【導讀】下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地。及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過。貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承。涉密論文按學校規(guī)定處理。合國家技術標準規(guī)范。倉庫系統(tǒng)的核心，與之相關的技術逐漸成為研究的重點。穩(wěn)定自動化立體倉庫的堆垛機控制系統(tǒng)成為工業(yè)控制領域中一項重要課題。本文對堆垛機的國內(nèi)外發(fā)展狀況以及發(fā)展趨勢進行了研究。指標以及控制方式進行設計非常重要。給出了單位立柱巷道。堆垛機的流程圖及程序。設計的控制系統(tǒng)定位誤差明顯降低，堆垛機的運行速度也有一定的提高，一方面能夠保。證貨物進倉的精準性，另一方面實現(xiàn)了系統(tǒng)運行的快速性，同時保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

　　

【正文】 在明確了控制系統(tǒng)功能和控制方案之后，就需要根據(jù)實際需求對 PLC 的 I/O 口進行分配，為軟件編程的打好基礎。綜合考慮堆垛機控制系統(tǒng)功能和實 現(xiàn)手段，主要包括手動操作按鈕個數(shù)、伺服放大器控制點數(shù)、檢測傳感器輸入點數(shù)、變頻器控制點數(shù)、觸摸屏控制點數(shù)和中間繼電器 KA 所需控制點等對 PLC 的 I/O 口進行分配，具體的分配方案如表 42 和表 43； 4 控制系統(tǒng)的實現(xiàn) 19 表 42 PLC 輸入分配表 序號 功能 元件 PLC 地址 符號 1 伺服啟動 按鈕 SB2 2 伺服停止 按鈕 SB3 3 慢進 按鈕 SB4 4 快進 按鈕 SB5 5 慢退 按鈕 SB6 6 快退 按鈕 SB7 7 伺服復位 按鈕 SB8 8 運行停止 按鈕 SB9 9 升左 按鈕 SB10 10 降右 按鈕 SB11 11 列運行認址 U 型光電傳感器 GK1 12 列認址超前檢測 U 型光電傳感器 GK2 13 層運行上位 U 型光 電傳感器 GK3 14 層運行計數(shù) U 型光電傳感器 GK4 15 層運行下位 U 型光電傳感器 GK5 16 列認址滯后檢測 U 型光電傳感器 GK6 17 托盤超出貨叉檢測右 光電傳感器 GK7 18 貨叉有無托盤檢測 光電傳感器 GK8 19 貨物超高檢測左 光電傳感器 GK9 20 貨物超高檢測右 光電傳感器 GX1 21 貨位有無托盤檢測左 光電傳感器 GX2 22 貨位有無托盤檢測右 光電傳感器 GX3 23 托盤超出貨叉檢測左 光電傳感器 GX4 24 FP1 25 列原點 行程開關 SQ7 26 層原點 行程開關 SQ8 27 前極限 行程開關 SQ1 28 后極限 行程開關 SQ2 29 升極限 行程開關 SQ3 30 降極限 行程開關 SQ4 31 貨叉左 限位 行程開關 SQ5 32 貨叉右限位 行程開關 SQ6 33 手動 轉換開關 SA1 位 34 自動 轉換開關 SA2 位 35 Y 軸 轉換開關 SA3 位 36 X 軸 轉換開關 XXXX 大學本科畢業(yè)論文 20 序號 功能 元件 PLC 地址 符號 37 層變頻器監(jiān)控 變頻器內(nèi)部繼電器 38 貨叉電機監(jiān)控 變頻器內(nèi)部繼電器 39 貨叉回中位 接近開關 JJ 表 43 PLC 輸出分配表 堆垛機系統(tǒng)的工作流程 堆垛機在立體庫巷道中行走，在正常情況下就必須能夠按照上位機或觸摸屏給出的指令自動的實現(xiàn)排列層的準確定位，完成存取貨物的任務，在特殊情況下，可以實現(xiàn)手動操作。