【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Z4個(gè) 20KHZ脈沖輸出2個(gè) 20KHZ2個(gè) 20KHZ2個(gè) 20KHZ2個(gè) 20KHZ2個(gè) 20KHZ通訊口1RS4851RS4851RS4852RS4852RS485 EM232模擬量輸出模塊該系統(tǒng)選用EM232模擬量輸出模塊，2通道電流/電壓輸出。 EM232模擬量輸出模塊技術(shù)規(guī)范型號(hào)物理I/O數(shù)量功耗信號(hào)范圍分辨率全量程數(shù)據(jù)字格式最大驅(qū)動(dòng)從+5VDC從 L+電壓輸出電流輸出電壓電流電壓電流電壓輸出電流輸出EM232 AQ2*12位6ES7 2320HB200XA0220mA70mA+/10V0到20mA12位11位32000到+320000到+32000最小5000歐最大500歐圖31 EM232擴(kuò)展模塊的連接器的端子標(biāo)識(shí)EM232控制無(wú)刷直流電機(jī)原理接線(xiàn)圖如圖32所示。圖32 無(wú)刷直流電機(jī)原理接線(xiàn)圖（三）立體倉(cāng)庫(kù)的系統(tǒng)介紹及MCGS組態(tài)軟件的應(yīng)用 立體倉(cāng)庫(kù)的簡(jiǎn)述貨架自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)簡(jiǎn)稱(chēng)立體倉(cāng)庫(kù)。一般是指采用幾層、十幾層乃至幾十層高的貨架儲(chǔ)存單元貨物，用相應(yīng)的物料搬運(yùn)設(shè)備進(jìn)行貨物入庫(kù)和出庫(kù)作業(yè)的倉(cāng)庫(kù)。由于這類(lèi)倉(cāng)庫(kù)能充分利用空間儲(chǔ)存貨物，故常形象地將其稱(chēng)為“立體倉(cāng)庫(kù)”。立體倉(cāng)庫(kù)必然是機(jī)械化倉(cāng)庫(kù)。由于貨架在5米以上，人工已難以對(duì)貨架進(jìn)行進(jìn)出貨操作，因而必須依靠機(jī)械進(jìn)行作業(yè)。而立體倉(cāng)庫(kù)中的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)，則是當(dāng)前技術(shù)水平較高的形式。如圖33所示。圖33 貨架自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)簡(jiǎn)稱(chēng)立體倉(cāng)庫(kù)立體倉(cāng)庫(kù)是現(xiàn)代物流系統(tǒng)中的重要物流節(jié)點(diǎn)，在物流中心中的應(yīng)用越來(lái)越普遍。目前世界上最高的立體倉(cāng)庫(kù)高度已達(dá)50米。（t / m2），是普通倉(cāng)庫(kù)的5～10倍。由于使用高層貨架存儲(chǔ)貨物，存儲(chǔ)區(qū)可以大幅度地向高空發(fā)展，充分利用倉(cāng)庫(kù)地面和空間，因此，節(jié)省了庫(kù)存占地面積，提高了空間利用率。使用機(jī)械和自動(dòng)化設(shè)備，運(yùn)行和處理速度快，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。而自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)是當(dāng)代貨架儲(chǔ)存系統(tǒng)發(fā)展的最高階段，它與自動(dòng)分揀系統(tǒng)和自動(dòng)導(dǎo)向車(chē)并稱(chēng)為物流技術(shù)現(xiàn)代化的三大標(biāo)志。立體倉(cāng)庫(kù)的產(chǎn)生和發(fā)展是第二次世界大戰(zhàn)之后生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。50年代初，美國(guó)出現(xiàn)了采用橋式堆垛起重機(jī)的立體倉(cāng)庫(kù)；50年代末60年代初出現(xiàn)了司機(jī)操作的巷道式堆垛起重機(jī)立體倉(cāng)庫(kù)；1963年美國(guó)率先在高架倉(cāng)庫(kù)中采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，建立了第一座計(jì)算控制的立體倉(cāng)庫(kù)。此后，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)在美國(guó)和歐洲得到迅速發(fā)展，并形成了專(zhuān)門(mén)的學(xué)科。60年代中期，日本開(kāi)始興建立體倉(cāng)庫(kù)，并且發(fā)展速度越來(lái)越快，成為當(dāng)今世界上擁有自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)最多的國(guó)家之一。 