(dāng)前值=設(shè)定值、計(jì)數(shù)結(jié)束標(biāo)志=OFF），計(jì)數(shù)器輸入無效 無符號(hào)比較指令(CMP)指令名稱、格式與符號(hào)操作數(shù)功能說明比較指令CMPCMPS1S2 S1：比較數(shù)據(jù)1。在自動(dòng)模式下，若按下觸摸屏上存貨確認(rèn)（）按鈕后，調(diào)用存貨子程序，若按下觸摸屏上取貨確認(rèn)（）按鈕后，調(diào)用取貨子程序。由指令FIX實(shí)現(xiàn)。執(zhí)行動(dòng)作控制模式（INI），該控制使水平運(yùn)動(dòng)停止，0000表示脈沖輸出端口0，0003表示停止脈沖輸出，當(dāng)程序運(yùn)行結(jié)束時(shí)返回(RET)。 為重復(fù)輸出部分的程序。 2011 Published by Elsevier Ltd.doi:employee, and development road with bination of industry, study and research. Moreover,train the high quality laborer and high technical application talents. All these are as the mon view of vocation education as well as the agreed account of the society. The above knowledge and ability is far from the scholastic learning that can only obtained during the practical working environment and applied through the integrated learning. Under the condition of workintegrated learning, the practical psychological sates and environment experiences are very different form the school. The modern corporate philosophy, favorable action, strain capacity, fresh application technology and innovation ability can only learn or form in the practical working environment. In the practice, we can deeply understand that profession training need relevant teaching environment. Technical talents, realistic type talents can only apply in the workintegrated learning that PLC teaching cannot be except. 2. Training teaching shortings of traditional electromechanical controlThe present PLC (Programmable Logic Controller) teaching is facing the problems of backward equipments that cannot keep up with the PLC update. Teaching resource limitation, examination design unreasonable, lay particular stress on programming practice, lack of whole acknowledge of pr