堆垛機不論在什么控制方式下都是先開機初始化、等待指令、 判斷進行出庫還是入庫操作，完成指令。在這過程中最關鍵的是回原點操作；在堆垛機執(zhí)行程序過程中，隨時都有斷電或者誤操作而導致停機的可能，讓堆垛機停留在貨格中間的位置，由于本系統(tǒng)對位置的控制選用的是相對認址方案，這時堆垛機的認址就不準了，需要人工回原點，它的實現(xiàn)是運用兩個行程開關來實現(xiàn)的。 序號 數(shù)字量輸出功能 PLC 地址 備注 1 伺服啟動 SON 2 向前 ST1 3 向后 ST2 4 伺服低速 SP1 5 伺服高速 SP2 6 伺服復位 RES 7 伺服閘 KA1 8 升降高速 9 升降低速 10 向上 11 向下 12 貨叉高速 13 貨叉低速 14 向左 15 向右 16 升降閘 KA2 17 貨叉閘 KA3 4 控制系統(tǒng)的實現(xiàn) 21 下圖是堆垛機工作流程； 出庫 入庫 無貨 有貨 無貨 有貨 有貨 無貨 有貨 無貨 圖 44 堆垛機工作 流程圖 初始化 判斷出入庫 報警 虛實檢測 目標取貨 接收指令 目 標取貨 層位準停 列位準停 虛實檢測 報警 空載出庫 列位準停 貨叉回中位 原點準停 水平回原點 貨叉微抬 貨叉微降 貨叉回中位 豎回原點 伸叉 高位貨叉 虛實檢測 貨叉微升 低位伸叉 報警 原點等待 層位準停 報警 存貨結束 低位縮叉 在庫等待 虛實檢測 原點等待 低位縮叉 貨叉微降 高位伸叉 取貨結束 XXXX 大學本科畢業(yè)論文 22 軟件編程及實現(xiàn) 本項目選用 S7 200 PLC 作為控制核心，并采用 STEP7 Micro/win SP6 軟件編程。該編程軟件具有指令向導、支持 TD200、 D200C 和 TD400C 文本顯示界面、密碼保護等功能， 并且具有使用范圍廣泛、易學易懂、各國語言版本隨意選擇、支持三種典型編程語言梯形圖、語句表和功能模塊之間隨意切換、便于調試和測試等突出優(yōu)點。 本文選用簡單易懂的梯形圖作為編程語言，根據(jù)堆垛機工作流程確定系統(tǒng)所需要的動作和次序并設定系統(tǒng)的輸入和輸出數(shù)目，然后對輸入和輸 出器件如定時器、計數(shù)器、內(nèi)置寄存器進行唯一編號，根據(jù)控制系統(tǒng)的動作要求在編程方式下編寫梯形圖，測試并修改保存程序。最終編制的程序主要包括以下幾個部分：主程序、手動程序、自動程序、去源地址程序、快速伸叉 1 程序、慢速伸叉 1 程序、微抬程序、慢速收叉 1 程序、快速收叉 1 程序、去目標地址程序、快速伸叉 2 程序、慢速伸叉 2 程序、微降程序、快速收叉 2 程序、慢速收叉 2 程序、程序末端處理程序、獲得運行值程序、初始化程序、報警程序、回原點程序，共 20 個程序。由于篇幅有限，本文僅給出初始化程序和主 程序。 4 控制系統(tǒng)的實現(xiàn) 23 XXXX 大學本科畢業(yè)論文 24 圖 45 初始化程序 4 控制系統(tǒng)的實現(xiàn) 25 XXXX 大學本科畢業(yè)論文 26 4 控制系統(tǒng)的實現(xiàn) 27 圖 46 主程序 程序設計編輯完成后，就可用菜單“ PLC”中的“編譯”項進行離線編譯，語法錯誤的數(shù)量及每條錯誤的原因和在程序中的位置將會在輸出窗口顯示。運用鼠標雙擊輸出窗口中的某一條錯誤，程序編輯器中的矩形光標將會移到該錯誤所在的位置，程序員可以通過修改程序在進行編譯，直到程序編譯成功（即未顯示錯誤）后，才可以下載程序[20]。 本章小結 本章結合第三章的控制功能和控制方案，以及硬件資源配置情況，對 PLC 的 I/O 接口進行了分配。分析了工作流程圖，用 S7200 的編程軟件完成了控制系統(tǒng)的程序設計，并給出了堆垛機的主程序和初始化程序。 XXXX 大學本科畢業(yè)論文 28 結論 自動化立體倉庫是一個國家自動化水平的主要標志，而堆垛機則是自動化立體倉庫中最重要的物流搬運設備。