我國(guó)對(duì)立體倉(cāng)庫(kù)及其物料搬運(yùn)設(shè)備的研制開(kāi)始并不晚，1963年研制成第一臺(tái)橋式堆垛起重機(jī)。立體倉(cāng)庫(kù)由于具有很高的空間利用率、很強(qiáng)的入出庫(kù)能力、采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制管理而利于企業(yè)實(shí)施現(xiàn)代化管理等特點(diǎn)，已成為企業(yè)物流和生產(chǎn)管理不可缺少的倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)，越來(lái)越受到企業(yè)的重視。 立體倉(cāng)庫(kù)的優(yōu)越性立體倉(cāng)庫(kù)其優(yōu)越性是多方面的，對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō),可從以下幾個(gè)方面得到體現(xiàn)：（1）提高空間利用率早期立體倉(cāng)庫(kù)的構(gòu)想，其基本出發(fā)點(diǎn)就是提高空間利用率，充分節(jié)約有限且寶貴的土地。在西方有些發(fā)達(dá)國(guó)家，提高空間利用率的觀(guān)點(diǎn)已有更廣泛深刻的含義，節(jié)約土地，已與節(jié)約能源、環(huán)境保護(hù)等更多的方面聯(lián)系起來(lái)。有些甚至把空間的利用率作為系統(tǒng)合理性和先進(jìn)性考核的重要指標(biāo)來(lái)對(duì)待。立體倉(cāng)庫(kù)的空間利用率與其規(guī)劃緊密相連。一般來(lái)說(shuō)，立體倉(cāng)庫(kù)其空間利用率為普通平庫(kù)的25倍。這是相當(dāng)可觀(guān)的。（2）便于形成先進(jìn)的物流系統(tǒng)，提高企業(yè)生產(chǎn)管理水平。傳統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)只是貨物儲(chǔ)存的場(chǎng)所，保存貨物是其唯一的功能，是一種“靜態(tài)儲(chǔ)存”。立體倉(cāng)庫(kù)采用先進(jìn)的自動(dòng)化物料搬運(yùn)設(shè)備，不僅能使貨物在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)按需要自動(dòng)存取，而且可以與倉(cāng)庫(kù)以外的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行有機(jī)的連接，并通過(guò)計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)和自動(dòng)化物料搬運(yùn)設(shè)備使倉(cāng)庫(kù)成為企業(yè)生產(chǎn)物流中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。企業(yè)外購(gòu)件和自制生產(chǎn)件進(jìn)入自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存是整個(gè)生產(chǎn)的一個(gè)環(huán)節(jié)，短時(shí)儲(chǔ)存是為了在指定的時(shí)間自動(dòng)輸出到下一道工序進(jìn)行生產(chǎn)，從而形成一個(gè)自動(dòng)化的物流系統(tǒng)，這是一種“動(dòng)態(tài)儲(chǔ)存”，也是當(dāng)今立體倉(cāng)庫(kù)發(fā)展的一個(gè)明顯的技術(shù)趨勢(shì)。以上所述的物流系統(tǒng)又是整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)管理大系統(tǒng)（從訂貨、必要的設(shè)計(jì)和規(guī)劃、計(jì)劃編制和生產(chǎn)安排、制造、裝配、試驗(yàn)、發(fā)運(yùn)等）的一個(gè)子系統(tǒng)，建立物流系統(tǒng)與企業(yè)大系統(tǒng)間的實(shí)時(shí)連接，是目前立體倉(cāng)庫(kù)發(fā)展的另一個(gè)明顯的技術(shù)趨勢(shì)?？傊?，立體倉(cāng)庫(kù)的出現(xiàn)與發(fā)展，是與工業(yè)、科技發(fā)展相適應(yīng)的?，F(xiàn)代化大生產(chǎn)，越來(lái)越促使工業(yè)生產(chǎn)社會(huì)化、專(zhuān)業(yè)化、集中化。生產(chǎn)的高度機(jī)械化,自動(dòng)化必然要求物資的供應(yīng)分發(fā)及時(shí)、迅速、準(zhǔn)確。