【正文】 算法及技巧, 機械工業(yè)出版社, [3] 吳中俊, 可編程序控制器原理及應(yīng)用, 機械工業(yè)出版社, [4] 王鴻鈺, 步進電機控制技術(shù)入門,同濟大學(xué)出版社,1990[5] 史敬灼, 步進電動機伺服控制技術(shù), 科學(xué)出版社, [6] 安格斯生, Jan Axelson, 串行端口大全, 中國電力出版社, 2022[7] 顏永軍, Protel 99 電路設(shè)計與應(yīng)用, 國防工業(yè)出版社,[8] 周潤景,Protel 99 原理圖與印制電路板設(shè)計,電子工業(yè)出版社, 2022[9] 潘永雄, 電子線路 CAD 實用教程，西安電子科技大學(xué)出版社, 45 / 47。同時，向在百忙中抽出時間對本文進行評審并提出寶貴意見的各位專家老師表示衷心地感謝。四年來，我收獲的不僅僅是專業(yè)知識，也不僅僅是做人道理，更多的還有對待種種困難的堅強的心態(tài)，我會把這些都當(dāng)作人生道路中難得的財富，因為它們會激勵自己不斷的前進，使自己更加堅強，同時對生活賦予新的意義。在學(xué)習(xí)生活的四年里，各位任課老師深厚廣博的學(xué)識使我增長了知識，開拓了視野。43 / 47致 謝在此次畢業(yè)設(shè)計過程中遇到了許多的問題和難點，但在老師和同學(xué)的幫助下，特別是在指導(dǎo)教師的幫助和鼓勵下，所有困難都得到了解決，使我能夠圓滿的完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。42 / 47總 結(jié) 經(jīng)過這次的畢業(yè)設(shè)計讓我更加熟練了掌握了 PLC 和觸摸屏的應(yīng)用，和對立體倉庫的認(rèn)識，在模型建立的過程中，學(xué)到了很多加強了實踐環(huán)節(jié)的能力，同時由于硬件的局限性使模型跟實際的相比較還欠缺一些功能，在這些模型的基礎(chǔ)上進行了最大的功能開發(fā)，此模型的優(yōu)點是手動、自動、點動功能的實現(xiàn)比較簡單易用，穩(wěn)定性也較好，是一些比較實用的功能，加上觸摸屏作為上位機界面的控制，減少了環(huán)境惡劣的影響，并且是操作更加的方便快捷。在模型設(shè)計制作的過程中，曾多次出現(xiàn)過機械故障，故障的出現(xiàn)是由于操作和程序有誤引起的，在程序編寫的過程中由于繼電器過舊的原因造成了直流電機因為堵轉(zhuǎn)燒壞，叉車機械部分因為超出限位絲杠卡住。電氣控制故障的診斷就比較困難一些。排除機械故障相對說來比較容易。除了微型開關(guān)結(jié)構(gòu)之外，與機械相關(guān)的故障是設(shè)備達到了壽命年限。日常檢查內(nèi)容見表 所示。 因為 RS485 接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)，一般只需二根連線，所以 RS485 接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。即具有多站能力，這樣用戶可以利用單一的RS485 接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。它的最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為 4000 英尺，實際上可達 3000 米，另外 RS232 接口在總線上只允許連接 1 個收發(fā)器， 即單站能力。如都采用平衡傳輸方式、都 需要在傳輸線上接終接電阻等。圖 設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)圖 圖 EM圖40 / 47 PLC 和觸摸屏通信 PLC 和觸摸屏的連接是通過九針的 RS485 通信電纜進行 通信的。 11 位 MODEM 是指：1 個起始位、8 個數(shù)據(jù)位、 1 個奇偶校驗位（偶校）、1個停止位的 MODEM。（2）PLC 與電腦的長距離通信當(dāng)長距離通信時 PC/PPI+需另外接電源，并且在 RS485 插頭的 8 之間并接120 歐終端電阻以消除信號反射，如下圖 所示：38 / 47圖 長距離通信連接圖（3） PLC 通過電話線與電腦的遠(yuǎn)程通信PC/PPI+的 RS232 端與 MODEM 連接時需自制一個 DCE/DTE 交叉轉(zhuǎn)接頭，并根據(jù)是 10 位還是 11 位 MODEM 將電纜上的開關(guān)撥到對應(yīng)位置。2．編程電纜的結(jié)構(gòu)如圖 ：圖 編程電纜37 / 47PCRS232 插頭和 PPIRS485 插頭的信號定義如下表 ： 表 插頭信號PPIRS485 插頭 PCRS232 插頭針號 信號說明 針號 信號說明2 24V 電源負(fù)（ RS485 邏輯地） 2 接收數(shù)據(jù) RD（從 PC/PPI 輸出）3 RS485 信號 B（RxD/TxD+） 3 發(fā)送數(shù)據(jù) SD（輸入到 PC/PPI）7 24V 電源正 4 數(shù)據(jù)終端就緒 DTR8 RS485 信號 A（RxD/TxD） 5 地（RS232 邏輯地）9 協(xié)議選擇 7 請求發(fā)送 RTSPC 機與 PLC 通過編程電纜連接如圖 所示圖 PC與 PLC連接：（1）PLC 與電腦連接作 PPI 或自由口通信、編程 只需將 PC/PPI+電纜的 RS485 插頭插入 S7200PLC 的編程口，RS232 插頭插入電腦的 RS232 口，并在編程軟件上選擇對應(yīng)的 COM 口號，將 10bit、11bit 選擇開關(guān)撥到 11bit 位置及可。