【導(dǎo)讀】電氣控制等四部分組成。其中電氣控制是由西門子S7-200CPU226型可編。程序控制器、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、開(kāi)關(guān)電源、位置傳感器等器件組成。控制系統(tǒng)的核心——軟件進(jìn)行了編寫。論文中有相應(yīng)的梯形圖程序及利用。結(jié)論進(jìn)行歸納和總結(jié)，并對(duì)立體車庫(kù)今后的發(fā)展進(jìn)行了科學(xué)的展望。立體倉(cāng)庫(kù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況?????????在編程軟件中設(shè)置通信接口的參數(shù)?????????

　　

【正文】 LS來(lái)觸發(fā)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。 PLS指令 通過(guò) ， 、 。 圖 X軸和 Y軸的梯形圖。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 軟件部分 33 圖 X方向準(zhǔn)確運(yùn)動(dòng)梯形圖 圖 Y方向 準(zhǔn)確運(yùn)動(dòng)梯形圖 立體倉(cāng)庫(kù)程序流程圖及程序編寫 立體倉(cāng)庫(kù)運(yùn)行的技術(shù)要求 如下： 1)在輸入倉(cāng)位號(hào)后，系統(tǒng)自行判定 所選倉(cāng)位的庫(kù)存情況，并通過(guò)數(shù)碼管的穩(wěn)定顯示與閃爍顯示來(lái)表示倉(cāng)位無(wú)貨和有貨的信息。 2)選擇要執(zhí)行的動(dòng)作類型 (送或取 )并判斷此命令的合法性，即對(duì)有貨的倉(cāng)位，“取”指令有效；對(duì)無(wú)貨的倉(cāng)位，“送”指令有效。對(duì)于合法的命令，堆垛機(jī)將自動(dòng)運(yùn)行到指定倉(cāng)位，執(zhí)行操作，并且相應(yīng)的狀態(tài)顯示燈亮；而對(duì)不合法的指令，系統(tǒng)不予響應(yīng)。 3)指令完成后，機(jī)械自動(dòng)返回到入口位，各元件復(fù)位。圖 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 軟件部分 34 程圖，由控制流程圖可看出，整個(gè)軟件設(shè)計(jì)包括兩個(gè)子程序模塊：數(shù)碼管顯示模塊和堆垛機(jī)三維位置定位模塊。 開(kāi) 始初 始 化步 進(jìn) 、 直 流 電 動(dòng)機(jī) 復(fù) 位倉(cāng) 位 有 物 ？數(shù) 碼 管 閃 爍 顯 示水 平 、 垂 直 運(yùn) 動(dòng)選 擇 倉(cāng) 位 號(hào)選 擇 動(dòng) 作 類 型切 換 電 動(dòng) 機(jī)切 換 電 動(dòng) 機(jī)步 進(jìn) 電 動(dòng) 機(jī) 復(fù) 位伸 叉 運(yùn) 動(dòng)結(jié) 束數(shù) 碼 管 穩(wěn) 定 顯 示 圖 程序流程圖山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 基于組態(tài)王的監(jiān)控設(shè)計(jì) 35 第 5 章 基于組態(tài)王的監(jiān)控設(shè)計(jì) 組態(tài)王軟件介紹 組態(tài)王 Microsoft Windows 98/2020/NT/XP中文平臺(tái)的中文界面的人機(jī)界面軟件，采用了多線程、 COM+組件等新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)多任務(wù)，軟件運(yùn)行穩(wěn)定可靠。 組態(tài)王 工程瀏覽器 （ TouchExplorer）、 工程管理（ ProjManager）和 畫面運(yùn)行系統(tǒng) （ TouchVew）三部分組成。在工程瀏覽器中您可以查看工程的各個(gè)組成部分，也可以完成 數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)造、定義外部設(shè)備等工作；工程管理器內(nèi)嵌畫面管理系統(tǒng)，用于新工程的創(chuàng)建和已有工程的管理。