這就促使立體倉(cāng)庫(kù)技術(shù)得到迅速的發(fā)展，并已成為工廠(chǎng)設(shè)計(jì)中高科技的一個(gè)象征。 立體倉(cāng)庫(kù)一般基本由以下部分高層貨架：用于存儲(chǔ)貨物的鋼結(jié)構(gòu)。目前主要有焊接式貨架和組合式貨架兩種基本形式。托盤(pán)（貨箱）：用于承載貨物的器具，亦稱(chēng)工位器具。巷道堆垛機(jī)：用于自動(dòng)存取貨物的設(shè)備。按結(jié)構(gòu)形式分為單立柱和雙立柱兩種基本形式；按服務(wù)方式分為直道、彎道和轉(zhuǎn)移車(chē)三種基本形式。輸送機(jī)系統(tǒng)：立體庫(kù)的主要外圍設(shè)備，負(fù)責(zé)將貨物運(yùn)送到堆垛機(jī)或從堆垛機(jī)將貨物移走。輸送機(jī)種類(lèi)非常多，常見(jiàn)的有輥道輸送機(jī)、鏈條輸送機(jī)、升降臺(tái)、分配車(chē)、提升機(jī)、皮帶機(jī)等。AGV系統(tǒng)即自動(dòng)導(dǎo)向小車(chē)。根據(jù)其導(dǎo)向方式分為感應(yīng)式導(dǎo)向小車(chē)和激光導(dǎo)向小車(chē)。自動(dòng)控制系統(tǒng)：驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)各設(shè)備的自動(dòng)控制系統(tǒng)。目前以采用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)方式為控制模式為主。庫(kù)存信息管理系統(tǒng)：亦稱(chēng)中央計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)。是全自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的核心。目前典型的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)均采用大型的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（如ORACLE，SYBASE等）構(gòu)筑典型的客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器體系，可以與其他系統(tǒng)（如ERP系統(tǒng)等）聯(lián)網(wǎng)或集成。立體倉(cāng)庫(kù)的形式以高層貨架的基本形式為基準(zhǔn)可分為整體式倉(cāng)庫(kù)（Building type: Building in rack supported）和分離式倉(cāng)庫(kù)（Unit type: Building is freestanding front rack structure）兩個(gè)基本類(lèi)型。立體倉(cāng)庫(kù)起始于12米以上的高層貨架倉(cāng)庫(kù)，這種倉(cāng)庫(kù)的貨架結(jié)構(gòu)不但用于存放貨物，同時(shí)又是倉(cāng)庫(kù)基筑的柱子和倉(cāng)庫(kù)側(cè)壁的支撐，即倉(cāng)庫(kù)建筑與貨架結(jié)構(gòu)成為一個(gè)不可分開(kāi)的整體，故稱(chēng)整體式倉(cāng)庫(kù)。整體式倉(cāng)庫(kù)具有技術(shù)水平高、投資大和建設(shè)周期長(zhǎng)等問(wèn)題，適用于大型企業(yè)和流通中心。相反，貨架結(jié)構(gòu)自成一個(gè)單元與建筑無(wú)關(guān)的倉(cāng)庫(kù)，則稱(chēng)分離式倉(cāng)庫(kù)。四、系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)（一）系統(tǒng)的總體程序設(shè)計(jì) I/0地址分配表I/O地址分配表見(jiàn)附錄。 系統(tǒng)的程序流程圖及程序編制系統(tǒng)的程序流程圖見(jiàn)附錄。系統(tǒng)的整體程序見(jiàn)附錄。接通電源，程序初始化，機(jī)構(gòu)復(fù)位，X軸、Y軸、Z軸、R軸回零位，設(shè)定優(yōu)先存取倉(cāng)位并逐行掃描倉(cāng)位。當(dāng)小車(chē)移動(dòng)到位置1時(shí)，光電開(kāi)關(guān)1閉合，阻擋器工作小車(chē)停止移動(dòng)，檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)2是否閉合。當(dāng)其閉合時(shí)表明小車(chē)上有貨物，選擇入庫(kù)指令。按預(yù)設(shè)的存儲(chǔ)優(yōu)先級(jí)選擇優(yōu)先存儲(chǔ)的倉(cāng)位，R軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90176。