【文章內(nèi)容簡介】 中 C1—齒輪1周長（mm）；v1=n1C1i160d1—齒輪1直徑（mm）。 （） 式中 v1— 水平速度1（mm/s）；n1— 伺服電機轉(zhuǎn)速（r/min）。脈沖當(dāng)量是相對于每一脈沖信號的機床運動部件的位移量，又稱作最小設(shè)定單位，現(xiàn)設(shè)伺服電動機1自帶編碼器分辨率為P1,: Pm1=C1i1P1 （）式中 Pm1—伺服電動機1脈沖當(dāng)量；C1— 齒輪1周長（mm）；i1— 齒輪1傳動比； P1—伺服電動機編碼器分辨率。：n1=60v1i1C1 （）fn1=n1Pm1轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為頻率公式見公式()： （）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，對應(yīng)為每4ms的頻率增量，：（） 式中 a1—水平加速度（mm/s2）。因為水平實時位移等于累計脈沖與脈沖當(dāng)量的乘積，即L=Q1Pm1 （）式中 Q1—伺服電動機1累計脈沖個數(shù)。同理，v2轉(zhuǎn)化頻率見公式（）：fn2=i12C1260v2P1 （） 式中 fn2—水平速度v2轉(zhuǎn)化的頻率。水平運動過程為開始ACC 加速，當(dāng)達到v1轉(zhuǎn)化的頻率后開始勻速，當(dāng)?shù)竭_減速點B時ACC減速，減速到v2轉(zhuǎn)化的頻率時，低速勻速運動，當(dāng)達到計算位移時，運動停止，當(dāng)調(diào)用水平返回子程序時， 先ACC加速返回，當(dāng)達到v1轉(zhuǎn)化頻率開始勻速，勻速到減速點H時，ACC減速，減速到v2轉(zhuǎn)化的頻率時，開始低速運行，勻速到左限位運動停止。 同理，豎直運動數(shù)學(xué)建模與水平運動數(shù)學(xué)建模計算過程相同，這里不再重復(fù)。5 人機交互界面設(shè)計人機交互（英文：HumanComputer Interaction或HumanMachine Interaction,簡稱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。人機交互界面（HumanComputer Interface或HumanMachine Interface）大量運用在工業(yè)與商業(yè)上，簡單的區(qū)分為“輸入”（input）與“輸出”（Output）兩種，指的是由人來進行機械或設(shè)備的操作，如把手、開關(guān)、門、指令（命令）的下達等，而輸出指的是由機械或設(shè)備發(fā)出來的通知，如故障、警告、操作說明提示等，好的人機界面會幫助用戶更簡單、更準(zhǔn)確、更迅速的操作機械，也能使機械發(fā)揮到最大的性能并延長使用壽命，而且目前市面上所指的人機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。相對的，HMI也可以直接控制PC的行為表現(xiàn)，例如要求PC儲存HMI或PLC上的數(shù)據(jù)。 觸摸屏的界面設(shè)計根據(jù)本課題人機界面要求，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、手動界面。 主界面設(shè)計及地址分配 ，設(shè)置水平參數(shù)，設(shè)置豎直參數(shù)，手動設(shè)置、存貨、取貨按鈕都是由功能鍵實現(xiàn)的。“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)計鍵盤的按鍵。按下按鈕時就會轉(zhuǎn)到相應(yīng)界面。在主界面中有16個指示燈，它們都是由位狀態(tài)控制的，來顯示相應(yīng)貨格有無貨，“位狀態(tài)指示燈”元件用來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時對應(yīng)無貨，狀態(tài)為1時對應(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)值輸入實現(xiàn)的，“數(shù)值輸入”元件可以用來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)，來修改寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)。例如點擊v1所對應(yīng)的數(shù)值輸入框時，會自動出現(xiàn)鍵盤，此時可以輸入數(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會轉(zhuǎn)到對應(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傳動比i1D306貨格長度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，用來確定存貨，返回主菜單為功能鍵，圖中閃爍時請重新輸入是報警燈，由位狀態(tài)地址實現(xiàn)，位狀態(tài)為0時閃爍報警，位狀態(tài)為1時顯示無貨，16個指示燈和主界面的16個指示燈為同一地址，用來顯示對應(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時顯示閃爍時無貨，請重新輸入，位狀態(tài)為1時顯示有貨，16個指示燈和主界面16個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 手動參數(shù)界面設(shè)置，由于在水平界面和豎直界面中，兩個伺服電動機和齒輪參數(shù)已經(jīng)設(shè)置了地址，在手動程序中可以直接利用，而手動速度要求比較低，不能利用水平界面和豎直界面中的速度，所以在手動界面中只需設(shè)置手動速度就可以，手動速度地址為D450，當(dāng)按下返回主菜單時返回主界面。，根據(jù)用戶需求，速度自己設(shè)定。 