畫面的開(kāi)發(fā)和運(yùn)行由工程瀏覽器調(diào)用畫面制作系統(tǒng) TOUCHMAK和工程運(yùn)行系統(tǒng) TOUCHVEW來(lái)完成的。 TOUCHMAK是應(yīng)用工程的開(kāi)發(fā)環(huán)境。您需要在這個(gè)環(huán)境中完成畫面設(shè)計(jì)、動(dòng)畫連接等工作。 TOUCHMAK具有先進(jìn)完善的圖形生成功能；數(shù)據(jù)庫(kù)提供多種數(shù)據(jù)類型，能合理地提取控制對(duì)象的特性；對(duì)變量報(bào)警、趨勢(shì)曲線、過(guò)程記錄、安全防范等重要功能都有簡(jiǎn)潔的操作方法。 PROJMANAGER是應(yīng)用程序的管理系統(tǒng)。 PROJMANAGER具有很強(qiáng)的管理功能，可用于新工程的創(chuàng)建及刪除，并能對(duì)已有工程進(jìn)行搜索、備份及有效恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)詞典的導(dǎo)入和導(dǎo)出。 TOUCHVEW是 “ 組態(tài)王 ” 軟件的實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境，在應(yīng)用工程的開(kāi)發(fā)環(huán)境中建立的圖形畫面只有在 TOUCHVEW中才能運(yùn)行。 TOUCHVEW從控制設(shè)備中采集數(shù)據(jù)，并存在于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中。它還負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)的變化已動(dòng)畫的方式形象地表示出來(lái)，同時(shí)可以完成變量報(bào)警、操作記錄、趨勢(shì)曲線等監(jiān)視功能，并按實(shí)際需求記錄在歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 基于組態(tài)王的監(jiān)控設(shè)計(jì) 36 利用組態(tài)王實(shí)現(xiàn)上位機(jī)監(jiān)控 建立新組態(tài)王 工程的一般過(guò)程是 （定義畫面） （定義變量） 建立組態(tài)王新工程 要建立新的組態(tài)王工程，請(qǐng)首先為工程指定工作目錄（或稱“工程路徑”）?！敖M態(tài)王”用工作目錄標(biāo)識(shí)工程，不同的工程應(yīng)置于不同的目錄。工作目錄下的文件由“組態(tài)王”自動(dòng)管理。 創(chuàng)建組態(tài)畫面 進(jìn)入組態(tài)王開(kāi)發(fā)系統(tǒng)后，就可以為每個(gè)工程建立數(shù)目不限的畫面，在每個(gè)畫面上生成互相關(guān)聯(lián)的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)圖形對(duì)象。這些畫面都是由“組態(tài)王”提供的類型豐富的圖形對(duì)象組成的。系統(tǒng)為用戶提供了矩形（圓 角矩形）、直線、橢圓（圓）、扇形（圓弧）、點(diǎn)位圖、多邊形（多邊線）、文本等基本圖形對(duì)象，及按鈕、趨勢(shì)曲線窗口、報(bào)警窗口、報(bào)表等復(fù)雜的圖形對(duì)象。提供了對(duì)圖形對(duì)象在窗口內(nèi)任意移動(dòng)、縮放、改變形狀、復(fù)制、刪除、對(duì)齊等編輯操作，全面支持鍵盤、鼠標(biāo)繪圖，并可提供對(duì)圖形對(duì)象的顏色、線型、填充屬性進(jìn)行改變的操作工具。 “組態(tài)王”采用面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)，使用戶可以方便地建立畫面的圖形界面。用戶構(gòu)圖時(shí)可以像搭積木那樣利用系統(tǒng)提供的圖形對(duì)象完成畫面的生成。同時(shí)支持畫面之間的圖形對(duì)象拷貝，可重復(fù)使用以前的開(kāi)發(fā)結(jié)果。 創(chuàng)建簡(jiǎn)單的圖 形畫面 繼續(xù)上節(jié)的工程。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 基于組態(tài)王的監(jiān)控設(shè)計(jì) 37 第一步：定義新畫面 進(jìn)入新建的組態(tài)王工程，選擇工程瀏覽器左側(cè)大綱項(xiàng)“文件 \畫面”，在工程瀏覽器右側(cè)用鼠標(biāo)左鍵雙擊“新建”圖標(biāo)，彈出對(duì)話框如圖 所示。 