【正文】 對系統(tǒng)的展望： 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對物流產(chǎn)業(yè)的需求也會逐年擴(kuò)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(jì)就是為了提。從而設(shè)計(jì)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)。 （ 9） 機(jī)械手伸縮、升降 ,轉(zhuǎn)盤電機(jī)返回原點(diǎn)。 （ 7） 機(jī)械手下降 ,當(dāng)脈沖個數(shù)達(dá)到設(shè)置值時(shí)停止。 （ 5） 機(jī)械手上升 ,當(dāng)脈沖個數(shù)達(dá)到設(shè)置值時(shí)停止。 （ 3） 機(jī)械手下降 ,當(dāng)脈沖個數(shù)達(dá)到設(shè)置值時(shí)停止。 以入庫動作為例， 具體動作過程如下： （ 1） 機(jī)械手伸縮、升 降 、轉(zhuǎn)盤和抓手進(jìn)行原點(diǎn)搜索。若當(dāng)前位于操作位置的料倉號是8,則通過程序判別 ,電動機(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) ,電動機(jī)停止運(yùn)行。 基于 PLC 柔性制造生產(chǎn)線中物料立體倉庫的設(shè)計(jì) 若有 55 開 機(jī)各 軸 歸 零調(diào) 用 編 碼 器 設(shè) 置 程 序目 標(biāo) 值 與 編 碼 器 計(jì) 數(shù)值 H C 比 較目 標(biāo) 值 H C 值 o無 刷 電 機(jī) 正 轉(zhuǎn) 輸 出 無 刷 電 機(jī) 反 轉(zhuǎn) 輸 出 無 刷 電 機(jī) 停 止電 機(jī) 運(yùn) 行 信 號 輸 出起 動 坐 標(biāo) ?? 目 標(biāo) 值H C ?? ( 起 動 坐 標(biāo) + 目標(biāo) 坐 標(biāo) ） / 2變 速 模 塊量 程 標(biāo) 定 輸 出NY 0 = 0YYNN 基于 PLC 柔性制造生產(chǎn)線中物料立體倉庫的設(shè)計(jì) 若有 56 圖 46 無刷直流電機(jī)的控制流程圖 目標(biāo)料倉號及倉 位號的設(shè)置 為便于現(xiàn)場操作 使用 , 25 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 , 1~25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。 直流 電機(jī)的控制 無刷直流電機(jī)的控制流程圖如 圖 46 所示 ，開機(jī)后各軸返回零位，系統(tǒng)調(diào)用編碼器設(shè)置程序，并比較目標(biāo)坐標(biāo)值與編碼器計(jì)數(shù)值 HC，如果目標(biāo)值大于 HC 則控制無刷直流電機(jī)正轉(zhuǎn)，目標(biāo)值小于 HC 值時(shí)控制無刷直流電 機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)二者相等時(shí)電機(jī)停止。當(dāng)觸點(diǎn) 閉合時(shí)，調(diào)用子程序 2，停止電機(jī)，復(fù)位系統(tǒng)。當(dāng)觸點(diǎn) 合一次時(shí)，脈沖個數(shù)的設(shè)定值從 0 開始增加 1000，當(dāng)觸點(diǎn) 每閉合一次時(shí)，脈沖個數(shù)的設(shè)定基于 PLC 柔性制造生產(chǎn)線中物料立體倉庫的設(shè)計(jì) 若有 54 值從當(dāng)前值減少 1000。 