【正文】 過后續(xù)的儀表放大器進行放大，再傳輸給處理電路（通常是A/D 轉(zhuǎn)換和CPU ）顯示或執(zhí)行機構(gòu)。目前的顏色傳感器通常是在獨立的光電二極管上覆蓋經(jīng)過修正的紅、綠、籃濾光片，然后對輸出信號進行相應(yīng)的處理，才能將顏色信號識別出來；有的將兩者集合起來，但是輸出模擬信號，需要一個A/D電路進行采樣，對該信號進一步的處理，進行識別，增加了電路的復(fù)雜性，并且存在較大的識別誤差，影響了識別的效果。在本設(shè)計中，選擇TCS20顏色傳感器用來對輥道上的倉庫以顏色的不同來對物品進行分類，有效的解決了無人操作下對物品分類的問題。如果知道構(gòu)成各種顏色的三原色的值，就能夠知道所測物體的顏色，對于TCS230來說，當選定一個顏色濾波器時，它只允許某種特定的顏色通過，阻止其它顏色的通過。對射式傳感器的輸出狀態(tài)一般為NPN輸出，輸出晶體管的動作狀態(tài)可分為入光是NO和遮光時ON兩種。當24V電壓加到發(fā)光二極管LED1時，它將發(fā)光射給發(fā)光二極管LED2，LED2接受到光導(dǎo)通，三極管導(dǎo)通，輸出為ON。當發(fā)光二極管LED1發(fā)射出的光被物體擋住使發(fā)光二極管LED2接收不到時，LED2不導(dǎo)通，三極管也不導(dǎo)通，輸出為OFF。因此，本設(shè)計機械手控制部分采用對射式傳感器。在該立體倉庫控制系統(tǒng)中采用8個對射式傳感器作限位控制：4只對射式光電傳感器分別作為X、Y軸的限位控制，當入光時輸出晶體管ON，2只對射式光電傳感器分別作為貨架在X軸和Y軸的到位檢測，當遮光時輸出晶體管ON,如果貨架未到達正確位置，Z軸電動機將不能運行以確保當PLC程序出錯時也不至于損壞設(shè)備；2只對射式光電傳感器最為Z軸的限位控制，當遮光時，輸出晶體管ON，其信號對應(yīng)PLC的輸入點是后限位和前限位。 變頻器的介紹與選擇變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。能實現(xiàn)對交流異 步電機的軟起動、變頻調(diào)速、提高運轉(zhuǎn)精度、改變功率因素、過流/過壓/過載保護等功能。變頻器即電壓頻率變換器，是一種將固定頻率的交流電變換成頻率、電壓連續(xù)可調(diào)的交流電，以供給電動機運轉(zhuǎn)的電源裝置。變頻器的類型選擇：根據(jù)控制功能將通用變頻器分為三種類型：普通功能型U/f控制變頻器、具有轉(zhuǎn)矩控制功能的高功能型U/f控制變頻器和矢量控制高性能型變頻器。變頻器類型的選擇，要根據(jù)負載的要求來進行。（1）風(fēng)機，泵類負載轉(zhuǎn)矩小，通?？蛇x擇普通功能型。（2）恒轉(zhuǎn)矩類負載，如攪拌機、傳送帶、起重機等。有兩種情況。用普通功能型變頻器，為實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，常采用加大電動機和變頻器的容量，以提高低速轉(zhuǎn)矩。采用變頻器運轉(zhuǎn)，隨著電機的加速相應(yīng)提高頻率和電壓，起動電流被限制在150%額定電流以下（根據(jù)機種不同，為125%~200%）。用工頻電源直接起動時，起動電流為額定電流6~7倍，因此，將產(chǎn)生機械電氣上的沖擊。采用變頻器傳動可以平滑地起動（起動時間變長）。~，起動轉(zhuǎn)矩為70%~120%額定轉(zhuǎn)矩；對于帶有轉(zhuǎn)矩自動增強功能的變頻器，起動轉(zhuǎn)矩為100%以上，可以帶全負載起動。 保護功能可分為以下兩類：（1）檢知異常狀態(tài)后自動地進行修正動作，如過電流失速防止，再生過電壓失速防止。 （2）檢知異常后封鎖電力半導(dǎo)體器件PWM控制信號，使電機自動停車。如過電流切斷、再生過電壓切斷、半導(dǎo)體冷卻風(fēng)扇過熱和瞬時停電保護等。采用具有轉(zhuǎn)矩控制功能的高功能變頻器實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩負載的恒速運行。因為這種變頻器，低速轉(zhuǎn)矩大，靜態(tài)機械特性硬度大，不怕沖擊負載。軋鋼、造紙、塑料、薄膜加工線這一類對動態(tài)性能要求較高的機械，現(xiàn)采用矢量控制高性能型通用變頻器是一種很好的方案。 