圖 新建畫面 在“畫面名稱”處輸入新的畫面名稱 :立體車庫(kù) ，其它屬性目前不用更改。點(diǎn)擊“確定”按鈕進(jìn)入內(nèi)嵌的組態(tài)王畫面開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。如圖 所示。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 基于組態(tài)王的監(jiān)控設(shè)計(jì) 38 圖 組態(tài)王開(kāi)發(fā)系統(tǒng) 第二步：在組態(tài)王開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中 通過(guò) “工具箱” 和“圖庫(kù)” ，繪制 立體車庫(kù)組態(tài)畫面 ，如圖 所示。 圖 創(chuàng)建圖形畫面 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 基于組態(tài)王的監(jiān)控設(shè)計(jì) 39 設(shè)計(jì)好組態(tài)畫面 之后 選擇“文件 \全部存”命令保存現(xiàn)有畫面 。 定義 I/O 設(shè)備 組態(tài)王把那些需要與之交換數(shù)據(jù)的設(shè)備或程序都作為外部設(shè)備。外部設(shè)備包括：下位機(jī)（ PLC、儀表、模塊、板卡、變頻器等），它們一般通過(guò)串行口和上位機(jī)交換數(shù)據(jù)；其他 Windows 應(yīng)用程序，它們之間一般通過(guò) DDE 交換數(shù)據(jù)；外部設(shè)備還包括網(wǎng)絡(luò)上的其他計(jì)算機(jī)。 只有在定義了外部設(shè)備之后，組態(tài)王才能通過(guò) I/O 變量和它們交換數(shù)據(jù)。為方便定義外部設(shè)備，組態(tài)王設(shè)計(jì)了“設(shè)備配置向?qū)А币龑?dǎo)用戶一步步完成設(shè)備的連接。 本設(shè)計(jì)中使用 S7200 PLC和組 態(tài)王進(jìn)行 通信。 PLC為組態(tài)王提供數(shù)據(jù)。其中 PLC 連接在計(jì)算機(jī)的 COM2 口。 繼續(xù)上面的工程。選擇工程瀏覽器左側(cè)大綱項(xiàng)“設(shè)備 \COM2”，在工程瀏覽器右側(cè)用鼠標(biāo)左鍵雙擊“新建”圖標(biāo)，運(yùn)行“設(shè)備配置向?qū)А?。 選擇“ 西門子 S7200系列 PPI”項(xiàng)，單擊“下一步” 。 為外部設(shè)備取一個(gè)名稱，輸入 “ 西門子 PLC” ，單擊“下一步”，彈出“設(shè)備配置向?qū)А?。 為設(shè)備選擇連接串口，假設(shè)為 COM2，單擊“下一步” 。 填寫設(shè)備地址，為 2，單擊“下一步” 。 設(shè)置通信故障恢復(fù)參數(shù) (一般情況下使用系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置即可 )，單擊“下一步”，彈出 “設(shè)備配置向?qū)А?。 檢查各項(xiàng)設(shè)置是否正確，確認(rèn)無(wú)誤后，單擊“完成”。設(shè)備定義完成后，可以在工程瀏覽器的右側(cè)看到新建的外部設(shè)備“西門子 PLC”。在定義數(shù)據(jù)庫(kù)變量時(shí)，只要把 IO變量連結(jié)到這臺(tái)設(shè)備上，它就可以和組態(tài)王交換數(shù)據(jù)了。 構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù) 數(shù)據(jù)庫(kù)是“ 組 態(tài)王”軟件的核心部分，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)狀況要以動(dòng)畫的形式反映在屏幕上，操作者在計(jì)算機(jī)前發(fā)布的指令也要迅速送達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，所有這一切都是以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)為中介環(huán)節(jié)，所以說(shuō)數(shù)據(jù)庫(kù)是聯(lián)系上位山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 基于組態(tài)王的監(jiān)控設(shè)計(jì) 40 機(jī)和下位機(jī)的橋梁。