【正文】 最后向我們陜西工院的良師益友們表示我衷心的問候。 在此，我由衷的向我的指導(dǎo)老師張順星老師表示感謝。 29 致謝 轉(zhuǎn)眼間，畢業(yè)設(shè)計(jì)到了結(jié)尾部分，兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我對 PLC可編程控制器的設(shè)計(jì)有了更深一步的認(rèn)識(shí)和了解，對立 體車庫的工作原理有了進(jìn)一步的掌握。我覺得這次設(shè)計(jì)的另一個(gè)重要方面是不斷的搜索資料搜索的途徑有多種，我從圖書館借 了有關(guān) PLC的書籍，從這些書籍我了解了松下 FP0型 PLC的編程。所以，貨臺(tái)要達(dá)到不同行的庫位時(shí)，應(yīng)對不同的行庫位的脈沖數(shù)的基礎(chǔ)上加上零位脈沖數(shù) 750；而貨臺(tái)要達(dá)到不同列庫位時(shí)，只需直接輸入列脈沖即可。其梯形圖如圖 224所示 。 鍵盤輸入各庫位編號(hào)梯形圖如圖 223所示 。由于絲杠與步進(jìn)電機(jī)同軸旋轉(zhuǎn)，故步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周，絲杠前進(jìn)一個(gè)螺距 d（通過測量已知d=3mm），所以，一個(gè)脈沖可使絲杠前進(jìn) d/400個(gè)螺距，即 。即每發(fā)出一個(gè)脈沖可使步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn) 176。設(shè)置 0通道（ X軸脈沖）的數(shù)據(jù)表同通道 1，并將索引寄存器 IX、 IY清零。 控制碼指定 如圖 218所示 21 圖 218指令控制碼 其中 H0 (0000)表示： 不進(jìn)行軟件復(fù) 位 H9 (1001) 表示： 進(jìn)行軟件復(fù)位、停止輸出脈沖 DT9052中的 16bit 如 圖 219所示、每 4bit分別對應(yīng)高速計(jì)數(shù)器的 ch0到 ch3。 立體車庫的編程設(shè)計(jì) 根據(jù)立體車庫的運(yùn)行控制要求 , 軟件設(shè)計(jì)采用模塊化結(jié)構(gòu) , 由初始化程序、存取車子程序和故障報(bào)警子程序組成。C(不結(jié)冰 ) 環(huán)境濕度 動(dòng)作時(shí)： 5～ 85﹪ RH 保存時(shí) 5～ 95﹪ RH (不結(jié)露 ) 耐久振動(dòng) 10～ 55HZ 上下振幅 XYZ 各方向 2h 耐久沖擊 500m/ X、 Y、 Z 各方向三次 保護(hù)構(gòu)造 IEC 規(guī)格 IP50 連接方式 接插件式 (不可進(jìn)行軟釬焊 ) 質(zhì)量 約 g 外殼材質(zhì) 聚碳酸酯 (PC) (1)對射式傳感器的工作原理 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(dòng)作狀態(tài)可分為入光時(shí) ON和遮光時(shí) ON兩種。需要注意檢測距離不要離傳感器太近，否則傳感器不能動(dòng)作；連接是采用接插件方式，千萬不要對端子 (讀出頭 )進(jìn)行焊接。在相應(yīng)的控制標(biāo)志為 OFF并且執(zhí)行條件 (觸發(fā)器 )為 ON的情況下，從指定的輸出通道 (Y0為H0， Y1為 H1)輸出一組脈沖 序列。 圖 212 F168(SPD1)指令 其中，參數(shù) S，表示存儲(chǔ)區(qū)的起始地址；參數(shù) n指定用于輸出脈沖的輸 出通道Yn(n: K0或 K1)。 PLC對步進(jìn)電機(jī)的控制首先要確立坐標(biāo)系 ,可以設(shè)為相對坐標(biāo)系 ,也可以設(shè)為絕對坐標(biāo)系。 本系統(tǒng)中步進(jìn)電機(jī)采用森創(chuàng) Syntron 42byg250C，該電機(jī)為兩相混合式步進(jìn)電機(jī)，靜態(tài)相電流 ，步距角 176。 （ 5） 價(jià)格便宜 ,可靠性高。增加相數(shù)能提高步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的性能，但電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)電源就會(huì)復(fù)雜，成本就會(huì)增加，應(yīng)按需要合理選用。