在傳送帶上應(yīng)用變頻工藝控制系統(tǒng)具有以下三個優(yōu)點：（1）提高生產(chǎn)率通過設(shè)定變頻器的頻率，可控制傳送帶生產(chǎn)線的速度，從而達到了提高 產(chǎn)率的目的。（2）可利用現(xiàn)有設(shè)備可利用現(xiàn)有傳送帶上的齒輪馬達和現(xiàn)有的傳送帶進行改動。（3）可用一臺變頻器來控制多數(shù)電動機的驅(qū)動這些電動機均并接到一臺變頻器上，通過變頻器的頻率設(shè)定可以保證多臺電動機的同步。因此輥道傳輸帶用變頻器控制正反轉(zhuǎn)較為方便。用變頻器控制傳送帶應(yīng)注意：（1）電機必須是三相交流電動機；（2）還有就是最好在輸入端加一個空氣開關(guān)；（3）其他就是可能要調(diào)整一下變頻的參數(shù)就OK了；（4）變頻器顯示面板有調(diào)速旋鈕，無級調(diào)速好用。要是變頻器沒有旋鈕可以外接的。 接觸器的介紹與選擇交流接觸器是廣泛用作電力的開斷和控制電路。它利用主接點來開閉電路，用輔助接點來執(zhí)行控制指令。主接點一般只有常開接點，而輔助接點常有兩對具有常開和常閉功能的接點，小型的接觸器也經(jīng)常作為中間繼電器配合主電路使用。 交流接觸器的接點，由銀鎢合金制成，具有良好的導(dǎo)電性和耐高溫?zé)g性。交流接觸器主要有四部分組成:（1）電磁系統(tǒng),包括吸引線圈、動鐵芯和靜鐵芯；（2）觸頭系統(tǒng),包括三副主觸頭和兩個常開、兩個常閉輔助觸頭,它和動鐵芯是連在一起互相聯(lián)動的；（3）滅弧裝置,一般容量較大的交流接觸器都設(shè)有滅弧裝置,以便迅速切斷電弧,免于燒壞主觸頭；（4）絕緣外殼及附件,各種彈簧、傳動機構(gòu)、短路環(huán)、接線柱等。工作原理:當線圈通電時,靜鐵芯產(chǎn)生電磁吸力,將動鐵芯吸合,由于觸頭系統(tǒng)是與動鐵芯聯(lián)動的,因此動鐵芯帶動三條動觸片同時運行,觸點閉合,從而接通電源。當線圈斷電時,吸力消失, 動鐵芯聯(lián)動部分依靠彈簧的反作用力而分離,使主觸頭斷開,切斷電源。 交流接觸器的選擇：（1）持續(xù)運行的設(shè)備。接觸器按6775%，只能控制最大額定電流是6775A以下的設(shè)備。（2）間斷運行的設(shè)備。接觸器按80%，只能控制最大額定電流是80A以下的設(shè)備。（3）反復(fù)短時工作的設(shè)備。接觸器按116120%算。即100A的交流接觸器，只能控制最大額定電流是116120A以下的設(shè)備。交流接觸器是控制電器中的主要電器，正確的選擇使用，對電工人員是很重要的，往往因選擇使用不當，造成接觸器不應(yīng)當?shù)膿p壞。（一）根據(jù)長期工作電流來選擇長期工作電流是指電器所能長期承受的負載電流。 接觸器的額定電流≥負載的實際。（二）電壓的選擇 接觸器的額定電壓≥負載的額定電壓許多負載，電流常隨電壓變化而變動。如電動機的電流隨工作電壓上升而增加，特別是電容器，隨著電壓的上升電流增加的量較大。因此選擇接觸器用來控制電容器時，其額定電流一般按工作電流的70%—80%來選擇。（三）根據(jù)通斷能力選擇接觸器如果接觸器用于密接轉(zhuǎn)換，電動機剩磁來不及衰減形成反相，會導(dǎo)致很高的起動電流，從而引起觸頭熔焊。解決的辦法應(yīng)根據(jù)負載的性質(zhì)、工作任務(wù)情況，考慮接觸器的通斷能力來選擇。接觸器額定電流在100安以下時的通斷能力為分斷能力=8*電動機額定電流閉合能力=12*電動機額定電流 100安以上時的通斷能力為 分斷能力=6*電動機額定電流 閉合能力=10*電動機額定電流 選擇時，應(yīng)使負載的額定容量及起動電流小于接觸器的分斷能力。 目標料倉號及倉位號的設(shè)置為便于現(xiàn)場操作使用, 15個料倉及每個料倉的倉位號、存儲情況均被掃描記憶在PLC中,為此, 1~15料倉的地址對應(yīng)PLC的內(nèi)部保持繼電器,每個保持繼電有16位,即00位~15位,料倉的料位號用01位~06位來表示。以2料倉為例,當按下按鈕時,接點接通,執(zhí)行傳送指令“MOV（021）1 D91”,D91中的數(shù)據(jù)為1,即目標料倉號是2。若當前位于操作位置的料倉號是8,則通過程序判別,電動機反轉(zhuǎn),鏈條反向運行,直到2料倉到達操作位置時,電動機停止運行。五、操作模式和過程（一）機械手操作模式和過程系統(tǒng)操作過程中機械手動作主要完成貨物的出庫和入庫任務(wù)。