手動界面 手動界面參數(shù)設(shè)置后6 PLC控制程序設(shè)計本章介紹自動化立體倉庫控制系統(tǒng)編程過程涉及的主要指令介紹和各階段的程序設(shè)計。 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貨是難點，其中用到的比較重要的指令是數(shù)據(jù)移位指令、計數(shù)器指令、邏輯運算指令；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；同時還有數(shù)據(jù)傳送指令、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令、四則運算指令和數(shù)據(jù)比較指令等等。下面介紹本課題中涉及到的重點指令。 子程序指令介紹在編程時經(jīng)常會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都需要計算水平位移和豎直位移，編寫時比較麻煩且程序容量大，解決這個問題的方法是將需要多次執(zhí)行的程序段從主程序中分開出來，單獨寫成一個子程序，在主程序相應(yīng)的位置調(diào)用出來即可。在本課題中，一共涉及到八個子程序，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、手動子程序。其中取貨子程序、存貨子程序、手動子程序是主程序里的子程序，其余的五個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，主要是把一個地址中的數(shù)據(jù)放到另一個地址中，以便程序中可以進行運算。 數(shù)據(jù)移位指令(SFT)與計數(shù)器指令（CNT）在本課題中，判斷貨格是否有貨編程是難點，主要應(yīng)用指令為數(shù)據(jù)移位指令（SFT）和計數(shù)器指令（CNT）。下面介紹這兩種指令。 無符號比較指令(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在控制堆垛機的運行起到了至關(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、格式與符號功能說明操作數(shù)子程序調(diào)用SBS NSBSN調(diào)用編號為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（十進制）子程序進入SBN NSBNN 開始編號為N的子程序0 ~ 255（十進制）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操作數(shù) 數(shù)據(jù)傳送（MOV）指令指令名稱、 格式與符號功能說明操作數(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、格式與符號功能說明操作數(shù)DD2移位寄存器SFT D1 D2移位信號輸入數(shù)據(jù)輸入SFT復(fù)位輸入D1D2 當(dāng)移位信號輸入上升沿時，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，將D1到D2所有通道位復(fù)位清零。DD2通道要求同為一個區(qū)域類型，在設(shè)置時通常要求D1≤D2，若出現(xiàn)D1≧D2，則只會對D1一個通道移位 CIO、W、H、A 計數(shù)器指令（CNT）指令名稱、格式與符號操作數(shù)功能說明計數(shù)器CNT N S計數(shù)器輸入CNT復(fù)位輸入NS N:計數(shù)器編號，范圍0~4095（十進制數(shù)）。S：計數(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 每次計數(shù)器輸入上升沿時，計數(shù)器當(dāng)前值將進行減法計數(shù)，計數(shù)器當(dāng)前值=0時，計數(shù)器結(jié)束標(biāo)為ON。計數(shù)器結(jié)束后如果不使用復(fù)位輸入ON或CNR/CNRX指令進行計數(shù)器復(fù)位，將不能進行重啟。復(fù)位輸入為ON時被復(fù)位（當(dāng)前值=設(shè)定值、計數(shù)結(jié)束標(biāo)志=OFF），計數(shù)器輸入無效 無符號比較指令(CMP)指令名稱、格式與符號操作數(shù)功能說明比較指令CMPCMPS1S2 S1：比較數(shù)據(jù)1。 S2：比較數(shù)據(jù)2。SS2均為無符號BIN 16位（十六進制4位） 對兩個CH數(shù)據(jù)常數(shù)進行無符號BIN 16位的比較，并將比較結(jié)果反映到狀態(tài)標(biāo)識中，各狀態(tài)標(biāo)志進行ON/OFF 頻率加減速控制指令(ACC)指令名稱、格式與符號操作數(shù)功能說明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 從由C1指定的端口，通過C2指定的方式，由S指定的目標(biāo)頻率和加減速比率進行脈沖的輸出。在每個脈沖控制周期（4ms)中，按照由S指定的加減速比率，在到達由S+2，S+1指定的目標(biāo)頻率之前，進行頻率的加減速。操作數(shù)說明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 （PRV)指令名稱、格式與符號操作數(shù)功能說明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 在C1指定的端口讀取由C2指定的數(shù)據(jù)。操作數(shù)說明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 動作模式控制INI和頻率設(shè)定SPED 堆垛機在運行的過程中停止由INI指令實現(xiàn)，在水平運動子程序豎直運動子程序等等均有出現(xiàn)，下面介紹動作控制模式INI指令。 動作模式控制（I