，X、Y軸向位置1移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)器比較設(shè)定坐標(biāo)值與編碼器值是否相符，實(shí)施監(jiān)控。到達(dá)位置1后，R軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90176。，Z軸移動(dòng)指定位移，Y軸下降，檢測(cè)機(jī)械手到位后，電磁閥控制氣缸夾緊貨物，Y軸上升，R軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90176。，X、Y軸向位置2移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)器監(jiān)控比較設(shè)定坐標(biāo)值與編碼器值是否相符。到達(dá)位置2后，R軸順時(shí)針轉(zhuǎn)90176。，Z軸移動(dòng)指定位移，Y軸下降，檢測(cè)到位后，電磁閥控制氣缸松開(kāi)貨物，Y軸上升,R軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)90176。，入庫(kù)完成。系統(tǒng)開(kāi)始循環(huán)，檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)1是否閉合，即是否有小車(chē)到位，當(dāng)閉合時(shí)，阻擋器阻擋小車(chē)移動(dòng)，當(dāng)光電開(kāi)關(guān)2未閉合時(shí)，表示車(chē)上無(wú)貨物，此時(shí)執(zhí)行出庫(kù)指令。按取貨優(yōu)先級(jí)選擇倉(cāng)位，R軸順時(shí)針轉(zhuǎn)90176。，X、Y軸向位置3移動(dòng)，檢測(cè)到位后，R軸順時(shí)針轉(zhuǎn)90176。，Z軸移動(dòng)指定位移，Y軸下降，檢測(cè)到位后，電磁閥控制氣缸夾緊貨物，Y軸上升，R軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)90176。，X、Y軸向位置1移動(dòng)，檢測(cè)到位后，R軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)90176。，Z軸移動(dòng)指定位移，Y軸下降，到位后電磁閥控制氣缸松開(kāi)貨物，Y軸上升，R軸順時(shí)針轉(zhuǎn)90176。，出庫(kù)完成。系統(tǒng)進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)過(guò)程。（二）旋轉(zhuǎn)編碼器程序編制編碼器采用增量式編碼器，對(duì)編碼器的高速脈沖計(jì)數(shù)在cpu226PLC中，、 完成輸入，采用HSC1和HSC2高速計(jì)數(shù)器，用模式9，A/B相正交計(jì)數(shù)器模式完成編碼器脈沖的計(jì)數(shù)。其設(shè)置程序如下：LD h:MOVB 16FC, SMB47 //設(shè)置控制位：向上計(jì)數(shù)；速率1X；已啟用；MOVD +0, SMD48 //載入CVMOVD +0, SMD52 //載入PVHDEF 1, 9 //HSC1；模式9ENI //允許全局中斷HSC 1 //執(zhí)行HSC指令（三）步進(jìn)電機(jī)的控制及程序編制 指令說(shuō)明脈沖輸出指令（PLC）檢測(cè)為脈沖輸出（）設(shè)置的特殊存儲(chǔ)器位，然后激活由特殊存儲(chǔ)器位定義的脈沖操作。操作數(shù)：Q常數(shù)（0或1）數(shù)據(jù)類(lèi)型：字脈沖輸出范圍：形式如圖41所示：圖41 程序形式圖S7200的CPU有兩個(gè)PTO/PWM發(fā)生器產(chǎn)生高速脈沖串和脈沖寬度可調(diào)的波形。PTO/。，PTO/PWM發(fā)生器控制輸出，在輸出點(diǎn)禁止使用通用功能。映像寄存器的狀態(tài)、輸出強(qiáng)置或立即輸出指令的執(zhí)行都不影響輸出波形。當(dāng)不使用PTO/PWM發(fā)生器時(shí)，輸出由映像寄存器控制。映像寄存器決定輸出波形的初始和結(jié)束狀態(tài)，以高電平或低電平產(chǎn)生波形的起始和結(jié)束。脈沖串（PTO）功能提供方波（50%占空比）輸出，用戶(hù)控制周期和脈沖數(shù)。脈沖寬度調(diào)制（PWM）功能提供連續(xù)、變占空比輸出，用戶(hù)控制周期和脈沖寬度。每個(gè)PTO/PWM發(fā)生器有一個(gè)控制字節(jié)，16位無(wú)符號(hào)的周期時(shí)間值和脈寬值各一個(gè)，還有一個(gè)32位無(wú)符號(hào)的脈沖計(jì)數(shù)值。