【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 中 C1—齒輪1周長(zhǎng)（mm）；v1=n1C1i160d1—齒輪1直徑（mm）。 （） 式中 v1— 水平速度1（mm/s）；n1— 伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）。脈沖當(dāng)量是相對(duì)于每一脈沖信號(hào)的機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的位移量，又稱作最小設(shè)定單位，現(xiàn)設(shè)伺服電動(dòng)機(jī)1自帶編碼器分辨率為P1,: Pm1=C1i1P1 （）式中 Pm1—伺服電動(dòng)機(jī)1脈沖當(dāng)量；C1— 齒輪1周長(zhǎng)（mm）；i1— 齒輪1傳動(dòng)比； P1—伺服電動(dòng)機(jī)編碼器分辨率。：n1=60v1i1C1 （）fn1=n1Pm1轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為頻率公式見(jiàn)公式()： （）式中 fn1—水平速度v1轉(zhuǎn)化的頻率（HZ）。、fn1=i12C1260V1P1 （） fa1=i1C1a1250Pm1加速度轉(zhuǎn)化頻率時(shí)，對(duì)應(yīng)為每4ms的頻率增量，：（） 式中 a1—水平加速度（mm/s2）。因?yàn)樗綄?shí)時(shí)位移等于累計(jì)脈沖與脈沖當(dāng)量的乘積，即L=Q1Pm1 （）式中 Q1—伺服電動(dòng)機(jī)1累計(jì)脈沖個(gè)數(shù)。同理，v2轉(zhuǎn)化頻率見(jiàn)公式（）：fn2=i12C1260v2P1 （） 式中 fn2—水平速度v2轉(zhuǎn)化的頻率。水平運(yùn)動(dòng)過(guò)程為開(kāi)始ACC 加速，當(dāng)達(dá)到v1轉(zhuǎn)化的頻率后開(kāi)始勻速，當(dāng)?shù)竭_(dá)減速點(diǎn)B時(shí)ACC減速，減速到v2轉(zhuǎn)化的頻率時(shí)，低速勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)達(dá)到計(jì)算位移時(shí)，運(yùn)動(dòng)停止，當(dāng)調(diào)用水平返回子程序時(shí)， 先ACC加速返回，當(dāng)達(dá)到v1轉(zhuǎn)化頻率開(kāi)始勻速，勻速到減速點(diǎn)H時(shí)，ACC減速，減速到v2轉(zhuǎn)化的頻率時(shí)，開(kāi)始低速運(yùn)行，勻速到左限位運(yùn)動(dòng)停止。 同理，豎直運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)建模與水平運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)建模計(jì)算過(guò)程相同，這里不再重復(fù)。5 人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)人機(jī)交互（英文：HumanComputer Interaction或HumanMachine Interaction,簡(jiǎn)稱HCI或HMI），是一門研究系統(tǒng)與用戶之間的交互關(guān)系的學(xué)問(wèn)。人機(jī)交互界面（HumanComputer Interface或HumanMachine Interface）大量運(yùn)用在工業(yè)與商業(yè)上，簡(jiǎn)單的區(qū)分為“輸入”（input）與“輸出”（Output）兩種，指的是由人來(lái)進(jìn)行機(jī)械或設(shè)備的操作，如把手、開(kāi)關(guān)、門、指令（命令）的下達(dá)等，而輸出指的是由機(jī)械或設(shè)備發(fā)出來(lái)的通知，如故障、警告、操作說(shuō)明提示等，好的人機(jī)界面會(huì)幫助用戶更簡(jiǎn)單、更準(zhǔn)確、更迅速的操作機(jī)械，也能使機(jī)械發(fā)揮到最大的性能并延長(zhǎng)使用壽命，而且目前市面上所指的人機(jī)界面則多界狹義的只在軟件人性化的操作接口上。 