子程序 3 是當(dāng)管線已滿時(shí)，如果試圖裝入脈沖列參數(shù)，狀態(tài)寄存器中的 PTO 溢出位就會置為 1，如果檢測到溢出，通過該程序?qū)⑾到y(tǒng)復(fù)位。對于給定了起始頻率、運(yùn)行頻率以及行程的包絡(luò)線，可以根據(jù)公式計(jì)算出頻率上升的斜率，基于此原則，子程序是假定外部給定三個孌量：起始頻率、運(yùn)行頻率、脈沖數(shù)（即行程），計(jì)算出各段運(yùn)行脈沖數(shù)。子程序 2停止程序，子程序 3意外情況發(fā)生回原點(diǎn)程序。使用了三個子程序。在立體倉庫提升機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制 中，使用下圖完成步進(jìn)電機(jī)的定位。 退出子程序。 可選步驟。 向 SMW168（字）寫入包絡(luò)表 C的起始 V存儲器偏移值。 初始化子程序中，把 1685送入 SMB67，使 PTO以微秒為增量單位（或 16A8使 PTO以毫秒為增量單元）。 為了初始化 PTO，請遵循如下步驟： 用初次掃描存儲器位（ ）復(fù)位輸出為 0，并調(diào)用執(zhí)行初始化操作的子程序。 基于 PLC 柔性制造生產(chǎn)線中物料立體倉庫的設(shè)計(jì) 若有 42 圖 43 PTO/PWM控制字節(jié)參考 圖 44 PTO/PWM初始化和操作順序 基于 PLC 柔性制造生產(chǎn)線中物料立體倉庫的設(shè)計(jì) 若有 43 PTO/PWM初始化操作假定 S7200 已置成 RUN 模式如圖 44， 因此初次掃描存儲器位為真（ =1）。如果要裝入新 的脈沖數(shù)（ SMD72或 SMD82）、脈沖寬度（ SMW70或 SMW80）或周期（ SMW68或 SMW78），應(yīng)該在執(zhí)行 PLS 指令前裝入這些值和控制寄存器。 在該例中，使用一個簡單公式計(jì)算 PTO/PWM 發(fā)生器用來調(diào)整每個脈沖周期所示使用的周期增量值： 給定段的周期增量 = |ECTICT|/Q ECT = 該段結(jié)束周期時(shí)間 基于 PLC 柔性制造生產(chǎn)線中物料立體倉庫的設(shè)計(jì) 若有 41 ICT = 該段初始化周期時(shí)間 PTO/PWM控制寄存器 表 C917是控制 PTO/PWM操作的寄存器，利用圖 43可以作為快速參考，確定放入 PTO/PWM控制寄存器中的值，啟動要求的操作。在輸出包絡(luò)的加速部分，要求在 200個脈沖左右達(dá)到 最大脈沖頻率。由于包絡(luò)表 C中的值是用周期表示的，而不是用頻率，需要把給定的頻率值轉(zhuǎn)換成周期值。圖 42的例子說明了如何生成包絡(luò)表值，按要求產(chǎn)生輸出波形加速電機(jī)、恒速運(yùn)行，然后減速電機(jī)。 當(dāng) PTO包絡(luò)執(zhí)行時(shí)，當(dāng)前啟動的段數(shù)目保存在 SMB166（或 SMB176）中。另外，在狀態(tài)字節(jié)中的增量計(jì)算錯誤位（ ）被置為 1。在周期增量區(qū)輸 入一個正值將增加周期：輸入一個負(fù)值將減小周期；輸入 0值將不改變周期。 基于 PLC 柔性制造生產(chǎn)線中物料立體倉庫的設(shè)計(jì) 若有 39 包絡(luò)表 C的格式如表 。多段操作可以用 PLS 指令啟動。選擇多段操作，必須裝入包絡(luò)表 C的起始 V存儲器構(gòu)的偏移地址（ SMW168 或 SMW178）。 （ 2） 多段管線：在多段管線中， CPU自動從 V存儲 器區(qū)的包絡(luò)表中讀出每個脈沖串段的特性。當(dāng) PLC進(jìn)入 RUN 狀態(tài)時(shí)，這個初始位化為 0。 