【文章內(nèi)容簡介】 A 巷道取X004 向右 X021 B 巷道取X005 向上 X022 C 巷道取X006 向下 X015 1 層存取X007 向前 X016 2 層存取X008 向后 X017 3 層存取X023 貨物放好檢測 X030 B2 有貨檢測X024 A1 有貨檢測 X031 B3 有貨檢測X025 A2 有貨檢測 X032 C1 有貨檢測X026 A3 有貨檢測 X033 C2 有貨檢測X027 B1 有貨檢測 X034 C3 有貨檢測表 32 PLC 輸出分配表輸出 說明 輸出 說明Y000 左右移動電機正轉(zhuǎn) Y003 上下移動電機反轉(zhuǎn)Y001 左右移動電機反轉(zhuǎn) Y004 前后移動電機正轉(zhuǎn)Y002 上下移動電機正轉(zhuǎn) Y005 前后移動電機反轉(zhuǎn)揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）10 系統(tǒng)的端口接線圖根據(jù)系統(tǒng)的控制要求和 I/O 分配表，系統(tǒng)的端口接線圖如下：停止按鈕手動開關(guān)自動開關(guān)向左向右向上向下向前向后A 巷道存B 巷道存C 巷道存A 巷道取B 巷道取C 巷道取1 層存取2 層存取3 層存取貨物放好檢測左右移動電機正轉(zhuǎn)區(qū)域有貨檢測上下移動電機正轉(zhuǎn)前后移動電機正轉(zhuǎn)左右移動電機反轉(zhuǎn)上下移動電機反轉(zhuǎn)前后移動電機反轉(zhuǎn)Y 0 0 0Y 0 0 1Y 0 0 2Y 0 0 3Y 0 0 4Y 0 0 5X 圖 31 系統(tǒng)端口接線圖 PLC 控制程序的設(shè)計 控制流程圖PLC 自動控制主程序的控制流程圖如下：揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）11開始存貨貨物放好 ？選擇位置運行存放子程序結(jié)束選擇位置位置上有貨 ？取貨 NYNYYN自動 ？YN控制升降臺運動圖 32 PLC 主程序控制流程圖 PLC 功能程序設(shè)計以 A1 存貨為例，程序如下：揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）12圖 33 A1 存貨子程序梯形圖設(shè)置左右平移從初始位置到 A、B、C 巷道的時間分別為 9 秒，上下平移從底到 3 層的時間分別為 9 秒，前后平移的時間為 2 秒，存取貨物留的裕量為 1 秒。則上面這段程序的意思如下：按下 A 存和 1，如果 X023 通，即貨物放好，則執(zhí)行 M6 段程序。升降臺和貨物右移 3 秒，然后上移 3 秒，前移 2 秒，下移 1 秒，貨物自然落在 A1 貨架上，升降臺后移2 秒，下移 2 秒，最后左移 3 秒回到初始位置，存貨動作完成。以 A1 取貨為例，程序如下：揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）13圖 34 A1 取貨子程序梯形圖設(shè)置同存貨一樣，按下 A 取和 1，如果 X24 通，即 A1 有貨，則執(zhí)行 M16 段程序。升降臺右移 3 秒，然后上移 2 秒，前移 2 秒，上移 1 秒，貨物隨升降臺上升，升降臺帶著貨物后移 2 秒，下移 3 秒，最后左移 3 秒回到初始位置，取貨動作完成。揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）14 組態(tài)軟件的主要特點組態(tài)軟件，又稱組態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件。譯自英文 SCADA,即 Supervisory Control and Data Acquisition(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制)。它是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件。它們處在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。