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正文內(nèi)容

畢業(yè)設(shè)計(jì)物流系統(tǒng)的自動(dòng)化控制(編輯修改稿)

2024-07-26 15:06 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Z平面結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖15。圖中H和B分別為堆垛機(jī)總高與走輪間距;圖25YOZ平面內(nèi)受力簡(jiǎn)圖PH為水平慣性力,h為上滾輪距立柱頂端的距離,b1和b2分別為立柱截面X方向中性軸到下橫粱兩支點(diǎn)(車(chē)輪中心線)的距離。圖中的軸向壓力F可用式(17)計(jì)算, 立柱橫向力矩用下式算:M正 = P正S輪 式(18)以公式(11)代入上式,則M正 = (Q + G叉)L1+ G臺(tái)L2T e 式(19)立柱橫向力PH 用下式計(jì)算:PH = mθ a Sw 式(110)式中a是最大加速度m/s^2 ,mθ為由各部分質(zhì)量換算得出的等效質(zhì)量kg,等效質(zhì)量mθ的計(jì)算公式如下 mθ = (m上 + m滑) + {[(H–h)/ H ] ^3 }m臺(tái) +{(H1/H)^3} m升 + m柱/4式中,m上、m滑、m臺(tái)、m升、m柱依次為上部橫梁、滑輪質(zhì)量,包括貨物在內(nèi)的載貨臺(tái)總質(zhì)量,提升機(jī)構(gòu)質(zhì)量和立柱均布質(zhì)量。Sw 為立柱振動(dòng)系數(shù),Sw 最大絕對(duì)值取 2 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)及PLCFPO的概述立體倉(cāng)庫(kù)主體由底盤(pán)、四層十二倉(cāng)位庫(kù)體、運(yùn)動(dòng)機(jī)械及電氣控制等四部分,模型的機(jī)械部分采用滾珠絲杠、滑杠、普通絲杠等機(jī)械元件組成,采用直流步進(jìn)電機(jī)作為拖動(dòng)元件。隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展,現(xiàn)代物流技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)出現(xiàn)了一種新型倉(cāng)儲(chǔ)方式——自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)。它是以高層貨架為主體,以成套搬運(yùn)設(shè)備為基礎(chǔ),以計(jì)算機(jī)控制技術(shù)為手段的高效率物流、大容量存儲(chǔ)的機(jī)電一體化高科技集成系統(tǒng)。它集機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)、傳感器和自動(dòng)控制等多種技術(shù)于一體,以搬運(yùn)機(jī)械化、控制自動(dòng)化、管理微機(jī)化、信息網(wǎng)絡(luò)化為特征,成為現(xiàn)代化物流設(shè)計(jì)中產(chǎn)品生產(chǎn)與存儲(chǔ)的樞紐。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)又稱(chēng)自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)、現(xiàn)代智能庫(kù)、高層貨架倉(cāng)庫(kù)等,是近年來(lái)國(guó)際上迅速發(fā)展起來(lái)的一種新型倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施,是在不直接進(jìn)行人工干預(yù)的情況下能自動(dòng)存儲(chǔ)和取出物料的系統(tǒng)。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)在現(xiàn)代物流系統(tǒng)中的作用是顯而易見(jiàn)的,將自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)技術(shù)應(yīng)用到物流領(lǐng)域中,充分利用自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)信息管理自動(dòng)化和物品入出庫(kù)作業(yè)的自動(dòng)化,為提高貨物的流通效率發(fā)揮重要的作用。國(guó)內(nèi)外各個(gè)行業(yè)采用自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的情況己經(jīng)充分證明,使用自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)能夠產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。在貨物流通領(lǐng)域中采用自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)技術(shù),也將獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。PLCFP0是松下電工最新推出的一種袖珍式微型PLC產(chǎn)品,該產(chǎn)品保留了其小型機(jī)原有的性能,雙增加了許多極有用的特殊性能。而其體積只有原FP1的三分之一左右。本章將結(jié)合具體機(jī)型──松下電工FP0系列PLC進(jìn)行介紹。為適應(yīng)工業(yè)控制領(lǐng)域日益靈活多變的市場(chǎng)要求,各PLC廠家面臨著激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),不斷更新其產(chǎn)品,小型PLC產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)是體積越來(lái)越小而其性能越來(lái)越高。松下電工的微型機(jī)PLCFP0在設(shè)計(jì)上亦獨(dú)具匠心,頗有特點(diǎn),其主控單元外型尺寸只有259060(mm)寬,可放入胸前的口袋內(nèi),體積如此之小性能卻堪稱(chēng)一流,程序容量為500步數(shù)據(jù)寄存器可達(dá)6144字,除此之外它還具有如下特點(diǎn): (1)、具有兩路獨(dú)立的高速脈沖輸出,最高計(jì)數(shù)頻率可達(dá)10KHz。