當(dāng)電脈沖按某一相序連續(xù)加到步進(jìn)電動(dòng)機(jī)時(shí)，轉(zhuǎn)子以正比于電脈沖頻率的轉(zhuǎn)速沿某一方14 向旋轉(zhuǎn)。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)則轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角。 脈沖：脈沖信號(hào)輸入端，共陽極時(shí)該脈沖信號(hào)下降沿被驅(qū)動(dòng)器 解釋為一個(gè)有效脈沖，并驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行一步。 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器采用森創(chuàng) Syntron SH20403 兩相混合式步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器提供整步、改善半步、4 細(xì)分、 8 細(xì)分、 16 細(xì)分、 32 細(xì)分和 64 細(xì)分七種模式，利用驅(qū)動(dòng)器上六位撥碼開關(guān)的 3 位可以組合出不同的狀 態(tài)如圖 211 所示。步進(jìn)電機(jī)位置控制系 統(tǒng)接線圖如圖 210所示。其中 FP0C16T是晶體管輸出型的 PLC，具備 2路最高可達(dá) 10KHz的脈沖輸出，可實(shí)現(xiàn)獨(dú)立控制，常用于兩軸位置控制。 當(dāng) PLC控制單元的 I/O點(diǎn)數(shù)不足時(shí)，可進(jìn)行 I/O單元擴(kuò)展， FP0系列 PLC連接到一個(gè)控制單元的擴(kuò)展單元最多為三個(gè)，如圖 26所示。 FP0 系列 PLC 的 I/O 配置 用 X表示，外部輸出用 Y表示。 由于它的超小型尺寸和高度兼容性， FP0擁有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，如：繼電器順序控制、室內(nèi)檢測、傳送控制、自動(dòng)貨架、給料機(jī)、食品加工和包裝機(jī)、停車器、行車限距儀等。 2． 高速計(jì)數(shù)的功能 7 對單相配備了 4通道， 2相則為 2通道。此外該 PLC具有 32K步的大容量內(nèi)存及豐富的指令系統(tǒng)。當(dāng)堆垛機(jī)平臺(tái)移動(dòng)到貨架的指定位置時(shí)，伸叉電機(jī)驅(qū)動(dòng)貨臺(tái)向前伸出可將貨物取出或送入，當(dāng)貨物已送入，則鏟叉向后縮回。 TVT99V 立體倉庫系統(tǒng)中為了防止不確定因素對系統(tǒng)硬件的損壞，分別在機(jī)械手臂運(yùn)行的橫軸和縱軸上 設(shè)置了倉庫的定位孔，當(dāng)機(jī)械手臂運(yùn)行時(shí)，位于移動(dòng)模塊下方的光電傳感器分別檢測運(yùn)行 X 軸、 Y 軸的定位點(diǎn)，當(dāng)且僅當(dāng)機(jī)械手臂停止于點(diǎn)位孔點(diǎn)時(shí)，對應(yīng)的 Z 軸才能進(jìn)行取貨和移貨的動(dòng)作。給單元將系統(tǒng)中所有控制單元、執(zhí)行單元、檢測單元、輸入 /輸出單元的信號(hào)都引到面板上，由學(xué)生自行完成電路的設(shè)計(jì)，不同性質(zhì)的節(jié)點(diǎn)采用不同的顏色進(jìn)行標(biāo)識(shí)，并且每個(gè)單元自身的電路具有獨(dú)立性，具備擴(kuò)展功能。 2． PLC 控制單元。 圖 21 立體車庫的外形結(jié)構(gòu) 1垂直方向步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 2汽車 3立體車庫本體 4垂直方向定位傳感器 5垂直方向滾珠絲杠 6貨臺(tái)叉車 7貨臺(tái)直流電動(dòng)機(jī) 8急停按鈕 9水平方向定位傳感器 10按鈕 11倉位檢測傳感器（ 13 個(gè)） 12定位標(biāo)條 13水平方向步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 14PLC 15接口板 16按鈕板 17底板 立體倉庫主體由 立體車庫本體單元 、 PLC 控制單元 、 接口單元 及 電源單元 等組成。倉庫可以大幅度的向高空發(fā)展，充分利用倉庫地面和空間，節(jié)省了庫存占地面積，提高了空間利用率。