在 TouchVew 運(yùn)行時(shí)，它含有全部數(shù)據(jù)變量的當(dāng)前值。變量 在畫面制作系統(tǒng)組態(tài)王畫面開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中定義，定義時(shí)要指定變量名和變量類型，某些類型的變量還需要一些附加信息。數(shù)據(jù)庫(kù)中變量的集合形象地稱為“數(shù)據(jù)詞典”，數(shù)據(jù)詞典記錄了所有用戶可使用的數(shù)據(jù)變量的詳細(xì)信息。 構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù) 繼續(xù)上面節(jié)的工程。選擇工程瀏覽器左側(cè)大綱項(xiàng)“數(shù)據(jù)庫(kù) \數(shù)據(jù)詞典”，在工程瀏覽器右側(cè)用鼠標(biāo)左鍵雙擊“新建”圖標(biāo)，彈出“變量屬性”對(duì)話框如圖 。 圖 創(chuàng)建 IO變量 此對(duì)話框可以對(duì)數(shù)據(jù)變量完成定義、修改等操作，以及數(shù)據(jù)庫(kù)的管理工作。在“變量名”處輸入變量名： a1；在“變量類型”處選擇變 量類型：IO離散，在“連接設(shè)備”中選擇先前定義好的 IO 設(shè)備： 西門子 PLC；在“寄山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 基于組態(tài)王的監(jiān)控設(shè)計(jì) 41 存器”中定義為： ；在“數(shù)據(jù)類型”中定義為： Bit類型。其它屬性目前不用更改，單擊“確定”即可。 建立動(dòng)畫連接 定義動(dòng)畫連接是指在畫面的圖形對(duì)象與數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)變量之間建立一種關(guān)系，當(dāng)變量的值改變時(shí)，在畫面上以圖形對(duì)象的動(dòng)畫效果表示出來(lái)；或者由軟件使用者通過(guò)圖形對(duì)象改變數(shù)據(jù)變量的值?！敖M態(tài)王”提供了 21 種動(dòng)畫連接方式： 屬性變化 線屬性變化、填充屬性變化、文本色變化 位置與大小變化 填充、 縮放、旋轉(zhuǎn)、水平移動(dòng)、垂直移動(dòng) 值輸出 模擬值輸出、離散值輸出、字符串輸出 值輸入 模擬值輸入、離散值輸入、字符串輸入 特殊 閃爍、隱含 滑動(dòng)桿輸入 水平、垂直 命令語(yǔ)言 按下時(shí)、彈起時(shí)、按住時(shí) 一個(gè)圖形對(duì)象可以同時(shí)定義多個(gè)連接，組合成復(fù)雜的效果，以便滿足實(shí)際中任意的動(dòng)畫顯示需要。 創(chuàng)建動(dòng)畫連接 繼續(xù)上節(jié)的工程。雙擊圖形對(duì)象 —— 即 “就緒”燈 ，可彈出“動(dòng)畫連接”對(duì)話框，如圖 。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 基于組態(tài)王的監(jiān)控設(shè)計(jì) 42 圖 用鼠 標(biāo)單擊“填充 屬性 ”按鈕，彈出對(duì)話框如圖 所示。 圖 填充屬性 在“變量名”處單擊“？ ”，之后選擇 \\本站點(diǎn) \b7 ，在“顏色設(shè)置”中定義正常色為綠色，定義報(bào)警色為紅色，其余屬性目前不用更改。單擊“確定”。同理，其余變量也如此設(shè)置后返回組態(tài)王開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 基于組態(tài)王的監(jiān)控設(shè)計(jì) 43 選擇“文件 \全部存”菜單命令。 運(yùn)行和調(diào)試 組態(tài)王工程已經(jīng)初步建立起來(lái)，進(jìn)入到運(yùn)行和調(diào)試階段。在組態(tài)王開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中選擇“文件 \切換到 View”菜單命令，進(jìn)入組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)。