PC與HMI間的通訊【13】連接，利用EB8000的在線模擬功能，PC可以透過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)擷取HMI上的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)保存在PC上。圖 PC與HMI間的通訊連接PC也可以利用控制HMI上的系統(tǒng)保留寄存器（LB與LW），直接控制HMI。相對(duì)的，HMI也可以直接控制PC的行為表現(xiàn)，例如要求PC儲(chǔ)存HMI或PLC上的數(shù)據(jù)。 觸摸屏的界面設(shè)計(jì)根據(jù)本課題人機(jī)界面要求，可以設(shè)置為主界面、存貨界面、取貨界面、水平參數(shù)界面、豎直參數(shù)界面、水平返回參數(shù)界面、豎直返回參數(shù)界面、手動(dòng)界面。 主界面設(shè)計(jì)及地址分配 ，設(shè)置水平參數(shù)，設(shè)置豎直參數(shù)，手動(dòng)設(shè)置、存貨、取貨按鈕都是由功能鍵實(shí)現(xiàn)的?！肮δ苕I”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(lái)設(shè)計(jì)鍵盤的按鍵。按下按鈕時(shí)就會(huì)轉(zhuǎn)到相應(yīng)界面。在主界面中有16個(gè)指示燈，它們都是由位狀態(tài)控制的，來(lái)顯示相應(yīng)貨格有無(wú)貨，“位狀態(tài)指示燈”元件用來(lái)顯示位寄存器的狀態(tài)。狀態(tài)為OFF，則顯示所使用圖形的狀態(tài)0；狀態(tài)為ON，則顯示所使用圖形的狀態(tài)1。修改標(biāo)簽狀態(tài)為0時(shí)對(duì)應(yīng)無(wú)貨，狀態(tài)為1時(shí)對(duì)應(yīng)有貨。,,, , 。 主界面 水平和豎直參數(shù)界面設(shè)置，設(shè)置豎直參數(shù)和主菜單是由功能鍵控制的，其余的都是由文本框和數(shù)值輸入實(shí)現(xiàn)的，“數(shù)值輸入”元件可以用來(lái)顯示所指定寄存器內(nèi)的數(shù)值，還可以使用鍵盤輸入數(shù)據(jù)，來(lái)修改寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)。例如點(diǎn)擊v1所對(duì)應(yīng)的數(shù)值輸入框時(shí)，會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)鍵盤，此時(shí)可以輸入數(shù)據(jù)，其它數(shù)值輸入框格與此相同，數(shù)值是根據(jù)用戶需求設(shè)置的。當(dāng)按下設(shè)置豎直參數(shù)或返回主菜單按鈕時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)界面。豎直界面與水平界面類似，不再重復(fù)。 圖 水平界面參數(shù)設(shè)置圖 水平界面參數(shù)設(shè)置后 水平界面地址分配名稱地址名稱地址速度V1D300初始距離L0D307速度V2D301齒輪模數(shù)m1D304加速度a1D302齒輪齒數(shù)Z1D305編碼器分辨率P1D303傳動(dòng)比i1D306貨格長(zhǎng)度S0D308 豎直界面地址分配名稱地址名稱地址速度V3D400貨格高度S1D407速度V4D401齒輪模數(shù)m2D404加速度a2D402齒輪齒數(shù)Z2D405編碼器分辨率P2D403傳動(dòng)比i2D406 存貨和取貨參數(shù)界面設(shè)置、在存貨界面行和列為數(shù)值輸入框，行列地址分別為D100、D101，存貨確認(rèn)為位地址，用來(lái)確定存貨，返回主菜單為功能鍵，圖中閃爍時(shí)請(qǐng)重新輸入是報(bào)警燈，由位狀態(tài)地址實(shí)現(xiàn)，位狀態(tài)為0時(shí)閃爍報(bào)警，位狀態(tài)為1時(shí)顯示無(wú)貨，16個(gè)指示燈和主界面的16個(gè)指示燈為同一地址，用來(lái)顯示對(duì)應(yīng)貨格是否有貨。取貨界面和存貨界面類似，行和列地址分別為D200、D201,狀態(tài)為0時(shí)顯示閃爍時(shí)無(wú)貨，請(qǐng)重新輸入，位狀態(tài)為1時(shí)顯示有貨，16個(gè)指示燈和主界面16個(gè)指示燈的位地址相同。