【正文】 它被封裝在一個功能構(gòu)件里（稱為腳本程序功能構(gòu)件），在后臺由獨立的線程來運行和處理，能夠避免由于單個腳本程序的錯誤而導致整個系統(tǒng)的癱瘓。雙擊組態(tài)畫面中的 堆垛機左移指示燈 ，選中屬性設(shè)置中的 “可見度 ”，使其與相應(yīng)數(shù)據(jù)對象進行連接，在 “表達式非零時 ”框中選擇對應(yīng)圖符可見，即表達式 =1 時，指示燈可見 。 如圖 412 所示： 圖 412 數(shù)據(jù)對象填充顏色設(shè)置 2） 按鈕的開關(guān) 的設(shè)置 ：添加 數(shù)據(jù)對象 “啟動 \停止 ”設(shè)置 基本屬性 ， 并設(shè)置好操作屬性。在系統(tǒng)運行過程中，圖形對象的外觀和狀態(tài)特征，由數(shù)據(jù)對象的實時采集值驅(qū)動，從而實現(xiàn)了圖形的動畫效果。 如圖 410 所示： 圖 410 PLC 與 MCGS 的通道連接 然后單擊 “設(shè)備調(diào)試 ”就可以在線調(diào)試了。 MCGS 實現(xiàn)設(shè)備驅(qū)動的基本方法是：在設(shè)備窗口內(nèi)配置不同類型的設(shè)備構(gòu)件，并根據(jù)外部設(shè)備的類型和特征，設(shè)置相關(guān)的屬性，將設(shè)備的操作方法，如硬件參數(shù)配置、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、設(shè)備調(diào)試等都封裝在構(gòu)件之內(nèi)，以對象的形式與外部設(shè)備建立數(shù) 據(jù)的傳輸通道連接。構(gòu)造實時數(shù)據(jù)庫的過程，就是定義數(shù)據(jù)對象的過程。 事件型數(shù)據(jù)對象的值是 19 個字符組成的定長字符串，用來保留當前最近一次事件所產(chǎn)生的時刻： “年，月，日，時，分，秒 ”。 ② 數(shù)值型 ： 數(shù)值型數(shù)據(jù)對象除了存放數(shù)值及參與數(shù)值運算外，還提供報警信息，與外部設(shè)備的模擬量輸入輸出通道連接。 設(shè)備窗口通過設(shè)備構(gòu)件驅(qū)動外部設(shè)備，將采集的數(shù)據(jù)送入實時數(shù)據(jù)庫；由用戶窗口組成的圖形對象，與實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象建立連接關(guān)系，以動畫形式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化；運行策略通過策略構(gòu)件，對數(shù)據(jù)進行操作和處理 。 圖 43 畫面建立 22 （ 4） 在 “用戶窗口 ”中，選中 “立體倉庫監(jiān)控系統(tǒng) ”，點擊右鍵，選擇下拉菜單中的 “設(shè)置為啟動窗口 ”選項，將該窗口設(shè)置為運行時自動加載的窗口。 圖 41 MCGS 工程各要素間的關(guān)系 21 工程畫面的制作 是整個工程制作的主要步驟之一，其主要目的是以實際的控制對象為模板通過繪制和動畫功能的設(shè)置能夠?qū)崟r模擬系統(tǒng)的運行。 ⑤ 編寫腳本控制流程程序。 基于 MCGS 組態(tài)軟件設(shè)計的基本步驟可以概括為以下幾點： ① 查看資料，組織材料。 （ 7）兩個或兩個以上的線圈可以并聯(lián)輸出。 （ 4）同一編號的線圈在一個程序中使用兩次稱為雙線圈輸出。 （ 2）梯形圖每一行都是從左母線開始，線圈接在右邊。如圖 36 所表示：搜索完成后會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中所有 PLC 的列表，選擇要操作的 PLC 可對所選 PLC 進行操作了。