2） 如果在利用 PLS指令捕捉到新脈沖串前啟動的脈沖串已經(jīng)完成。在管線中一次 只能存入一個入口，一旦第一個脈沖串發(fā)送完成，接著輸出第二個波形，管線可以用于新的脈沖串。一旦啟動了起始PTO段，就必須立即按照第二個波形的要求改變特殊寄存器，并再次執(zhí)行 PLS 指令。 有兩種方法完成管線，單段管線和多段管線。當(dāng)激活的脈沖串完成時(shí)，立即開始新脈沖的輸出。請見下面的多段管線。另外，根據(jù)脈沖串的完成調(diào)用中斷程序（有關(guān)中斷和通訊指令的細(xì)節(jié)請見 ）。如果指定脈沖數(shù)為 0，就把脈沖數(shù)缺省地設(shè)定為 1個脈沖。脈沖數(shù)的范圍是： 1到 4,294,967,295。周期的范圍是 50到 65,535微秒，或 2到 65,535毫秒。 PTO提供指定脈沖個數(shù)的方波（ 50%占空比）脈沖串發(fā)生功能。把 PTO/PWM 控制字節(jié)（ 或 ）的允許位置為 0，并執(zhí)行 PLC 指令，可以在任何時(shí)候禁止 PTO 或 PWM 波形的產(chǎn)生。這些值全部存儲在指定的特殊存儲器中，一旦這引起特殊存儲器的位被置成所示需操作，可通過執(zhí)行脈沖指令（ PLC）來調(diào)用這些操作。脈沖寬度調(diào)制（ PWM）功能 提供連續(xù)、變占空比輸出，用戶控制周期和脈沖寬度。因些在允許 PTO或 PWM 操作前把 和 的映像寄存器設(shè)定為 0。當(dāng)不使用 PTO/PWM 發(fā)生器時(shí)，輸出由映像寄存器控制。當(dāng) PTO或 PWM功能時(shí)，PTO/PWM發(fā)生器控制輸出，在輸出點(diǎn)禁止使用通用功能。一個發(fā)生器分配在數(shù)字輸出 ，另一個分配在數(shù)字輸出 。 其設(shè)置程序如下： LD h: MOVB 16FC, SMB47 //設(shè)置控制位：向上計(jì)數(shù)；速率 1X；已啟用； MOVD +0, SMD48 //載入 CV MOVD +0, SMD52 //載入 PV HDEF 1, 9 //HSC1；模式 9 ENI //允許全局中斷 HSC 1 //執(zhí)行 HSC指令 脈沖輸出指令（ PLC）檢測為脈沖輸出（ ）設(shè)置的特殊存儲器位，然后激活由特殊存儲器位定義的脈沖操作。 系統(tǒng) 進(jìn)入下一個循環(huán)過程。 Z軸移動指定位移， Y軸下降，到基于 PLC 柔性制造生產(chǎn)線中物料立體倉庫的設(shè)計(jì) 若有 36 位后電磁閥控制氣缸松開貨物， Y軸上升， R軸順時(shí)針轉(zhuǎn) 90176。 Z軸移動指定位移， Y軸下降，檢測到位后，電磁閥控制氣缸夾緊貨物， Y軸上升， R軸逆時(shí)針轉(zhuǎn) 90176。按取貨優(yōu)先級選擇倉位， R軸順時(shí)針轉(zhuǎn) 90176。入庫完成。到達(dá)位置 2后， R軸順時(shí)針轉(zhuǎn) 90176。 Z軸移動指定位移， Y軸下降，檢測機(jī)械手到位后，電磁閥控制氣缸 夾 緊貨物， Y軸上升， R軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 90176。 X、 Y軸向位置 1移動 ，驅(qū)動器比 較設(shè)定坐標(biāo)值與編碼器值是否相符，實(shí)施監(jiān)控。 當(dāng)其閉合時(shí)表明小車上有貨物，選擇入庫指令。 接通電源， 程序初始化，機(jī)構(gòu)復(fù)位， X軸、 Y軸、 Z軸、 R軸回零位，設(shè)定優(yōu)先存取倉位并逐行掃描倉位。 