組態(tài)軟件的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，可以應(yīng)用于電力系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、石油、化工等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程控制等諸多領(lǐng)域。在電力系統(tǒng)以及電氣化鐵道上又稱遠動系統(tǒng)(RTU System,Remote Terminal Unit)。“組 態(tài) (Configure)”的 含 義 是 “配 置 ”、 “設(shè) 定 ”、 “設(shè) 置 ”等 意 思 ， 是 指用 戶 通 過 類 似 “搭 積 木 ”的 簡 單 方 式 來 完 成 自 己 所 需 要 的 軟 件 功 能 ， 而 不 需 要 編 寫計 算 機 程 序 ， 也 就 是 所 謂 的 “組 態(tài) ”。 “監(jiān) 控 （ Supervisory Control） ”， 即“監(jiān) 視 和 控 制 ”， 是 指 通 過 計 算 機 信 號 對 自 動 化 設(shè) 備 或 過 程 進 行 監(jiān) 視 、 控 制 和 管 理 。組 態(tài) （ Configuration） 為 模 塊 化 任 意 組 合 。 組 態(tài) 軟 件 主 要 特 點 ： 續(xù) 性 和 可 擴 充 性 。 用 通 用 組 態(tài) 軟 件 開 發(fā) 的 應(yīng) 用 程 序 ， 當 現(xiàn) 場 （ 包 括 硬 件 設(shè)備 或 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) ） 或 用 戶 需 求 發(fā) 生 改 變 時 ， 不 需 作 很 多 修 改 而 方 便 地 完 成 軟 件 的 更 新和 升 級 ； 裝 性 （ 易 學(xué) 易 用 ） ， 通 用 組 態(tài) 軟 件 所 能 完 成 的 功 能 都 用 一 種 方 便 用 戶 使 用的 方 法 包 裝 起 來 ， 對 于 用 戶 ， 不 需 掌 握 太 多 的 編 程 語 言 技 術(shù) （ 甚 至 不 需 要 編 程 技 術(shù) ）， 就 能 很 好 地 完 成 一 個 復(fù) 雜 工 程 所 要 求 的 所 有 功 能 ； 用 性 ， 每 個 用 戶 根 據(jù) 工 程 實 際 情 況 ， 利 用 通 用 組 態(tài) 軟 件 提 供 的 底 層 設(shè) 備（ PLC、 智 能 儀 表 、 智 能 模 塊 、 板 卡 、 變 頻 器 等 ） 的 I/O Driver、 開 放 式 的 數(shù) 據(jù)庫 和 畫 面 制 作 工 具 ， 就 能 完 成 一 個 具 有 動 畫 效 果 、 實 時 數(shù) 據(jù) 處 理 、 歷 史 數(shù) 據(jù) 和 曲 線并 存 、 具 有 多 媒 體 功 能 和 網(wǎng) 絡(luò) 功 能 的 工 程 ， 不 受 行 業(yè) 限 制 。揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）15 組態(tài)軟件的主要功能　 組態(tài)軟件指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，它們是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，能以靈活多樣的組態(tài)方式（而不是編程方式）提供良好的用戶開發(fā)界面和簡捷的使用方法，它解決了控制系統(tǒng)通用性問題。其預(yù)設(shè)置的各種軟件模塊可以非常容易地實現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各項功能，并能同時支持各種硬件廠家的計算機和 I/O 產(chǎn)品，與高可靠的工控計算機和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)合，可向控制層和管理層提供軟硬件的全部接口，進行系統(tǒng)集成。 組態(tài)軟件通常有以下幾方面的功能： 。