PC 機或編程器的最小配置如下： Windows9 Windows9 Windows202 Windows Me或者 Windows 以上。為了能快捷高效地開發(fā)你的應(yīng)用程序， STEP7MicroWIN 軟件提供了三種程序編輯器。 啟動、停止、取、 存、 取 2 號、 存 2 號 梯形圖（ 見 附 錄 1） PLC 程序的設(shè)計 西門子 S7200 PLC，因此使用的編程軟件是 STEP 7MicroWIN 。 ③ 執(zhí)行 “取 ”指令。這樣便于操作人員在操作之前，就能看到所選庫位有沒有物品，便于操作。若存無物指示燈不亮，則表示所選庫位內(nèi)有物品，此時不執(zhí)行存貨指令。 14 立體倉庫的工作流程圖 立體倉庫的工作控制流程圖如圖 32 所示： 開 始 工 作選 擇 存 指 令選 擇 庫 位 號選 擇 庫 位 號所 選 庫 位 號 有 無 物 品 ？選 擇 取 指 令所 選 庫 位 號 有 無 物 品 ？X , Y 軸 電 機 運 行 至所 選 庫 位 號 ， Z 軸電 機 正 轉(zhuǎn) 伸 叉 伸 入庫 內(nèi)X , Y 軸 電 機 運 行 至裝 貨 臺 ， Z 軸 電 機正 轉(zhuǎn) 伸 叉 伸 入 裝 貨臺 內(nèi)Y 軸 電 機 上 升 抬 起物 品 ， Z 軸 電 機 反轉(zhuǎn) 將 物 品 帶 出Y 軸 電 機 上 升 抬 起物 品 ， Z 軸 電 機 反轉(zhuǎn) 將 物 品 帶 出X , Y 軸 電 機 運 行 至 卸 貨 臺 ， Z軸 電 機 正 轉(zhuǎn) 伸 叉 進 入 卸 貨臺 ， Y 軸 電 機 下 行 將 物 品 放下 ， Z 軸 電 機 反 轉(zhuǎn) 出 庫X , Y 軸 電 機 運 行 至 所 選 庫 位號 ， Z 軸 電 機 正 轉(zhuǎn) 伸 叉 進 入卸 貨 臺 ， Y 軸 電 機 下 行 將 物品 放 下 ， Z 軸 電 機 反 轉(zhuǎn) 出 庫X , Y 軸 電 機 復位 至 原 始 位 置結(jié) 束有無有無 圖 32 工作 流程圖 控制系統(tǒng) 的設(shè)計思路 取貨和存貨工作流程： 接通電源，通電狀態(tài)下，各機構(gòu)復位， X 軸、 Y 軸、 Z 軸回復零位，堆垛機停在初始位置 (入庫口 )，按下啟動按鈕 ，定時器控制啟動指示燈 2秒。 表 31 PLC 輸入輸出 I/O 分配 輸入 與輸出 選擇庫位 1按鈕 取貨按鈕 選擇庫位 2按鈕 存貨按鈕 選擇庫位 3按鈕 庫位 1傳感器 選擇庫位 4按鈕 庫位 2傳感器 啟動按鈕 庫位 3傳感器 停止按鈕 庫位 4傳感器 X軸電機左行 取貨指示燈 X軸電機右行 存貨指示燈 Y軸電機上行 取有物指示燈 Y軸電機下行 存有物指示燈 Z軸電機伸叉 啟動指示燈 Z軸電機縮叉 立體倉庫的 控制 流程圖 以及編程說明 本次設(shè)計采用西門子 S7200系列 PLC，選用 CPU226 CN。 存貨操作 時，當控制系統(tǒng)檢測到 裝 /卸貨臺 有貨物時，啟動堆垛機，將 裝 /卸貨臺 上的貨物 取出 放置到指定 庫 位 號上； 取貨操作 時，啟動堆垛機將指定 庫 位 號 上的貨物取出 送 到 裝 /卸貨臺 ；堆垛機在執(zhí)行完每次取 存 任務(wù)后 自動返回到 初始位置 ，等待下一運行指令 。堆垛機是立體倉庫的關(guān)鍵部件，負責全部貨物的入庫、出庫承運作業(yè)，可實現(xiàn)三個自由度 （ X、 Y、 Z 軸）的運動。 程序，根據(jù)工作要求設(shè)計出周密完整的梯形圖程序，這是整個立體倉庫系統(tǒng)設(shè)計的核心工作。 12 第 3 章 基于 PLC 的立體倉庫控制系統(tǒng)的應(yīng)用 系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟 在立體倉庫控制系統(tǒng)的設(shè)計過程中主要考慮以下幾點： 。 