(2)、具有雙向通道高速計(jì)數(shù)器(HS0),最高計(jì)數(shù)器頻率可達(dá)10KHz。(3)、直接輸出頻率可調(diào)制(PWM)脈沖序列,%~%之間可調(diào)節(jié)。(4)、可經(jīng)RS232C電纜與PC直接相連無(wú)須另加適配器。 控制系統(tǒng)的流程圖該系統(tǒng)需要三維控制,而FP0只有兩路脈沖輸出,故在編程時(shí)采用分時(shí)分工的辦法,即當(dāng)堆垛機(jī)運(yùn)行到指定位置時(shí)(此時(shí)因無(wú)取貨,送貨動(dòng)作,故無(wú)伸叉運(yùn)動(dòng),只要兩路脈沖即可),再用旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制伸叉運(yùn)動(dòng),分時(shí)分工的方法是以不同的時(shí)間來(lái)控制不同的電機(jī)來(lái)達(dá)到三維控制的效果,其主要的工作原理基本同一維控制。 圖26 控制系統(tǒng)的流程圖按鍵號(hào)功能選擇定義1自動(dòng)選擇一號(hào)倉(cāng)庫(kù)1手動(dòng)機(jī)構(gòu)水平向左移動(dòng)2自動(dòng)選擇二號(hào)倉(cāng)庫(kù)2手動(dòng)機(jī)構(gòu)垂直向下移動(dòng)3自動(dòng)選擇三號(hào)倉(cāng)庫(kù)3手動(dòng)機(jī)構(gòu)水平向右移動(dòng)4自動(dòng)選擇四號(hào)倉(cāng)庫(kù)4手動(dòng)機(jī)構(gòu)水平向后移動(dòng)5自動(dòng)選擇五號(hào)倉(cāng)庫(kù)5手動(dòng)機(jī)構(gòu)垂直向上移動(dòng)6自動(dòng)選擇六號(hào)倉(cāng)庫(kù)6手動(dòng)機(jī)構(gòu)水平向前移動(dòng)7自動(dòng)選擇七號(hào)倉(cāng)庫(kù)7手動(dòng)無(wú)意義8自動(dòng)選擇八號(hào)倉(cāng)庫(kù)8手動(dòng)無(wú)意義9自動(dòng)選擇九號(hào)倉(cāng)庫(kù)9手動(dòng)無(wú)意義10自動(dòng)選擇十號(hào)倉(cāng)庫(kù)10手動(dòng)無(wú)意義11自動(dòng)選擇十一號(hào)倉(cāng)庫(kù)11手動(dòng)無(wú)意義12自動(dòng)選擇十二號(hào)倉(cāng)庫(kù)12手動(dòng)無(wú)意義表21 按鍵號(hào)對(duì)照表 電氣元件設(shè)備的選用小型倉(cāng)庫(kù)裝置的電氣結(jié)構(gòu)采用步進(jìn)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)???、傳感器、開(kāi)關(guān)電源、電磁閥等電子器件組成。下面將對(duì)這些電氣器件作一個(gè)簡(jiǎn)單介紹。(1)、步進(jìn)電機(jī)采用二相八拍混合式步進(jìn)電機(jī),主要具有體積小,有較高的起動(dòng)/運(yùn)行頻率,有定位轉(zhuǎn)矩等特點(diǎn)。型號(hào):42BYGH101,電氣原理圖如圖所示。圖27 42BYGH101型步進(jìn)電機(jī)電氣原理圖(2)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊采用中美合資SH系列步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,主要由電源輸入部分、信號(hào)輸入/輸出部分等。電源輸入部分:由電源模塊提供,用兩根線連接,注意極性。信號(hào)輸入部分:信號(hào)源由FP0主機(jī)提供。由于FP0提供的電平為24V,而輸入部分的電平為5V,所以中間加了保護(hù)電路。輸出部分:與步進(jìn)電機(jī)連接,注意相序。圖28 驅(qū)動(dòng)模塊(3)、傳感器微動(dòng)開(kāi)關(guān):當(dāng)擋塊碰到微動(dòng)開(kāi)關(guān),通過(guò)操作件使接觸片壓縮超過(guò)死點(diǎn)時(shí),即使常閉、常開(kāi)瞬時(shí)換接。圖29 微動(dòng)開(kāi)關(guān)原理圖(4)、FP0??煸谶@個(gè)設(shè)計(jì)中,我們將用到松下PLC的各模塊單元是FP0C16CT、FP0E16RS、FP0E16X。其中FP0C16CT是控制單元,晶體管輸出型輸入8點(diǎn),NPN輸出型。輸出8點(diǎn)。FP0E16RS 是擴(kuò)展單元,繼電器輸出型輸入8點(diǎn),NPN輸出型。輸出8點(diǎn)。FP0E16X是終點(diǎn)型,輸入16點(diǎn)。FP0D速度位置控制指令,該指令可以指定以下端口和寄存器作為位置控制專(zhuān)用,其功能分配如表22所示。脈沖輸出口方向輸出口脈沖輸入口控制標(biāo)志經(jīng)過(guò)值區(qū)目標(biāo)值區(qū)Y0Y2X0R903ADT9044DT9034DT9046DT9047T1Y3X1R903BDT9048DT9049DT9050DT9051表22 FP0D速度位置控制指令功能分配表其中Y0、Y1作為高速脈沖輸出。YY3分別為Y0、Y1的方向控制端子。X0、X1則指定為高速計(jì)數(shù)器的輸入端子,可分別接收來(lái)自Y0、Y1的高速脈沖。表中經(jīng)過(guò)值控制還是絕對(duì)數(shù)值控制,是否需要原點(diǎn)返回等,由松下FP0系列PLC晶體管輸出的主機(jī),具有高速運(yùn)算能力,PID調(diào)節(jié)功能,同時(shí)可以輸出兩路脈沖控制兩臺(tái)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。輸出兩路脈沖梯形圖。圖210 梯形圖 圖211 I/O外面板接線圖 圖212 I/O接線圖輸入X0橫軸正限位輸出Y0橫軸脈沖輸入X1豎軸正限位輸出Y1豎軸脈沖輸入X2橫軸反限位輸出Y2橫軸方向輸入X3堅(jiān)軸反限位輸出Y3豎軸方向輸入X4旋轉(zhuǎn)脈沖輸出Y4手正轉(zhuǎn)輸入X5手正轉(zhuǎn)限位輸出Y5手反轉(zhuǎn)輸入X6手反轉(zhuǎn)限位輸出Y6底座正轉(zhuǎn)輸入X7底座正限位輸出Y7底座反轉(zhuǎn)輸入X8底
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