目前，工控組態(tài)軟件大都運行于 Windows 環(huán)境下，充分利用 Windows 的圖形功能完善界面美觀的特點，可視化的風格界面、豐富的工具欄，操作人員可以直接進人開發(fā)狀態(tài)，節(jié)省時間。豐富的圖形控件和工況圖庫，既提供所需的組件，又是界面制作向?qū)АＬ峁┙o用戶豐富的作圖工具，可隨心所欲地繪制出各種工業(yè)界面，并可任意編輯，豐富的動畫連接方式，如隱含、閃爍、移動等等，使界面生動、直觀。 。開放性是指組態(tài)軟件能與多種通信協(xié)議互聯(lián)，支持多種硬件設(shè)備。開放性是衡量一個組態(tài)軟件好壞的重要指標。 組態(tài)軟件向下應(yīng)能與低層的數(shù)據(jù)采集設(shè)備通信，向上能與管理層通信，實現(xiàn)上位機與下位機的雙向通信。 。提供豐富的功能庫，滿足用戶的測控要求和現(xiàn)場需求。利用各種功能模塊，完成實時監(jiān)控，產(chǎn)生功能報表，顯示歷史曲線、實時曲線，提供報警等功能，使系統(tǒng)具有良好的人機界面，易于操作，系統(tǒng)既適用于單機集中式控制、DCS分布式控制，也可以是帶遠程遇信能力的遠程測控系統(tǒng)． 。配有實時數(shù)據(jù)庫，可存儲各種數(shù)據(jù)，如模擬量、離散量、字符型等，實現(xiàn)與外部設(shè)備的數(shù)據(jù)交換。 。有可編程的命令語言，使用戶可根據(jù)自己的需要編撰程序，增強圖形界面 ，對不同的操作者，賦予不同的操作權(quán)限，保證整個系統(tǒng)的安全可靠運行。 7．仿真功能．提供強大的仿真功能使系統(tǒng)并行設(shè)計，從而縮短開發(fā)周期。揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）16 組態(tài)軟件的應(yīng)用隨 著 工 業(yè) 自 動 化 水 平 的 迅 速 提 高 ， 計 算 機 在 工 業(yè) 領(lǐng) 域 的 廣 泛 應(yīng) 用 ， 人 們 對 工 業(yè)自 動 化 的 要 求 越 來 越 高 ， 種 類 繁 多 的 控 制 設(shè) 備 和 過 程 監(jiān) 控 裝 置 在 工 業(yè) 領(lǐng) 域 的 應(yīng) 用 ，使 得 傳 統(tǒng) 的 工 業(yè) 控 制 軟 件 已 無 法 滿 足 用 戶 的 各 種 需 求 。 在 開 發(fā) 傳 統(tǒng) 的 工 業(yè) 控 制 軟 件時 ， 當 工 業(yè) 被 控 對 象 一 旦 有 變 動 ， 就 必 須 修 改 其 控 制 系 統(tǒng) 的 源 程 序 ， 導(dǎo) 致 其 開 發(fā) 周期 長 ； 已 開 發(fā) 成 功 的 工 控 軟 件 又 由 于 每 個 控 制 項 目 的 不 同 而 使 其 重 復(fù) 使 用 率 很 低 ，導(dǎo) 致 它 的 價 格 非 常 昂 貴 ； 在 修 改 工 控 軟 件 的 源 程 序 時 ， 倘 若 原 來 的 編 程 人 員 因 工 作變 動 而 離 去 時 ， 則 必 須 同 其 他 人 員 或 新 手 進 行 源 程 序 的 修 改 ， 因 而 更 是 相 當 困 難 。通 用 工 業(yè) 自 動 化 組 態(tài) 軟 件 的 出 現(xiàn) 為 解 決 上 述 實 際 工 程 問 題 提 供 了 一 種 嶄 新 的 方 法 ，因 為 它 能 夠 很 好 地 解 決 傳 統(tǒng) 工 業(yè) 控 制 軟 件 存 在 的 種 種 問 題 ， 使 用 戶 能 根 據(jù) 自 己 的 控制 對 象 和 控 制 目 的 的 任 意 組 態(tài) ， 完 成 最 終 的 自 動 化 控 制 工 程 。揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）17 倉庫中的主要組成部分本設(shè)計中,組態(tài)軟件——組態(tài)王為重要組成部分。使用組態(tài)王軟件開發(fā)具有以下幾個特點:(1)實驗全部用軟件來實現(xiàn),只需利用現(xiàn)有的計算機就可完成自動控制系統(tǒng)課程的實驗,從而大大減少購置儀器的經(jīng)費。(2)該系統(tǒng)是中文界面,具有人機界面友好、結(jié)果可視化的優(yōu)點。