在我國，自動(dòng)化倉庫應(yīng)用的行業(yè)主要有機(jī)械、冶金、化工、航空航天、電子、醫(yī)藥、食品加工、煙草、印刷、配送中心、機(jī)場、港口等。 它利用立體倉庫模型，采用滾珠絲杠、直線導(dǎo)軌、普通絲杠作為傳動(dòng)裝置，通過 PLC 編程控制實(shí)現(xiàn) X、 Y、 Z 軸位置控制，可完成簡單的取車或送車動(dòng)作 。本系統(tǒng)以 PLC 為主控制器，結(jié)合步進(jìn)電機(jī)、傳感技術(shù)、位置控制等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)四層十二倉位庫體自動(dòng)存儲(chǔ)物品 。使 PC 在概念、設(shè)計(jì)、性能、價(jià)格以及應(yīng)用等方面都有了新的突破。 它可以實(shí)現(xiàn)利用空間多層停車 ,不但節(jié)省占地空間 ,而且堆垛外觀可設(shè)計(jì)成多用途的商業(yè)廣告效益和實(shí)用性 ,堆垛式立體車庫對于解決現(xiàn)代化密集型城市的汽車停放問題具有重要的開發(fā)價(jià)值和廣泛的應(yīng)用前景。設(shè)計(jì)采用可分組合，模塊式安裝，方便靈活，具備維護(hù)使用方便，造價(jià)低等特點(diǎn) 。 立體車庫是現(xiàn)代 物流系統(tǒng)中迅速發(fā)展的一個(gè)重要組成部分，是一種多層存放貨物的高價(jià)倉庫系統(tǒng)，有自動(dòng)控制與管理系統(tǒng)、巷道堆垛機(jī)、高位貨架、自動(dòng)入庫以及其他輔助設(shè)備組成 。 立體停車庫生產(chǎn)在中國是個(gè)新興行業(yè)，立體停車庫可緩解城市動(dòng)、靜態(tài)交通問題，改善居住環(huán)境，有效利用土地價(jià)值。 立體車庫是在不直接進(jìn)行人工參與的情況下，自動(dòng)存儲(chǔ)和取出物料的系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有操作簡便 ,自動(dòng)化程度高 ,運(yùn)行速度快、可靠性高等特點(diǎn)。不僅控制功能增強(qiáng)，功耗和體積減小，本錢下降，可靠性進(jìn)步，編程和故障檢測更為靈活方便，而且隨著遠(yuǎn)程 I/O 和通訊網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處 理以及圖象顯示的發(fā)展，使 PLC 向用于連續(xù)生產(chǎn)過程控制的方向發(fā)展，成為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的一大支柱。自動(dòng)化立體倉庫是以四層十二倉位庫體為主體，以成滾珠絲杠、步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)為搬運(yùn)設(shè)備，以松下電工 fp0PLC 為控制核心，實(shí)現(xiàn)高效率物流、大容量存儲(chǔ)的機(jī)電一體化高科技集成系統(tǒng)，系統(tǒng)具有自動(dòng)化程度高、運(yùn)行穩(wěn)定、精度高、易控制的特點(diǎn)。 2 本課題研究的主要意義 自動(dòng)化立體倉庫系統(tǒng)是指在不需要人工干預(yù)的情況下，運(yùn)輸設(shè)備能自動(dòng)存儲(chǔ)和取出貨物的多層倉庫存儲(chǔ)系統(tǒng)。 隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、交通的發(fā)展以及人們生活水平的不斷提高，車輛無處停放的問題入去突出。 立體倉庫存放車輛與傳統(tǒng)地下車庫相比更加有效的保證人身和車輛的安全，立體車庫從管理上可以做到徹底的人車分流。如下圖 22 所示。該單元可分別選用松下 PLC、西門子 PLC、歐姆龍 PLC、三菱 PLC 等。 4． 電源單元。 機(jī)械部分采用滾珠絲杠、滑杠、普通絲杠等機(jī)械元件組成，采用步進(jìn)電機(jī)、5 直流電機(jī)作為拖動(dòng)元件。 控制面板上的開關(guān)及按鈕功能及倉位號(hào)（ 見圖 2圖 24） 圖 23 控制面板上的開關(guān)及按鈕功能 圖 24 控制面板上的倉位號(hào) 表 2控制面板上的按鈕功能表 按鍵號(hào) 功能選擇 定義 1 自動(dòng) 選擇 1 號(hào)倉位 手動(dòng) 機(jī)構(gòu)水平向左移動(dòng) 2 自動(dòng) 選擇 2 號(hào)倉位 手動(dòng) 機(jī)構(gòu)垂直向下移動(dòng)