按照學校畢業(yè)設計的要求，對堆垛機的機械結構進行了分析 ，對基于 PLC 的物流堆垛機控制系統(tǒng)進行了設計研究，主要確定了堆垛機的速度和位置控制方案，并設計了堆垛機控制系統(tǒng)運用 S7200 的編程軟件進行程序的設計。 對控制程不過還有以下進一步研究的空間： 1）水平行走系統(tǒng)采用伺服控制系統(tǒng)，本文僅僅用到其內(nèi)部速度控制模式進行 控制，可以做進一步的更優(yōu)質、更精確的速度、位置控制。 2）水平行走系統(tǒng)和垂直提升裝置目前均為開環(huán)控制模式，可以增加編碼器組 成位置閉環(huán)控制模式，以實現(xiàn)更可靠的定位。 3）設計完成的人機界面能夠實現(xiàn)對堆垛機的控制功能，但是僅僅給出了堆垛 機 狀態(tài)顯示的代碼并沒有制作報警顯示界面，后續(xù)可以在現(xiàn)有設計的基礎上進行 下一步報警界面的開發(fā)。 參考文獻 [1] 恭霰 .自動化立體倉庫的發(fā)展與展望 [J].中國科技財富， 20xx（ 10）； 7879 [2] 周克良 .自動化立體倉庫的控制系統(tǒng)設計與研究 [D].華中科技大學碩士學位論文， [3] 汪長飚 .基于 eMPlant 的自動化立體倉庫分揀作業(yè)的優(yōu)化與仿真 [D].武漢理工大學碩士學位論文， [4] 劉新 .堆垛機位置控制若干問題研究 [D].大連交通大學碩士學位論文， [5] 馮占營 ，郭向 亮 .自 動化立 體 倉 庫堆垛 機優(yōu)化 控制 技術 [J]. 自動 控制；20xx(01):102103 [6] 宋章領 .小型有軌巷道堆垛機系列化和模塊化設計 [D].山東輕工業(yè)學院碩士學位論文， [7] 歐陽小迅 .高級國際物流應用型人才素質要求及培養(yǎng)對策 [J].物流工程與管理，20xx， 6（ 32）： 178180 [8] .Computer aided engineering in mechanical design [J].International Journal of Vehicle Design， 20xx， (23):3637 [9] Klasztorny M ， Grosel J .Application of the finite element method in dynamic analysis of steel frame foundations for rotary machines [J]. Archives of Civil Engineering ， 1998， 44(04):391426 [10] 商躍進，王紅 .有限元原理與 ANSYS 實踐 [M].清華大學出版社， [11] 張洪信 ，管殿柱 .有限元基礎理論與 應用 [M].機械工業(yè)出版社， [12] 于艷 .基于 ANSYS 的堆垛機結構力學分析 [D].大連交通大學碩士學位論文， [13] 劉國慶，楊慶東 .ANSYS 工程應用教程（機械篇） [M].中國鐵道出版社， 36 [14] 葉尚輝 .建立有限元模型的一般方法 [J].電子機械工程， 1999（ 12）： 1721 [15] 劉華波，劉丹，趙巖嶺等 .西門子 S71200 PLC 編程與應用 [M].機械工業(yè)出版社， [16] D. Wang ， C. Dynamic Matrix Control for HighSpeed Machining Servo Control [J].The International Journal of XXXX 大學本科畢業(yè)論文 30 Advanced Manufacturing Technology， 20xx， 21(10)， 733738 [17] 羅庚興 .西門子 STEP7 編程軟件的使用方法 [J].南方金屬， 20xx，（