【正文】 過后續(xù)的儀表放大器進(jìn)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(jī)構(gòu)。目前的顏色傳感器通常是在獨(dú)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(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理，才能將顏色信號(hào)識(shí)別出來；有的將兩者集合起來，但是輸出模擬信號(hào)，需要一個(gè)A/D電路進(jìn)行采樣，對(duì)該信號(hào)進(jìn)一步的處理，進(jìn)行識(shí)別，增加了電路的復(fù)雜性，并且存在較大的識(shí)別誤差，影響了識(shí)別的效果。在本設(shè)計(jì)中，選擇TCS20顏色傳感器用來對(duì)輥道上的倉庫以顏色的不同來對(duì)物品進(jìn)行分類，有效的解決了無人操作下對(duì)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(cè)物體的顏色，對(duì)于TCS230來說，當(dāng)選定一個(gè)顏色濾波器時(shí)，它只允許某種特定的顏色通過，阻止其它顏色的通過。對(duì)射式傳感器的輸出狀態(tài)一般為NPN輸出，輸出晶體管的動(dòng)作狀態(tài)可分為入光是NO和遮光時(shí)ON兩種。當(dāng)24V電壓加到發(fā)光二極管LED1時(shí)，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(dāng)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(shí)，LED2不導(dǎo)通，三極管也不導(dǎo)通，輸出為OFF。因此，本設(shè)計(jì)機(jī)械手控制部分采用對(duì)射式傳感器。在該立體倉庫控制系統(tǒng)中采用8個(gè)對(duì)射式傳感器作限位控制：4只對(duì)射式光電傳感器分別作為X、Y軸的限位控制，當(dāng)入光時(shí)輸出晶體管ON，2只對(duì)射式光電傳感器分別作為貨架在X軸和Y軸的到位檢測(cè)，當(dāng)遮光時(shí)輸出晶體管ON,如果貨架未到達(dá)正確位置，Z軸電動(dòng)機(jī)將不能運(yùn)行以確保當(dāng)PLC程序出錯(cuò)時(shí)也不至于損壞設(shè)備；2只對(duì)射式光電傳感器最為Z軸的限位控制，當(dāng)遮光時(shí)，輸出晶體管ON，其信號(hào)對(duì)應(yīng)PLC的輸入點(diǎn)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(shí)現(xiàn)對(duì)交流異 步電機(jī)的軟起動(dòng)、變頻調(diào)速、提高運(yùn)轉(zhuǎn)精度、改變功率因素、過流/過壓/過載保護(hù)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(dòng)機(jī)運(yùn)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(fù)載的要求來進(jìn)行。（1）風(fēng)機(jī)，泵類負(fù)載轉(zhuǎn)矩小，通?？蛇x擇普通功能型。（2）恒轉(zhuǎn)矩類負(fù)載，如攪拌機(jī)、傳送帶、起重機(jī)等。有兩種情況。用普通功能型變頻器，為實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，常采用加大電動(dòng)機(jī)和變頻器的容量，以提高低速轉(zhuǎn)矩。采用變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)，隨著電機(jī)的加速相應(yīng)提高頻率和電壓，起動(dòng)電流被限制在150%額定電流以下（根據(jù)機(jī)種不同，為125%~200%）。用工頻電源直接起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流為額定電流6~7倍，因此，將產(chǎn)生機(jī)械電氣上的沖擊。采用變頻器傳動(dòng)可以平滑地起動(dòng)（起動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng)）。~，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為70%~120%額定轉(zhuǎn)矩；對(duì)于帶有轉(zhuǎn)矩自動(dòng)增強(qiáng)功能的變頻器，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為100%以上，可以帶全負(fù)載起動(dòng)。 保護(hù)功能可分為以下兩類：（1）檢知異常狀態(tài)后自動(dòng)地進(jìn)行修正動(dòng)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(hào)，使電機(jī)自動(dòng)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(shí)停電保護(hù)等。采用具有轉(zhuǎn)矩控制功能的高功能變頻器實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的恒速運(yùn)行。因?yàn)檫@種變頻器，低速轉(zhuǎn)矩大，靜態(tài)機(jī)械特性硬度大，不怕沖擊負(fù)載。軋鋼、造紙、塑料、薄膜加工線這一類對(duì)動(dòng)態(tài)性能要求較高的機(jī)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(gè)優(yōu)點(diǎn)：（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(dá)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(dá)和現(xiàn)有的傳送帶進(jìn)行改動(dòng)。