【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的情形進(jìn)行 PLC 程序的編制與調(diào)試，以達(dá)到對(duì)自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)所要求實(shí)現(xiàn)的功能。 對(duì)倉(cāng)庫(kù)信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控。 第 2章 . 設(shè)計(jì)方案 自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)控制系統(tǒng)的工作原理 自動(dòng) 倉(cāng)儲(chǔ) 是通過三維運(yùn)動(dòng)叉車在巷道內(nèi)運(yùn)行，通過認(rèn)址將貨物放入指定貨位內(nèi)。本設(shè)計(jì)中 自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng) 的工作原理為：運(yùn)行自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)，選擇運(yùn)行的模式（自動(dòng)或手動(dòng)）。選擇自動(dòng)模式時(shí)，先按下“確認(rèn)”鍵，系統(tǒng)初始化，三維叉車回到原點(diǎn)待命。通過控制總臺(tái)按鈕控制三維運(yùn)動(dòng)叉車的運(yùn)行路線和執(zhí)行出庫(kù)（或入庫(kù)）任務(wù)，在三維運(yùn)動(dòng)叉車的牽引槽內(nèi)放置若干的定位片，當(dāng)總控制臺(tái)將列位置信號(hào)傳輸給三維運(yùn)動(dòng)叉車時(shí)，三維運(yùn)動(dòng)叉車開始運(yùn)行。運(yùn)行至指定巷道時(shí)，光電傳感器動(dòng)作，三維 運(yùn)動(dòng)叉車停止運(yùn)行。行位置尋跡完成以后，升降臺(tái)執(zhí)行所接收到層信號(hào)命令，再由升降臺(tái)牽引柱上的定位片控制升降臺(tái)的上下位置，當(dāng)升降至指定庫(kù)位時(shí)，光電傳感器動(dòng)作，升降臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)。接下來根據(jù)控制總臺(tái)的命令完成插取（或放置）指定倉(cāng)位的貨物。完成插?。ɑ蚍胖茫┴浳锖?，在指定倉(cāng)位外面等待下一步的命令，若 5 秒后沒有下達(dá)命令，三維叉車返回原點(diǎn)待命。若選擇手動(dòng)方式，則在手動(dòng)控制區(qū)的按下控制所需的按鈕，按下哪個(gè)按鈕就執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，放手即停止動(dòng)作。每次只能執(zhí)行一個(gè)按鈕發(fā)出的任務(wù)命令。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)工作流程圖如 21 圖所示： 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 系 統(tǒng) 開 啟運(yùn) 行 模 式 選 擇手 動(dòng)自 動(dòng)確 認(rèn)初 始 化輸 入 操 作倉(cāng) 位作 業(yè) 類 型確 認(rèn)要 操 作 的 倉(cāng) 位可 否 作 業(yè)NY執(zhí) 行輸 入 操 作倉(cāng) 位作 業(yè) 類 型確 認(rèn)要 操 作 的 倉(cāng) 位可 否 作 業(yè)NY執(zhí) 行作 業(yè) 結(jié) 束作 業(yè) 結(jié) 束 5 S 沒 有下 達(dá) 下 一 步 動(dòng) 作 命 令輸 入 要 下 達(dá) 的 動(dòng)作 命 令按 住 命 令 按 鈕執(zhí) 行 相 應(yīng)動(dòng) 作放 開 命 令 按 鈕 圖 21 流程圖 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng) 的 上位機(jī)監(jiān)控 設(shè)計(jì) 上位機(jī)監(jiān)控設(shè)置五個(gè)畫面：主界面、倉(cāng)庫(kù)實(shí)時(shí)監(jiān)控、監(jiān)控站數(shù)據(jù)庫(kù)、報(bào)警、報(bào)表。在打開工程時(shí)為了避免除了工程師、管理員等人員篡改工程數(shù)據(jù)，設(shè)有密碼保護(hù)。