MCGS 把各種網(wǎng)絡(luò)形式，以父設(shè)備構(gòu)件和子設(shè)備構(gòu)件的形式，供用戶調(diào)用，并進行工作狀態(tài)、端口號、工作站地址等屬性參數(shù)的設(shè)置。我們在組態(tài)環(huán)境中生成的畫面都是靜止的，在工程運行中產(chǎn)生動畫效果的方法是：圖形的每一種動畫屬性中都有一個 “表達式 ”設(shè)定欄，在該欄中設(shè)定一個與圖形狀態(tài)相聯(lián)系的數(shù)據(jù)變量，連接到實時數(shù)據(jù)庫中，以此建立相應(yīng)的對應(yīng)關(guān)系，MCGS 稱之為動畫連接。 MCGS 負責在運行環(huán)境中調(diào)用相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動程序，將數(shù)據(jù)傳送到工程中各個部分，完成整個系統(tǒng)的通訊過程。 MCGS 用主控窗口、設(shè)備窗口和用戶窗口來構(gòu)成一個應(yīng)用系統(tǒng)的人機交互圖形界面，組態(tài)配置各種不同類型和功能的對象或構(gòu)件，同時可以對實時數(shù)據(jù)進行可視化處理。包括編寫控制程序（ if…then腳本程序），選用各種功能構(gòu)件，如：數(shù)據(jù)提取、歷史曲線、定時器、配方操作、多媒體輸出等。 ③ 用戶窗口：本窗口主要用于設(shè)置工程中人機交互的界面，諸如：生成各種動畫顯示畫面、報警輸出、數(shù)據(jù)與曲線圖表等。在主控窗口中可以放置一個設(shè)備窗口和多個用戶窗口，負責調(diào)度和管理這些窗口的打開或關(guān)閉。一旦組態(tài)工作完成，運行 環(huán)境和組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫就可以離開組態(tài)環(huán)境而獨立運行在監(jiān)控計算機上。 9 圖 22 MCGS 組態(tài)軟件系統(tǒng)構(gòu)成 用戶的所有組態(tài)配置過程都在組態(tài)環(huán)境中進行，組態(tài)環(huán)境相當于一套完整的工具軟件，它幫助用戶設(shè)計和構(gòu)造自己的應(yīng)用系統(tǒng)。 總之， MCGS 組態(tài)軟件功能強大，操作簡單，易學易用，普通工程人員經(jīng)過短時間的培訓就能迅速掌握多數(shù)工程項目的設(shè)計和運行操作。 ⑾ 良好的可維護性和可擴充性。 ⑺ 多樣化的報警功能。 ⑶ 豐富、生動的多媒體畫面。 MCGS 工控組態(tài)軟件是一套32 位工控組態(tài)軟件，它基于 Windows 平臺，可穩(wěn)定運行于 Windows95/98/NT 操作系統(tǒng)。 PLC 大都采用高質(zhì)量的工作穩(wěn)定性好、抗干擾能力強 的開關(guān)穩(wěn)壓電源，許多 PLC 電源還可向外部提供直流 24V 穩(wěn)壓電源，用于向輸入接口上的接入電氣元件供電，從而簡化外圍配置。 4． 編程裝置 編程器作用是將用戶編寫的程序下載至 PLC 的用戶程序存儲器，并利用編程器檢查、修改和調(diào)試用戶程序，監(jiān)視用戶程序的執(zhí)行過程，顯示 PLC 狀態(tài)、內(nèi)部器件 及系統(tǒng)的參數(shù)等。 PLC 提供了各種工作電平、連接形式和驅(qū)動能力的 I/O 模塊，有各種功能的 I/O 模塊供擁護選用。 PLC 中的存儲器一般包括系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器兩部分。 CPU 在 很大程度上決定了 PLC 7 的整體性能，如整個系統(tǒng)的控制規(guī)模、工作速度和內(nèi)存容量。 