，取貨數(shù)值輸入后和存貨界面類似，此處不再重復(fù)。圖 存貨界面 圖 取貨界面圖 存貨界面參數(shù)設(shè)置后 手動(dòng)參數(shù)界面設(shè)置，由于在水平界面和豎直界面中，兩個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)和齒輪參數(shù)已經(jīng)設(shè)置了地址，在手動(dòng)程序中可以直接利用，而手動(dòng)速度要求比較低，不能利用水平界面和豎直界面中的速度，所以在手動(dòng)界面中只需設(shè)置手動(dòng)速度就可以，手動(dòng)速度地址為D450，當(dāng)按下返回主菜單時(shí)返回主界面。，根據(jù)用戶需求，速度自己設(shè)定。 手動(dòng)界面 手動(dòng)界面參數(shù)設(shè)置后6 PLC控制程序設(shè)計(jì)本章介紹自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)編程過(guò)程涉及的主要指令介紹和各階段的程序設(shè)計(jì)。 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。 在本課題中判斷貨格有無(wú)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。下面介紹本課題中涉及到的重點(diǎn)指令。 子程序指令介紹在編程時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到相同的程序需要多次執(zhí)行的情況，比如在取貨和存貨時(shí)都需要計(jì)算水平位移和豎直位移，編寫時(shí)比較麻煩且程序容量大，解決這個(gè)問(wèn)題的方法是將需要多次執(zhí)行的程序段從主程序中分開(kāi)出來(lái)，單獨(dú)寫成一個(gè)子程序，在主程序相應(yīng)的位置調(diào)用出來(lái)即可。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(wú)貨子程序、手動(dòng)子程序。其中取貨子程序、存貨子程序、手動(dòng)子程序是主程序里的子程序，其余的五個(gè)子程序是取貨和存貨程序中的子程序。 數(shù)據(jù)傳送（MOV）指令在本課題中多次用到數(shù)據(jù)傳送（MOV）指令，主要是把一個(gè)地址中的數(shù)據(jù)放到另一個(gè)地址中，以便程序中可以進(jìn)行運(yùn)算。 數(shù)據(jù)移位指令(SFT)與計(jì)數(shù)器指令（CNT）在本課題中，判斷貨格是否有貨編程是難點(diǎn)，主要應(yīng)用指令為數(shù)據(jù)移位指令（SFT）和計(jì)數(shù)器指令（CNT）。下面介紹這兩種指令。 無(wú)符號(hào)比較指令(CMP)和ACC指令、PRV指令比較指令在水平子程序、豎直子程序、判斷有無(wú)貨子程序里均有應(yīng)用，(CMP)的介紹。頻率加減速控制ACC和脈沖當(dāng)前讀取值PRV在控制堆垛機(jī)的運(yùn)行起到了至關(guān)重要的作用，下面介紹這兩種指令。、。 子程序指令介紹指令名稱、格式與符號(hào)功能說(shuō)明操作數(shù)子程序調(diào)用SBS NSBSN調(diào)用編號(hào)為N的子程序。在子程序中在調(diào)用其他的子程序稱為嵌套，子程序調(diào)用指令的嵌套最多為16層0 ~ 255（十進(jìn)制）子程序進(jìn)入SBN NSBNN 開(kāi)始編號(hào)為N的子程序0 ~ 255（十進(jìn)制）子程序返回RETRET 子程序結(jié)束，并返回調(diào)用指令的下一條指令無(wú)操作數(shù) 數(shù)據(jù)傳送（MOV）指令指令名稱、 格式與符號(hào)功能說(shuō)明操作數(shù)使用舉例SD傳送MOV S DMOVSD將S通道中的16位數(shù)據(jù)送入D通道CIO、W、H、A、T、C、D、@D、*D、DR和常數(shù)CIO、W、H、A、T、C、D、@D、*D、DR 1000CHMOVD100 S D，MOV指令執(zhí)行，將1000CH中的數(shù)據(jù)送入D100中 數(shù)據(jù)移位指令（SFT）指令名稱、格式與符號(hào)功能說(shuō)明操作數(shù)DD2移位寄存器SFT D1 D2移位信號(hào)輸入數(shù)據(jù)輸入SFT復(fù)位輸入D1D2 當(dāng)移位信號(hào)輸入上升沿時(shí)，D1到D2所有通道中的數(shù)據(jù)都往左移一位（即低位往高位移一位），數(shù)據(jù)輸送端送來(lái)的數(shù)據(jù)移入D1通道的最低位，D2通道的最高位數(shù)據(jù)被移出而刪除，具體如下圖所示： 當(dāng)復(fù)位輸入為ON時(shí)，將D1到D2所有通道位復(fù)位清零。