運(yùn)行時(shí)進(jìn)入主界面，主界面反映出來的是這個(gè)系統(tǒng)的名稱、設(shè)計(jì)者、運(yùn)行系統(tǒng)、退出系統(tǒng)。倉(cāng)庫(kù)實(shí)時(shí)監(jiān)控 提供各個(gè)倉(cāng)位的狀態(tài)，各電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，所選用的運(yùn)行模式，當(dāng)前是否有報(bào)警現(xiàn)象以及操作盤。 監(jiān)控站數(shù)據(jù)庫(kù)可以讀取和寫入倉(cāng)庫(kù)的溫度、濕度等數(shù)據(jù)。 報(bào)警畫面 ，在實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面出現(xiàn)報(bào)警時(shí)，可以查詢報(bào)警事件、時(shí)間等信息。報(bào)表，反映倉(cāng)庫(kù)貨物出庫(kù)入庫(kù)的吞吐量。 第 3章 . 硬件部分 倉(cāng)庫(kù)的硬件組成 及選擇 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)設(shè)備實(shí)圖 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 1. 立體框架式庫(kù)位 （ 圖 22） 圖 22 庫(kù)位示意圖 它 是自動(dòng) 倉(cāng)儲(chǔ) 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)貨物立體存放的主要支撐結(jié)構(gòu)，作為倉(cāng)庫(kù)不可或缺的組成部分，其性能直接影響倉(cāng)庫(kù)及其設(shè)備的使用。目前高層貨架主要有焊接式和組合式兩種形式 。 （ 圖 23） 圖 23 三維叉車結(jié)構(gòu)示意圖 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 它是用于自動(dòng)搬運(yùn)、存取貨物的設(shè)備，在巷道內(nèi)進(jìn)行水平往復(fù)直線、垂直升降、前后伸縮叉取等一系列協(xié)調(diào)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)單元貨物在巷道端口和指定貨位間的出、入庫(kù)作業(yè)。 （圖 24） 圖 24 直流電機(jī) 電機(jī)采用的是 LINIX 45YZ2410 直流電機(jī)，伸縮（前進(jìn)、后退） 由進(jìn)出移動(dòng)直流電機(jī)控制（ Z 方向），左行（或右行）運(yùn)動(dòng)由水平運(yùn)動(dòng)直流電機(jī)控制（ X 方向），上升（或下降）運(yùn)動(dòng)由垂直運(yùn)動(dòng)直流電機(jī)控制（ Y 方向）。 （圖 25） 圖 25 操控盤 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 操控盤 (鍵盤 ),可進(jìn)行手 /自動(dòng)切換 ,完成貨物存取的手動(dòng)控制，并可以通過鍵盤發(fā)出指令從而完成貨物的自動(dòng) /手動(dòng) 存取。 （圖 2圖 2圖 28） 圖 26 S7200 224CPU PLC 圖 27 EM 223CN 數(shù)字量輸入輸出模塊 圖 28 EM 235 模擬量模塊 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 根據(jù)控制要求準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)出被控設(shè)備對(duì)數(shù)需求量，然后在實(shí)際統(tǒng)計(jì)的 I/O 點(diǎn)數(shù)的基礎(chǔ)上增加 15%～ 20%的備用量，以便以后調(diào)整和擴(kuò)充。同時(shí)要充分利用好輸入和輸出擴(kuò)展單元，提高主機(jī)的利用率，例如 S7200 系列可編程控制器主機(jī)分為 16 個(gè)輸出、 24 個(gè)輸入，還有各種輸入和輸出擴(kuò)展單元，這樣在增加 I/O 點(diǎn)數(shù)時(shí)，不必改變機(jī)型，可以通過擴(kuò)展模塊實(shí)現(xiàn)，降低了經(jīng)濟(jì)投入。在確定好 I/O 點(diǎn)數(shù)后，還要注意它的性質(zhì)，類型和參數(shù)。例如是開關(guān)量還是模擬量，是交流還是直流以及電壓大小的等級(jí)，同時(shí)還要注意輸出端的負(fù)載的特點(diǎn)，以此選擇和培植相應(yīng)機(jī)型 和模塊。 