在運(yùn)行系統(tǒng)中選擇“畫面 \打開(kāi)”命令，從“打開(kāi)畫面”窗口 選擇“立體車庫(kù)”畫面。顯示出組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)畫面，即可看到畫面的動(dòng)態(tài)變化。如圖 所示。 圖 運(yùn)行系統(tǒng)畫面山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 結(jié)論與展望 44 第 6章 結(jié)論與展望 結(jié)論 通過(guò) 4 個(gè)月的立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)， 基本完成了立體倉(cāng)庫(kù)的設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)了 PLC 對(duì)立體倉(cāng)庫(kù)的控制和利用組態(tài)軟件對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控。在這次 設(shè)計(jì)中通過(guò)對(duì) PLC 和步進(jìn)電機(jī) 以 及傳感器工作原理的學(xué)習(xí)，使我 們掌握了 PLC 的基本編程方法， 并且 實(shí)現(xiàn)了 PLC 對(duì)步進(jìn)電機(jī)及直流電機(jī)進(jìn)行較復(fù)雜的位置控制及時(shí)序邏輯控制功能。 在軟件編程過(guò)程中我們首先解決了利用 PLC 的高速脈沖指 令來(lái)實(shí)現(xiàn)通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 把控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為步進(jìn)電機(jī)的角位移，從而達(dá)到了對(duì)步進(jìn)電機(jī) 的位置控制； 在其后的編程過(guò)程中我們將各個(gè)倉(cāng)位的子程序進(jìn)行連接時(shí)也出現(xiàn)了程序間的沖突問(wèn)題而使程序無(wú)法順利執(zhí)行來(lái)完成指定動(dòng)作，因此我們利用了位存儲(chǔ)區(qū)（ M）來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)子程序間的連接，從而實(shí)現(xiàn)了立體倉(cāng)庫(kù)取放貨物優(yōu)化程序的編寫。當(dāng)進(jìn)行程序調(diào)試完成之后我們開(kāi)始利用組態(tài)軟件來(lái)對(duì)立體車庫(kù)信息進(jìn)行上位機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控。 經(jīng)過(guò)本次設(shè)計(jì)，使我更進(jìn)一步 掌握了 可編程控制器 的工作原理也體會(huì)到其 在現(xiàn)代工業(yè)以及其他行業(yè)中的應(yīng)用，以及它的優(yōu)點(diǎn)，如：成本底、 使用范圍廣、高速、便捷、永遠(yuǎn)在線、結(jié)構(gòu)靈活 等等。 從方案的論證到最終的設(shè)計(jì)，涉及的領(lǐng)域包括： 可編程控制器的原理及應(yīng)用、電機(jī) （步進(jìn)電機(jī)，直流電機(jī)）電氣 等； 在進(jìn)行 設(shè)計(jì) 的同時(shí)，我還學(xué)到了許多新的知識(shí)，如 物流設(shè)備發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)對(duì)措施等 ；然而我們也遇到了很多問(wèn)題，例如如何對(duì)高速脈沖發(fā)生器清零，如何利用 PLC 內(nèi)部存儲(chǔ)區(qū)標(biāo)志位（ M）作為控制繼電器來(lái)存儲(chǔ)中間操作狀態(tài)等等，最終我們通過(guò)認(rèn)真的思考和分析以及 隋 老師的幫助使問(wèn)題一一解決。所以通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)鍛山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文