對用戶而言,操作簡單易學(xué)且編程簡單,參數(shù)輸入與修改靈活,具有多次或重復(fù)仿真運行的控制能力,可以實時地顯示參數(shù)變化前后系統(tǒng)的特性曲線,能很直觀地顯示控制系統(tǒng)的實時趨勢曲線,這些很強的交互能力使其在自動控制系統(tǒng)的實驗中可以發(fā)揮理想的效果。在本設(shè)計中主要通過組態(tài)王來實現(xiàn)自動化立體倉庫的工作原理及作業(yè)流程。其中組態(tài)軟件中的主要組成元件為 A、B、C 按鈕 A、B、C 代表各個巷道的位置,來確定堆垛機的行走路線,從而達到堆垛機的位置控制。 3代表層貨架的層次數(shù),來控制堆垛機上升降臺上下位置,使之可以準確地行駛到預(yù)定的貨位前。、關(guān)閉按鈕來控制整個系統(tǒng)的開啟與關(guān)閉,當啟動時,各個部件待命,統(tǒng)關(guān)閉時,堆垛機復(fù)位,系統(tǒng)停止運動 ，按鈕區(qū)如圖所示。圖 51 按鈕區(qū)畫面中有三個電動機，分別控制堆垛機、升降臺、傳送帶的運行。在實際中通過按鈕控制三個電動機正反轉(zhuǎn)使堆垛機、升降臺、傳動帶運動達到指定的庫位。揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）18用來存放貨物的工具，通過傳送帶將其移至指定的庫位內(nèi)。它是自動化立體倉庫系統(tǒng)實現(xiàn)貨物立體存放的主要支撐結(jié)構(gòu)，作為倉庫不可或缺的組成部分，其性能直接影響貨到立體倉庫面積和空間的利用率。貨架的形式有很多，而用在自動化立體倉庫的貨架一般有：橫梁式貨架、牛腿式貨架、流動式貨架等?？筛鶕?jù)貨物單元的外形尺寸、重量及其它相關(guān)因素來合理選取。在本設(shè)計中倉庫貨架為框架式，通過托盤將貨物放入指定庫位。用一個貨物來模擬入庫作業(yè)流程。堆垛機是整個自動化立體倉庫的核心設(shè)備，通過手動操作、半自動操作或全自動操作實現(xiàn)把貨物從一處搬運到另一處。它由機架（上橫梁、下橫梁、立柱） 、水平行走機構(gòu)、提升機構(gòu)、載貨臺、貨叉及電氣控制系統(tǒng)構(gòu)成。1）堆垛機形式的確定：堆垛機形式多種多樣，包括單軌巷道式堆垛機、雙軌巷道式堆垛機、轉(zhuǎn)巷道式堆株機、單立柱型堆垛機、雙立柱型堆垛機等等。2）堆垛機速度的確定：根據(jù)倉庫的流量要求，計算出堆垛機的水平速度、提升速度及貨叉速度。3）其它參數(shù)及配置：據(jù)倉庫現(xiàn)場情況及用戶的要求選定堆垛機的定位方式、通訊方式等。堆垛機的配置可高可低，視具體情況而定。在本設(shè)計中由堆垛機、升降臺、傳送帶、兩個電動機組成，用來將貨物放至指定的貨位內(nèi)。 輸送系統(tǒng)是立體庫的主要外圍設(shè)備，負責將貨物運送到巷道端口或從巷道端口將貨物移走。常見的類型有輥道輸送機、鏈條輸送機、升降臺、分配車、提升機、皮帶機等。根據(jù)物流圖，合理選擇輸送機的類型。同時，還要根據(jù)倉庫的瞬時流量合理確定輸送系統(tǒng)的速度。在本設(shè)計中使用傳送帶帶動升降臺水平位移，升降臺帶動貨物垂直位移，實現(xiàn)輸送的模擬。揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）19 用組態(tài)王監(jiān)控自動化立體倉庫 組態(tài)王的框架搭建自動化立體倉庫在組態(tài)界面中分 2 個部分，一個是庫位按鈕，另一個就是立體倉庫界面。在設(shè)計的組態(tài)界面中上面是立體倉庫主體部分，下方為庫位按鈕界面。倉庫分 A、B、C 和 3 共 9 個倉庫位，而庫位按鈕中的按鍵有：A、B、C 的存取 6 個按鈕，3 的存取 6 個按鈕加上啟動與停止 2 個按鈕。除了按鈕以外，控制面板上還應(yīng)該有各種指示燈，如：系統(tǒng)運行指示燈、空閑指示燈、報警指示燈。但出于簡便考慮，簡單的倉庫設(shè)計中沒有加入這些指示燈。本設(shè)計主要由兩個動作完成，例如：按下按鈕 A 以及 2 堆垛機運行至 A 巷道停止，升降臺上升至 A2 貨位放置貨物，動作完畢后，堆垛機回到初始位置；按下按鈕 B 堆垛機運行至 B 巷道，再按下按鈕 1，升降臺上升至 B1 貨位取出貨物，動作完成，堆垛機帶著貨物回到初始位置完成取貨的作業(yè)。在實際