（3）可用一臺(tái)變頻器來控制多數(shù)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)這些電動(dòng)機(jī)均并接到一臺(tái)變頻器上，通過變頻器的頻率設(shè)定可以保證多臺(tái)電動(dòng)機(jī)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(jī)必須是三相交流電動(dòng)機(jī)；（2）還有就是最好在輸入端加一個(gè)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(jí)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(diǎn)來開閉電路，用輔助接點(diǎn)來執(zhí)行控制指令。主接點(diǎn)一般只有常開接點(diǎn)，而輔助接點(diǎn)常有兩對(duì)具有常開和常閉功能的接點(diǎn)，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(diǎn)，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(dòng)鐵芯和靜鐵芯；（2）觸頭系統(tǒng),包括三副主觸頭和兩個(gè)常開、兩個(gè)常閉輔助觸頭,它和動(dòng)鐵芯是連在一起互相聯(lián)動(dòng)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(dòng)機(jī)構(gòu)、短路環(huán)、接線柱等。工作原理:當(dāng)線圈通電時(shí),靜鐵芯產(chǎn)生電磁吸力,將動(dòng)鐵芯吸合,由于觸頭系統(tǒng)是與動(dòng)鐵芯聯(lián)動(dòng)的,因此動(dòng)鐵芯帶動(dòng)三條動(dòng)觸片同時(shí)運(yùn)行,觸點(diǎn)閉合,從而接通電源。當(dāng)線圈斷電時(shí),吸力消失, 動(dòng)鐵芯聯(lián)動(dòng)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(yùn)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(yùn)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(shí)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(duì)電工人員是很重要的，往往因選擇使用不當(dāng)，造成接觸器不應(yīng)當(dāng)?shù)膿p壞。（一）根據(jù)長(zhǎng)期工作電流來選擇長(zhǎng)期工作電流是指電器所能長(zhǎng)期承受的負(fù)載電流。 接觸器的額定電流≥負(fù)載的實(shí)際。（二）電壓的選擇 接觸器的額定電壓≥負(fù)載的額定電壓許多負(fù)載，電流常隨電壓變化而變動(dòng)。如電動(dòng)機(jī)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(shí)，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(dòng)機(jī)剩磁來不及衰減形成反相，會(huì)導(dǎo)致很高的起動(dòng)電流，從而引起觸頭熔焊。解決的辦法應(yīng)根據(jù)負(fù)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(shí)的通斷能力為分?jǐn)嗄芰?8*電動(dòng)機(jī)額定電流閉合能力=12*電動(dòng)機(jī)額定電流 100安以上時(shí)的通斷能力為 分?jǐn)嗄芰?6*電動(dòng)機(jī)額定電流 閉合能力=10*電動(dòng)機(jī)額定電流 選擇時(shí)，應(yīng)使負(fù)載的額定容量及起動(dòng)電流小于接觸器的分?jǐn)嗄芰Α? 目標(biāo)料倉號(hào)及倉位號(hào)的設(shè)置為便于現(xiàn)場(chǎng)操作使用, 15個(gè)料倉及每個(gè)料倉的倉位號(hào)、存儲(chǔ)情況均被掃描記憶在PLC中,為此, 1~15料倉的地址對(duì)應(yīng)PLC的內(nèi)部保持繼電器,每個(gè)保持繼電有16位,即00位~15位,料倉的料位號(hào)用01位~06位來表示。以2料倉為例,當(dāng)按下按鈕時(shí),接點(diǎn)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(biāo)料倉號(hào)是2。若當(dāng)前位于操作位置的料倉號(hào)是8,則通過程序判別,電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn),鏈條反向運(yùn)行,直到2料倉到達(dá)操作位置時(shí),電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。五、操作模式和過程（一）機(jī)械手操作模式和過程系統(tǒng)操作過程中機(jī)械手動(dòng)作主要完成貨物的出庫和入庫任務(wù)。以入庫動(dòng)作為例，具體動(dòng)作過程如下：（1）機(jī)械手伸縮、升降、轉(zhuǎn)盤和抓手進(jìn)行原點(diǎn)搜索。（2）機(jī)械手的伸縮臂向前,當(dāng)脈沖個(gè)數(shù)達(dá)到設(shè)置值時(shí)停止,同時(shí)轉(zhuǎn)盤順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到位。（3）機(jī)械手下降,當(dāng)脈沖個(gè)數(shù)達(dá)到設(shè)置值時(shí)停止。（4）抓手電磁閥動(dòng)作,抓手抓緊,從指定的傳送帶小車上抓起貨物。（5）機(jī)械手上升,當(dāng)脈沖個(gè)數(shù)達(dá)到設(shè)置值時(shí)停止。（6）機(jī)械手的伸縮臂向后,當(dāng)脈沖個(gè)數(shù)達(dá)到設(shè)置值時(shí)停止,同時(shí)轉(zhuǎn)盤逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到位。（7）機(jī)械手下降,當(dāng)脈沖個(gè)數(shù)達(dá)到設(shè)置值時(shí)停止。（8）抓手電磁閥動(dòng)作,抓手放松,將貨物放至指定的倉位。（9）機(jī)械手伸縮、升降,轉(zhuǎn)盤電機(jī)返回原點(diǎn)?？