plc自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)plc論文(編輯修改稿)
2025-07-16 14:44 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 總體功能設(shè)計(jì)，并對(duì)各單元 PLC 的控制功能模塊進(jìn)行了分析。最后迸行 PLC 程序的編寫(xiě)，局部調(diào)通之后再將三個(gè)部分整合在一起進(jìn)行調(diào)試，實(shí)現(xiàn)三個(gè)單元的順序控制。在管理層 、監(jiān)控層、控制層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與通信實(shí)現(xiàn)中主要研究 OPC 通訊實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，組態(tài)軟件 MCGS 設(shè)置：監(jiān)控層與控制層的基于現(xiàn)場(chǎng)總線 PROFIBUS 的具體組網(wǎng)通訊實(shí)現(xiàn)以及 MCGS 本的編寫(xiě)，最終實(shí)現(xiàn)管控一體化。 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的模塊設(shè)計(jì)在立體倉(cāng)庫(kù)的模塊中，根據(jù)各模塊的功能，排列了各個(gè)部件之間的位置，設(shè)計(jì)的一個(gè)整體圖：湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)論文圖 21 功能模塊圖第 3 章 立體倉(cāng)庫(kù)的硬件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的控制對(duì)象可分為三個(gè)控制區(qū)域，即傳送帶、機(jī)械手及立體倉(cāng)庫(kù)。本系統(tǒng)中共有二臺(tái)輥道輸送帶，其傳動(dòng)采用交流變頻調(diào)速系統(tǒng)控制，可進(jìn)行速度調(diào)節(jié)設(shè)定及正、反轉(zhuǎn)控制。每臺(tái)輸送機(jī)可由安裝在其上面的光電開(kāi)關(guān)根據(jù)程序設(shè)計(jì)自動(dòng)控制啟/停及正/反轉(zhuǎn)，完成貨物送入、取出動(dòng)作。在實(shí)驗(yàn)臺(tái)的按鈕板上有一些轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和按鈕，用于手動(dòng)控制操作。2. 機(jī)械手的控制機(jī)械手的動(dòng)作由氣缸驅(qū)動(dòng)，而氣缸由對(duì)應(yīng)的電磁閥控制，當(dāng)下降電磁閥通電時(shí)，機(jī)械手下降，當(dāng)下降電磁閥斷電時(shí)機(jī)械手停止，只有當(dāng)上升電磁通電時(shí)，機(jī)械手才上升，斷電時(shí)才停止。機(jī)械手的放松和夾緊由一個(gè)線圈兩位置電磁閥控制。3. 立體倉(cāng)庫(kù)及自動(dòng)堆垛機(jī)控制在立體貨庫(kù)中配有一臺(tái)全自動(dòng)堆垛機(jī)，由二臺(tái)步進(jìn)電機(jī)和一臺(tái)直流電機(jī)控制，可進(jìn)行行走、升降及叉貨控制。主要根據(jù)設(shè)計(jì)程序，進(jìn)行立體倉(cāng)庫(kù)進(jìn)貨的自動(dòng)存儲(chǔ)及出貨的自動(dòng)提取。堆垛機(jī)在行走方向共有三個(gè)限位開(kāi)關(guān)：左/右極限限位開(kāi)關(guān)和行走認(rèn)址限位開(kāi)關(guān)，行走的位置靠碰到限位開(kāi)關(guān)計(jì)數(shù)來(lái)完成。堆垛機(jī)在升降方向共有四個(gè)限位開(kāi)關(guān)：上/下極限限位開(kāi)關(guān)、一個(gè)入庫(kù)認(rèn)址限位開(kāi)關(guān)和一個(gè)出庫(kù)認(rèn)址限位開(kāi)關(guān)，升降的位置靠碰到限位開(kāi)關(guān)計(jì)數(shù)來(lái)完成。在實(shí)驗(yàn)臺(tái)的按鈕板上有一些轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和按鈕，用于手動(dòng)控制操作。在發(fā)生緊急情況時(shí)，可按下緊停按鈕，用以切斷步進(jìn)電機(jī)控制模塊的電源。湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)論文圖 31 儲(chǔ)存單元圖 傳感與檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳感器（英文名稱：transducer/sensor ）是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將檢測(cè)感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)1） 光電傳感器又分為 PNP 集電極開(kāi)路輸出和 NPN 集電極開(kāi)路輸出，傳感器本系統(tǒng)只使用了 NPN 集電極開(kāi)路輸出。下圖是光電傳感器的原理圖：湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)論文圖 32 光電傳感器原理圖2）漫反射式傳感器的工作原理:在立體倉(cāng)庫(kù)中采用 EESPY402 凹槽型、反射型接插件式傳感器作貨物檢測(cè)。采用能抗周?chē)鈦?lái)剛干擾的變調(diào)光式；采用變調(diào)光式，與直流光式比，不易受外來(lái)光干擾的影響；電源電壓為 DC524V 的大量程電壓輸出型；帶有容易調(diào)整的光軸標(biāo)識(shí)；帶有便于調(diào)整，動(dòng)作確認(rèn)的入光顯示。