DD2通道要求同為一個(gè)區(qū)域類型，在設(shè)置時(shí)通常要求D1≤D2，若出現(xiàn)D1≧D2，則只會(huì)對(duì)D1一個(gè)通道移位 CIO、W、H、A 計(jì)數(shù)器指令（CNT）指令名稱、格式與符號(hào)操作數(shù)功能說(shuō)明計(jì)數(shù)器CNT N S計(jì)數(shù)器輸入CNT復(fù)位輸入NS N:計(jì)數(shù)器編號(hào)，范圍0~4095（十進(jìn)制數(shù)）。S：計(jì)數(shù)器設(shè)定值，范圍0000~9999(BCD)SV可操作區(qū)域：CIO、W、H、A、T、C、D、@D、*D、DR和常數(shù)等 每次計(jì)數(shù)器輸入上升沿時(shí)，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值將進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值=0時(shí)，計(jì)數(shù)器結(jié)束標(biāo)為ON。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。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(wú)效 無(wú)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(shuō)明比較指令CMPCMPS1S2 S1：比較數(shù)據(jù)1。 S2：比較數(shù)據(jù)2。SS2均為無(wú)符號(hào)BIN 16位（十六進(jìn)制4位） 對(duì)兩個(gè)CH數(shù)據(jù)常數(shù)進(jìn)行無(wú)符號(hào)BIN 16位的比較，并將比較結(jié)果反映到狀態(tài)標(biāo)識(shí)中，各狀態(tài)標(biāo)志進(jìn)行ON/OFF 頻率加減速控制指令(ACC)指令名稱、格式與符號(hào)操作數(shù)功能說(shuō)明ACCC1C2S C1：端口指定 C2：控制數(shù)據(jù) S:脈沖輸出量設(shè)定低位CH編號(hào) 從由C1指定的端口，通過(guò)C2指定的方式，由S指定的目標(biāo)頻率和加減速比率進(jìn)行脈沖的輸出。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。操作數(shù)說(shuō)明C1：端口指定 0000 Hex:脈沖輸出0 0001 Hex:脈沖輸出1 0002 Hex:脈沖輸出2 0003 Hex:脈沖輸出3C2：模式指定 S:設(shè)定表低位CH編號(hào) （PRV)指令名稱、格式與符號(hào)操作數(shù)功能說(shuō)明PRVC1C2D C1：端口設(shè)定 C2：控制數(shù)據(jù) D:當(dāng)前值保存低位CH編號(hào) 在C1指定的端口讀取由C2指定的數(shù)據(jù)。操作數(shù)說(shuō)明C1：端口指定 0000 Hex:脈沖輸出0 0001 Hex:脈沖輸出1 0002 Hex:脈沖輸出2 0003 Hex:脈沖輸出3C2：控制數(shù)據(jù) 0000 Hex: 讀取當(dāng)前值 0001 Hex: 讀取狀態(tài) 0002 Hex: 讀取區(qū)域比較結(jié)果 動(dòng)作模式控制INI和頻率設(shè)定SPED 堆垛機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中停止由INI指令實(shí)現(xiàn)，在水平運(yùn)動(dòng)子程序豎直運(yùn)動(dòng)子程序等等均有出現(xiàn)，下面介紹動(dòng)作控制模式INI指令。 動(dòng)作模式控制（I