刂屏鞒虉D如圖47所示：進(jìn)行原點(diǎn)搜索伸縮臂向前，同時(shí)轉(zhuǎn)盤順時(shí)針到位脈沖個(gè)數(shù)設(shè)置值=0機(jī)械手下降抓手電磁閥動(dòng)作，抓手抓緊機(jī)械手上升開始脈沖個(gè)數(shù)設(shè)置值=0脈沖個(gè)數(shù)設(shè)置值=0脈沖個(gè)數(shù)設(shè)置值=0機(jī)械手下降脈沖個(gè)數(shù)設(shè)置值=0抓手電磁閥動(dòng)作，抓手放松返回原點(diǎn)伸縮臂向后，同時(shí)轉(zhuǎn)盤逆時(shí)針到位圖47：機(jī)械手操作流程圖結(jié)論與展望本文全面論述了立體倉儲(chǔ)系統(tǒng)電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)，從原理分析到具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)都作了詳細(xì)論述、并提出了可行的方法。從而設(shè)計(jì)出操作方便、自動(dòng)化程度高、應(yīng)用范圍廣的立體倉儲(chǔ)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)和開發(fā)的成果如下：畫出了立體倉儲(chǔ)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(jī)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(dòng)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(jì)題目，但是其中仍然有許多不足之處 。對(duì)系統(tǒng)的展望：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)物流產(chǎn)業(yè)的需求也會(huì)逐年擴(kuò)大，這就意味著人們必須提高倉庫的自動(dòng)化控制水平以提高倉庫的利用率，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就是為了提高倉庫的自動(dòng)化水平，它通過PLC可編程控制器控制貨物的出入庫并用機(jī)械手控制貨物的搬運(yùn)，這樣就可以大量減少在倉庫搬運(yùn)現(xiàn)場(chǎng)的工人數(shù)量。同時(shí)，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(hào)。雖然我的倉儲(chǔ)設(shè)計(jì)系統(tǒng)雖然仍存在諸多不足之處，但相信通過將來細(xì)致的完善，該系統(tǒng)一定會(huì)有它的用武之處。參考文獻(xiàn)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(jī)械工業(yè)出版社,2005。[2] 齊占慶，機(jī)床電器控制技術(shù)[M]，北京: 機(jī)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(cè)》。[4] 劉洪濤，黃海，PLC應(yīng)用開發(fā)從基礎(chǔ)到實(shí)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(zhǎng)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(zhǎng)藝，機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社。[9] 繆興鋒，淺析物流自動(dòng)化立體倉儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)新技術(shù)[M]，廣州: 廣東輕院威特隆物流設(shè)備研究所。[10] 常發(fā)亮，李幕嵐，林連序，自動(dòng)化立體倉庫PLC控制系統(tǒng)[R]，電器自動(dòng)化，西安：中國計(jì)劃出版社，1995。[11] 胡鴻，姚伯威，機(jī)電一體化原理及應(yīng)用[M]，北京：國防工業(yè)出版社，2001。[12] 周萬珍，高鴻斌，PLC分析與設(shè)計(jì)應(yīng)用[M]，北京：電子工業(yè)出版社，2001。[13] 陽憲惠，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及其應(yīng)用[M]，北京：清華大學(xué)出版社，2000。[14] 李道霖，電氣控制與PLC原理及應(yīng)用[M]，北京：電子工業(yè)出版社。[15] 魯曉春，倉儲(chǔ)自動(dòng)化[M]，北京：清華大學(xué)出版社。[16] 孫海維，SIMATIC可編程控制器及應(yīng)用[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社。二、英文部分[1] Zhang LiBin, Study of Machining Process Monitoring of FMS Based on Time Series Analysis, JiLin: JiLin University ,2004.[11] , , , “TheIntegrationofDeadlineandCritiealnessinHardReal一TimeSeheduling” , gthReal一TimeSystemsSymPosium, 1998.附錄附錄一立體倉儲(chǔ)系統(tǒng)I/O地址分配表輸入輸出輸入元件地址輸出元件地址伸出收回限位開關(guān)、上下脈沖輸出左右限位開關(guān)、左右脈沖輸出上下限位開關(guān)、上下運(yùn)動(dòng)方向急停按鈕左右運(yùn)動(dòng)方向手動(dòng)自動(dòng)選擇開關(guān)伸叉電極正轉(zhuǎn)向左、向右按鈕、伸叉電極反轉(zhuǎn)向上、向下按鈕、伸出、收回按鈕、附錄二立體倉儲(chǔ)系統(tǒng)的程序流程圖啟動(dòng)自動(dòng)過程？N手動(dòng)過程Y回原點(diǎn)軟件初始化入庫選擇倉位號(hào)無貨物？NY貨物名稱和數(shù)量堆垛機(jī)前進(jìn)上升伸叉伸出收回堆垛機(jī)下降后退回原點(diǎn)結(jié)束附錄三立體倉儲(chǔ)系統(tǒng)的整體程序?qū)崿F(xiàn)：15個(gè)貨位，貨物搬運(yùn)。