工作原理：當(dāng)物體相對(duì)于傳感器移動(dòng)時(shí)，反射回來(lái)的信號(hào)與原先的信號(hào)相比較，產(chǎn)生頻移，集成電路再把微弱的頻移信號(hào)進(jìn)行放大，再經(jīng)多普勒檢測(cè)、放大、限幅等措施，最后取得和物體移動(dòng)信號(hào)相關(guān)的主流信號(hào)輸出電平。湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)論文圖 33 漫射型光電傳感器接線圖漫反射型光電傳感器是在探測(cè)物體擋在傳感器正面使傳感器接收到足夠的光線時(shí)輸出信號(hào)?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)靈敏度調(diào)節(jié) VR 調(diào)節(jié)檢測(cè)的距離。其對(duì)不同顏色的檢測(cè)距離不相同，反射性能越好檢測(cè)的距離越遠(yuǎn)。3）電容傳感器：圖 34 電容傳感器基本原理圖及接線圖電容傳感器也分為 NPN 集電極開(kāi)路輸出和 PNP 集電極開(kāi)路輸出兩種形式，在本系統(tǒng)只使用了 PNP 集電極開(kāi)路輸出型。當(dāng)被測(cè)物接近傳感器時(shí)輸出信號(hào)，PNP 型在沒(méi)有檢測(cè)到物體輸出為懸空狀態(tài)，檢測(cè)到物體輸出為高電平狀態(tài)。在本單元所使用的傳感器的位置及型號(hào)如下表所示：表 31 傳感器的位置及型號(hào)湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)論文 S7—200 系列 PLC 與通信系統(tǒng)的連接本自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)模型整個(gè)整個(gè)下位控制系統(tǒng)三大組成部分：傳送帶、機(jī)械手、堆垛機(jī)的自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)用到的可編程控制器均是 S7－200 系列 PLC。同其它的PLC 一樣基本組成也是由單元加編程器，在需要進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，系統(tǒng)組成中還包括：數(shù)字?jǐn)U展單元模塊、模擬量擴(kuò)展單元模塊、通信模塊、網(wǎng)絡(luò)、人機(jī)界面 HMI 等。采用 PC/PPT 電纜建立個(gè)人計(jì)算機(jī)與 S7－200CPU 的連接。具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：設(shè)置 PC/PPI 電纜開(kāi)關(guān)（下＝0，上＝1） ；在 DIP 開(kāi)關(guān)上：選擇計(jì)算機(jī)所支持的波特率：9600（123 設(shè)置為 010） 選擇 11 位（4 設(shè)置為 0） 選擇 DCE（5 設(shè)置為 0）PC/PPI 電纜的 RS－232 端（標(biāo)有 PC）連接到 PC 的通信口：COM１或COM2。PC/PPI 電纜的 RS－485 端（標(biāo)有 PPI）連接到 CPU 的通信口。圖 35 PU 的通信口的連接圖湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)論文圖 36 C24V 輸入/輸出點(diǎn)的基本原理圖（源型接法） PLC模塊的選擇本設(shè)計(jì)選用的可編程控制器是西門(mén)子公司的 S7200 系列小型 PLCCPU226。本機(jī)集成 24 輸入/16 輸出共 40 個(gè)數(shù)字量 I/0 點(diǎn)?？蛇B接 7 個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至 248 路數(shù)字量 I/0 點(diǎn)或 35 路模擬量 I/0 點(diǎn)。13K 字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。6 個(gè)獨(dú)立的 30kHz 高速計(jì)數(shù)器，2 路獨(dú)立的 20kHz 高速脈沖輸出，具有 PID 控制器。2 個(gè) RS485 通訊/編程口，具有 PPI 通訊協(xié)議、和自由方式通訊能力，還有體積小、功能強(qiáng)、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，而且具有高速脈沖輸出（PTO）功能，可以驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)。步進(jìn)驅(qū)動(dòng)模塊步進(jìn)驅(qū)動(dòng)模塊由步進(jìn)電機(jī)和步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器組成。下圖是 CPU226 外圍典型接線圖圖 37 CPU226 外圍典型接線圖湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)論文 立體倉(cāng)庫(kù)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)1 步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)不是直接通過(guò) PLC 驅(qū)動(dòng)，而是用專門(mén)的步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，經(jīng)步進(jìn)電機(jī)和步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器要連接好，P
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