可編程控制器的基本組成 PLC 從組成形式上分為整體式和模塊式兩種。 （ 4）功能強， 擴展能力強。1971 年日本從美國引進該項技術(shù)，很快研制出日本第一臺 PLC； 1973 年西歐國家也研制出了他們的第一臺 PLC；我國 1974 年開始研制， 1977 年開始工業(yè)應(yīng)用。由于繼電器控制系統(tǒng)明顯的缺點即通用性和靈活性、可擴展性較差，導致當時汽車的每一次改型都需要對控制系統(tǒng)進行重新設(shè)計和安裝。 PLC 可以通過它的外設(shè)或通信接口與外界交換信息。 PLC 基于電子計算機，但并不等同于普通計算機。 5 第 2 章 可編程控制器 與 MCGS 的概述 可編程控制器的產(chǎn)生、發(fā)展及應(yīng)用特點 的 定義 和功能 可編程控制器，英文稱 Programmable Controller，簡稱 PLC，本課題中用 PLC 作為它的簡稱。在我國，自立體倉庫應(yīng)用的行業(yè)主要有機械、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、機場、港口等。同時，由于使用自動化倉庫，促進企業(yè)的科學管理，減少了浪費，保證均衡生產(chǎn)，也提高了操作人員素質(zhì)和管理人員的水平。為此，建立自動化高架倉庫系統(tǒng)是其有力的措施之一。高架庫系統(tǒng)是解決這一問題的最有效的手段之一。 ④ 減少庫存資金積壓 。企業(yè)外購件和自制生產(chǎn)件進入自動化倉庫儲存是整個生產(chǎn)的一個環(huán)節(jié)，短時儲存是為了在指定的時間自動輸出到下一道工序進行生產(chǎn)，從而形成一個自動化的物流系統(tǒng)，這是一種 “動態(tài)儲存 ”，也是當今自動化倉庫發(fā)展的一個明顯的技術(shù)趨勢。這是相當可觀的。在西方有些發(fā)達國家，提高空間利用率的觀點已有更廣泛深刻的含義，節(jié)約土地，已與節(jié)約能源、環(huán)境保護等更多的方面聯(lián)系起來。整體式倉庫具有技術(shù)水平高、投資大和建設(shè)周期長等問題，適用于大型企業(yè)和流通中心。是全自動化立體倉庫系統(tǒng)的核心。根據(jù)其導向方式分為感應(yīng)式導向小車和激光導向小車。按結(jié)構(gòu)形式分為單立柱和雙立柱兩種基本形式；按服務(wù)方式分為直道、彎道和轉(zhuǎn)移車三種基本形式。 立體倉庫的組成和優(yōu)越性 立體倉庫 的 組成： 高層貨架：用于存儲貨物的鋼結(jié)構(gòu)。 我國對立體倉庫及其物料搬運設(shè)備的研制開始 并不晚， 1963 年研制成第一臺橋式堆垛起重機（機械部北京起重運輸機械研究所）， 1973 年開始研制我國第一座由計算機控制的自動化立體倉庫（高 15 米，機械部起重所負責），該庫 1980 年投入運行。 立體倉庫的產(chǎn)生和發(fā)展是第二次世界大戰(zhàn)之后生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。即 通過設(shè)備連接和實時數(shù)據(jù)庫 的構(gòu)建、動畫連接及控制流程編制、調(diào)試等實現(xiàn)立體倉庫的監(jiān)視， 從而 直接、直觀、準確地反映立體倉庫 “ 取、存 ” 貨時實際運行狀態(tài)。 附件 2 2*2 立體倉庫組態(tài)軟件監(jiān)控畫面 —2 號庫位取貨過程 仿真 錯誤 !未定義書簽。 I 鄭州大學 現(xiàn)代 遠程教育 畢 業(yè) 設(shè) 計 題 目： 立體倉庫模擬裝置的設(shè)計及控制 (PLC 控制類 )控制部分設(shè)計 入學年月 ： 09 年 5 月 姓 名 ： 學 號 ： 專 業(yè) ：機電一體化 專科 學 習 中 心 ： 指 導 教 師 ______________ 完成時間 2021 年 12