以入庫動作為例，具體動作過程如下：（1）機械手伸縮、升降、轉(zhuǎn)盤和抓手進行原點搜索。（2）機械手的伸縮臂向前,當脈沖個數(shù)達到設(shè)置值時停止,同時轉(zhuǎn)盤順時針旋轉(zhuǎn)到位。（3）機械手下降,當脈沖個數(shù)達到設(shè)置值時停止。（4）抓手電磁閥動作,抓手抓緊,從指定的傳送帶小車上抓起貨物。（5）機械手上升,當脈沖個數(shù)達到設(shè)置值時停止。（6）機械手的伸縮臂向后,當脈沖個數(shù)達到設(shè)置值時停止,同時轉(zhuǎn)盤逆時針旋轉(zhuǎn)到位。（7）機械手下降,當脈沖個數(shù)達到設(shè)置值時停止。（8）抓手電磁閥動作,抓手放松,將貨物放至指定的倉位。（9）機械手伸縮、升降,轉(zhuǎn)盤電機返回原點。控制流程圖如圖47所示：進行原點搜索伸縮臂向前，同時轉(zhuǎn)盤順時針到位脈沖個數(shù)設(shè)置值=0機械手下降抓手電磁閥動作，抓手抓緊機械手上升開始脈沖個數(shù)設(shè)置值=0脈沖個數(shù)設(shè)置值=0脈沖個數(shù)設(shè)置值=0機械手下降脈沖個數(shù)設(shè)置值=0抓手電磁閥動作，抓手放松返回原點伸縮臂向后，同時轉(zhuǎn)盤逆時針到位圖47：機械手操作流程圖結(jié)論與展望本文全面論述了立體倉儲系統(tǒng)電控系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)，從原理分析到具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計都作了詳細論述、并提出了可行的方法。從而設(shè)計出操作方便、自動化程度高、應(yīng)用范圍廣的立體倉儲系統(tǒng)。設(shè)計和開發(fā)的成果如下：畫出了立體倉儲系統(tǒng)電控系統(tǒng)的電器原理圖，熟悉 PLC、旋轉(zhuǎn)編碼器、電磁閥和氣缸等機電一體化設(shè)備的工作原理和使用方法，并且按照控制要求完成了元器件的選擇；繪制出了氣動系統(tǒng)原理圖；根據(jù)控制方案，繪制程序控制框圖，編寫控制程序；雖然最終完成了畢業(yè)設(shè)計題目，但是其中仍然有許多不足之處 。對系統(tǒng)的展望：隨著經(jīng)濟的發(fā)展，對物流產(chǎn)業(yè)的需求也會逐年擴大，這就意味著人們必須提高倉庫的自動化控制水平以提高倉庫的利用率，該系統(tǒng)的設(shè)計就是為了提高倉庫的自動化水平，它通過PLC可編程控制器控制貨物的出入庫并用機械手控制貨物的搬運，這樣就可以大量減少在倉庫搬運現(xiàn)場的工人數(shù)量。同時，由于該系統(tǒng)中設(shè)置了電容，電感傳感器這就能正確的將貨物定位，并為最終將貨物分類存入倉庫提供脈沖信號。雖然我的倉儲設(shè)計系統(tǒng)雖然仍存在諸多不足之處，但相信通過將來細致的完善，該系統(tǒng)一定會有它的用武之處。參考文獻一、中文部分[1] 李全利，可編程控制器及其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)綜合應(yīng)用技術(shù)[M]，北京:機械工業(yè)出版社,2005。[2] 齊占慶，機床電器控制技術(shù)[M]，北京: 機械工業(yè)出版社，1999。[3] SIEMENS公司，《SIMATIC S7—200可編程序控制器使用手冊》。[4] 劉洪濤，黃海，PLC應(yīng)用開發(fā)從基礎(chǔ)到實踐[M]，北京：電子工業(yè)出版社,。[5] 鐘肇新，王灝，可編程控制器入門教程[M]，廣州：華南理工出版社。[6] 楊長能，張興毅，可編程序控制器（PC）基礎(chǔ)及應(yīng)用[M]，重慶：重慶大學(xué)出社。[7] 范次猛，可編程序控制器的原理與應(yīng)用[M]，北京：北京理工大學(xué)出版社，2006。[8] 皇長藝，機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)[M]，北京：機械工業(yè)出版社。[9] 繆興鋒，淺析物流自動化立體倉儲系統(tǒng)設(shè)計新技術(shù)[M]，廣州: 廣東輕院威特隆物流設(shè)備研究所。[10] 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