基于 PLC 柔性制造生產(chǎn)線中物料立體倉庫的設(shè)計(jì) 若有 33 表 系統(tǒng)元器件選型清單 元器件名稱 元器件規(guī)格 元器件型號 數(shù)量 備注 1 2 PLC可編程控制器 24輸入 DC24V CPU226 DC/DC/DC 1 PLC可編程控制器擴(kuò)展模塊 8輸入 DC24V EM232 1 3 夾緊氣缸 平行夾 HDP 20S HDT 1630 1 4 電磁閥 ~ DC 24v SVK 0120 1 5 無刷直流 電機(jī) 200w 3000RPM 57BL2030H1LS 2 6 步進(jìn)電機(jī) 220V 57BYG250C 2 7 旋轉(zhuǎn) 編碼器 12v~24v E6A2CW5C 1 8 無刷直流電機(jī)驅(qū)動器 220V BL2203 2 9 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器 SH20403 2 10 行程 開關(guān) 5A125VAC/3A250VAC Z15GQ21B 8 11 光電開關(guān) 12v~24v EESPY402 1 對 12 倉庫到位開關(guān) 5A125VAC/3A250VAC Z15GQ21B 3 13 空氣開關(guān) 10A 220V 2P 1 基于 PLC 柔性制造生產(chǎn)線中物料立體倉庫的設(shè)計(jì) 若有 34 基于 PLC 柔性制造生產(chǎn)線中物料立體倉庫的設(shè)計(jì) 若有 35 4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的總體程序設(shè)計(jì) I/0地址分配表 I/O 地址分配表見附錄。 基于 PLC 柔性制造生產(chǎn)線中物料立體倉庫的設(shè)計(jì) 若有 32 圖 312 X 軸直流無刷電機(jī)控制接線圖 電氣原理圖 電器原理圖見附錄?；蛘咚俣然貍鞲淖円?encoder 變化為參考，使信號分辨率增加以期得到更佳的控制。高轉(zhuǎn)速的速度控制必須考慮到系統(tǒng)的 CLOCK 分辨率是否足以掌握處理軟件指令的時(shí)間，另外對于 hallsensor 信號變化的資料存取方式也影響到處理器效能與判定正確性、實(shí)時(shí)性。速度不夠則開長，速度過頭則減短，此部份工作就由 PWM 來完成。此外因?yàn)殡娮恿慵傆虚_關(guān)的響應(yīng)時(shí)間，所以功率晶體管在關(guān)與開的交錯時(shí)間要將零件的響應(yīng)時(shí)間考慮進(jìn)去，否則當(dāng)上臂 (或下臂 )尚未完全關(guān)閉，下臂 (或上臂 )就已開啟，結(jié)果就造成上、下臂短路而使功率晶體管燒毀。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動到 hallsensor感應(yīng)出另一組信號的位置時(shí)，控制部又再開啟下一組功率晶體管，如此循環(huán)電機(jī)就可以依同一方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動直到控制部決定要電機(jī)轉(zhuǎn)子停止則關(guān)閉功率晶體管 (或只開下臂功率晶體管 )；要電機(jī)轉(zhuǎn)子反向則功率晶體管開啟順序相反。所以如果用戶采用細(xì)分驅(qū)動器，‘相數(shù)’將變得沒有意義 ② .電機(jī)相電流的設(shè)定 SH系列驅(qū)動器是靠驅(qū)動器上的撥位開關(guān)來設(shè)定電機(jī)的相電流，您只需根據(jù)面板上的電流設(shè)定表格進(jìn)行設(shè)定。在沒有細(xì)分驅(qū)動器時(shí)，用戶主要靠選擇不同相數(shù)的步進(jìn)電機(jī)來滿足自己步距角的要求。 細(xì)分功能完全是由驅(qū)動器