這些值全部存儲(chǔ)在指定的特殊存儲(chǔ)器中，一旦這引起特殊存儲(chǔ)器的位被置成所示需操作，可通過(guò)執(zhí)行脈沖指令（PLC）來(lái)調(diào)用這些操作。修改特殊寄存器（SM）區(qū)（包括控制字節(jié)），然后執(zhí)行PLC指令，可以改變PTO或PWM特性。把PTO/PWM控制字節(jié)（）的允許位置為0，并執(zhí)行PLC指令，可以在任何時(shí)候禁止PTO或PWM波形的產(chǎn)生。所有的控制字節(jié)、周期、脈沖寬度和脈沖數(shù)的缺省值都是0。PTO提供指定脈沖個(gè)數(shù)的方波（50%占空比）脈沖串發(fā)生功能。周期可以用微秒或毫秒為單位指定。周期的范圍是50到65,535微秒，或2到65,535毫秒。如果設(shè)定的周期是奇數(shù)，會(huì)引起占空比的一些失真。脈沖數(shù)的范圍是：1到4,294,967,295。如果周期時(shí)間少于2個(gè)時(shí)間單位，就把周期缺省地設(shè)定為2個(gè)時(shí)間單位。如果指定脈沖數(shù)為0，就把脈沖數(shù)缺省地設(shè)定為1個(gè)脈沖。狀態(tài)字節(jié)中的PTO空閑位（）用來(lái)指示可編程序脈沖串完成。另外，根據(jù)脈沖串的完成調(diào)用中斷程序（）。如果使用多段操作，根據(jù)包絡(luò)表C的完成調(diào)用中斷程序。請(qǐng)見(jiàn)下面的多段管線(xiàn)。PTO功能允許脈沖串排隊(duì)。當(dāng)激活的脈沖串完成時(shí)，立即開(kāi)始新脈沖的輸出。這保證了順序輸出脈沖串的連續(xù)性。有兩種方法完成管線(xiàn)，單段管線(xiàn)和多段管線(xiàn)。（1）單段管線(xiàn)：在單段管線(xiàn)中，需要為下一個(gè)脈沖串更新特殊寄存器。一旦啟動(dòng)了起始PTO段，就必須立即按照第二個(gè)波形的要求改變特殊寄存器，并再次執(zhí)行PLS指令。第二個(gè)脈沖串的屬性在管線(xiàn)一直保持到第一個(gè)脈沖串發(fā)送完成。在管線(xiàn)中一次只能存入一個(gè)入口，一旦第一個(gè)脈沖串發(fā)送完成，接著輸出第二個(gè)波形，管線(xiàn)可以用于新的脈沖串。重復(fù)這個(gè)過(guò)程設(shè)定下一個(gè)脈沖串的特性：除下面的情況外，脈沖串之間進(jìn)行平滑轉(zhuǎn)換：1）如果發(fā)生了時(shí)間基準(zhǔn)的改變。2）如果在利用PLS指令捕捉到新脈沖串前啟動(dòng)的脈沖串已經(jīng)完成。當(dāng)管線(xiàn)滿(mǎn)時(shí)，如果試圖裝入管線(xiàn)，狀態(tài)寄存器中的PTO溢出位（）將置位。當(dāng)PLC進(jìn)入RUN狀態(tài)時(shí)，這個(gè)初始位化為0。如果要檢測(cè)序列的溢出，必須在檢測(cè)到溢出后手動(dòng)清除這個(gè)位。（2）多段管線(xiàn)：在多段管線(xiàn)中，CPU自動(dòng)從V存儲(chǔ)器區(qū)的包絡(luò)表中讀出每個(gè)脈沖串段的特性。在該模式下，僅使用特殊寄存器區(qū)的控制字節(jié)和狀態(tài)字節(jié)。選擇多段操作，必須裝入包絡(luò)表C的起始V存儲(chǔ)器構(gòu)的偏移地址（SMW168或SMW178）。時(shí)間基準(zhǔn)可以選擇微秒或者毫秒，但是，在包絡(luò)表C中的所示有周期值必須使用一個(gè)基準(zhǔn)，而且當(dāng)包絡(luò)執(zhí)行時(shí)，不能改變。多段操作可以用PLS指令啟動(dòng)。每段的長(zhǎng)度是8個(gè)字節(jié)，由16位周期、16位周期增量值和32位脈沖計(jì)數(shù)值組成。多段PTO操作的另一個(gè)特點(diǎn)是按照每個(gè)脈沖的個(gè)數(shù)自動(dòng)增減周期的能力。在周期增量區(qū)輸入一個(gè)正值將增加周期：輸入一個(gè)負(fù)值將減小周期；輸入0值將不改變周期。如果在許多脈沖后指定的周期增量值導(dǎo)致非法周期值，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)算術(shù)溢出錯(cuò)誤，同時(shí)停止PTO功能，PLC的輸出變?yōu)橛捎诚窦拇嫫骺刂啤Ａ硗?，在狀態(tài)字節(jié)中的增量計(jì)算錯(cuò)誤位（）被置為1。如果要人為地終止一個(gè)正進(jìn)行中的PTO包絡(luò)，只需要把狀態(tài)字節(jié)中的用戶(hù)終止位（）置為1。當(dāng)PTO包絡(luò)執(zhí)行時(shí)，當(dāng)前啟動(dòng)的段數(shù)目保存在SMB166（或SMB176）中。 多段PTO操作的包絡(luò)表格式（3）計(jì)算包絡(luò)表值