小型西門子ＰＬＣ有輸入信號(hào)24 個(gè)，輸出信號(hào) 16 個(gè)。其中，自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)控制系統(tǒng)外部輸入元件包括：檢測(cè)元件、按鈕、出庫(kù)、入庫(kù)、急停、限位開關(guān)等等；輸出有三個(gè)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)、動(dòng)作指示、錯(cuò)誤顯示等等。按照上述配置，所選 S7200 CPU224 系列 PLC、 EM223 CN 數(shù)字量輸入輸出模塊、 EM235模擬量模塊能夠滿足控制要求。 （圖 29） 圖 29 電機(jī)數(shù)字電路驅(qū)動(dòng)板 驅(qū)動(dòng)電路完成對(duì)各運(yùn)行電機(jī)的驅(qū)動(dòng)及極限保護(hù) 。保護(hù)功能由數(shù)字門電路構(gòu)成 ,實(shí)現(xiàn)對(duì)叉車某些異常動(dòng)作的限制。 （圖 210） 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 圖 210 開關(guān)電源 選用 S12024 開關(guān)電源 120W 24V(AC220 變 DC24V 電源變壓器 )， 通過開關(guān)電源供給整個(gè)控制系統(tǒng)運(yùn)行所需的直流電 源。 （圖 211） 圖 211 U 型光電傳感器 采用 series U 型光電傳感器，配合每層、每列的定位片，精確定位， 確定貨倉(cāng)的位置。 （圖 212） 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 圖 212 溫濕度傳感器 采用 sensor 溫濕度傳感器，監(jiān)測(cè)倉(cāng)庫(kù)的溫濕度。 （圖 213） 圖 213 限位開關(guān) 采用 D4MC20xx 歐姆龍限位開關(guān)， 限限位開關(guān)是防止機(jī)構(gòu)動(dòng)作超出設(shè)計(jì)范圍而發(fā)生事故的。工作限位開關(guān)安裝在機(jī)構(gòu)需要改變工況的位置，開關(guān)動(dòng)作后，給出信號(hào)，進(jìn)行別的相關(guān)動(dòng)作。極限限位開關(guān)安裝在機(jī)構(gòu)動(dòng)作的最遠(yuǎn)端，用來保護(hù)機(jī)構(gòu)動(dòng)作過大出現(xiàn)機(jī)構(gòu)損壞。 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟 : 設(shè)計(jì) PLC 控制系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)步驟如圖 31 所示： 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 圖 31 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟圖 PLC 系統(tǒng)組成圖 （圖 32） 圖 32 PLC 系統(tǒng)組成圖 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 PLC 輸入輸出點(diǎn)的分配 （表 3表 34） 輸入設(shè)備 輸入點(diǎn) 后退限位開關(guān) 前進(jìn)限位開關(guān) 下降限位開關(guān) 上升限位開關(guān) 出叉限位開關(guān) 進(jìn)叉限位開關(guān) 列定位開關(guān) 行定位開關(guān) 第二行編碼 第一行編碼 第四行編碼 第 三行編碼 第二列編碼 第一列編碼 第四列編碼 第三列編碼 確認(rèn) 入庫(kù) 出庫(kù) 表 33 輸出 設(shè)備 輸出點(diǎn) 列定位 VW10 行下定位 VW20 行上定位 VW30 列計(jì)數(shù) C1 行計(jì)數(shù) C2 后退 前進(jìn) 下降 上升 出叉 進(jìn)叉 表 34 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 輸入輸出外部接線 接線圖： I 0 . 0I 0 . 1I 0 . 2I 0 . 31 L2 LI x . x??輸 入 設(shè) 備輸 出 設(shè) 備Q 0 . 0Q 0 . 1Q 0 . 2Q 0 . 3??Q x . x2 4 V D C2 2 0 V A CS 7 2