（6）工作溫度:40～85℃。（4）最大通信距離：2 公里（波特率為 9600bps 時）， 1 公里（波特率為 時）。（2） 據(jù)有瞬變電壓抑制功能 ,RS485 端口能承受功率高達 500W 的瞬態(tài)過電壓和雷電沖擊，RS232 端口和電源回路均設(shè)有浪涌保護保護電路，整個產(chǎn)品可任意帶電插拔。36 / 47第 5 章 通信 PLC 與 PC 機通信PC/PPI+編程電纜為 RS232 到 PPI 接口（RS485）的轉(zhuǎn)換電纜，適用于西門子S7200 系列 PLC，支持 PPI 協(xié)議和自由口通信協(xié)議，并可使用 MODEM（調(diào)制解調(diào)器）通過電話線遠(yuǎn)程通信，光電隔離和內(nèi)置的防靜電、浪涌等瞬態(tài)過壓保護電路很好地解決了容易燒通信口的問題。圖 是在圖 畫面中點擊 VIEW 快選窗口按鍵顯示的效果可以進入圖 系統(tǒng)說明畫面和在等級允許的情況下進入圖 畫面，這些畫面之間可以隨便切換，通過界面上的標(biāo)題點擊可以隨時進入圖 操作畫面，對等級的改變需要點擊等級彈出像圖 輸入密碼畫面輸入正確的密碼。具體地址分配見下表 表 地址分配地址 說明 地址 說明 手動/自動切換開關(guān) 點動 X 軸向左 取按鈕 點動 Y 軸向下 送按鈕 點動 X 軸向右 取指示燈 點動 Y 軸向上 送指示燈 點動伸叉VW50 倉位顯示 點動收叉～ 倉位選擇 ～ 倉位物品顯示 觸摸屏界面的設(shè)計是根據(jù) PLC 的控制要求和人機界面的人性化而設(shè)置的，如圖 是觸摸屏啟動時的初始畫面是一幅歡樂的歡迎畫面其中顯示了系統(tǒng)名、個人信息35 / 47和制作單位，在畫面的任意位置點擊即可進入操作畫面。由于功耗低、發(fā)熱少，平均使用壽命更長；普通的CCFL 背光源的壽命在 35 萬小時。采用固態(tài)發(fā)光器，LED 背光源沒有嬌氣（不活性氣體）的部件，對環(huán)境的適應(yīng)能力非常強。（4）CCFL 需要高壓交流電驅(qū)動，由于溫度高導(dǎo)致許多背光的 LCD 產(chǎn)品在使用幾年后屏幕發(fā)黃、亮度明顯變暗，影響 LCD 使用壽命。（2）LED 的光源非?？欤梢詭椭?LCD 消除脫尾現(xiàn)象。日益成為現(xiàn)代工業(yè)必不可少的設(shè)備之一。圖 故障初始化33 / 47第 4 章 監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計 監(jiān)控系統(tǒng)介紹人機界面是在操作人員和機器設(shè)備之間作雙向溝通的橋梁，用戶可以自由的組合文字、按鈕、圖形、數(shù)字等來處理或監(jiān)控管理及應(yīng)付隨時可能變化信息的多功能顯示屏幕。其中實現(xiàn)自動功能選擇和等待 5S 的主要程序如下圖 所示:圖 選擇自動程序32 / 47 點動控制 點動控制是在故障的狀態(tài)下運行的功能， 相當(dāng)于故障狀態(tài)下的急停開關(guān)，發(fā)現(xiàn)故障置位 即可禁止手動和自動操作，由于故障檢修和維護的需要設(shè)置了點動功能，這樣可以更加快速方便的發(fā)現(xiàn)故障原因，及時的采取措施修理避免停工所帶來的不必要經(jīng)濟損失。30 / 47圖 PLS指令的啟動和停止 手動控制控制面板上的手動/自動切換開關(guān)選擇到手動，即可啟動 PLC 程序中的手動控制，通過界面上形象的立體倉庫畫面可以隨意點擊倉位即可以發(fā)送指令到 PLC 中運行程序控制步進電機運行到達指定位置，于此同時倉位顯示當(dāng)前叉車所在的倉位號，通過對取、送按鈕的操作可以輕松的進行倉位之間貨物的調(diào)整，更加節(jié)省了時間，其中實現(xiàn)手動功能選擇的程序如下圖 所示：然后就針對各項功能對子程序分別進行調(diào)用完成。對此主要舉例取功能程序的實現(xiàn)操作，如下圖 程序在發(fā)送取指令之后 置位監(jiān)測到叉車無物的情況下叉車前伸運行到達到位限位 時， 置位停止前伸叉車開始上升取物在此用 1S 的時間對上升進行等待，上升結(jié)束叉車收回到達回位限位 時， 置位停止叉車回收，這樣就完成了一次取操作。圖 脈沖計算實現(xiàn)叉車運行功能最主要的程序是子程序 SBR_1，其程序功能是對叉車的伸叉和收叉進行需要處理，主要完成了取和送這兩個功能的全過程操作。圖 脈沖停止程序以上這些就是主程序所起到的關(guān)鍵作用。SBR_3 的調(diào)用是 X 軸方向的運行，SBR_4 的調(diào)用是 Y 軸方向的運行見圖 。圖 調(diào)用定位子程序下圖 程序也是在 置位的情況下同時滿足叉車不在初始位置、叉車到達目標(biāo)倉位并且進行了取或送操作時調(diào)用子程序 SBR_1。這樣使程序更加模塊化，提高了程序復(fù)雜繁多時所帶來的穩(wěn)定性。 PLC 編程 連線表和地址說明表立體倉庫模型各元件與 PLC 的 I/O 連接如表 所示表 模型接線表23 / 47輸入部分 輸出部分 回位限位 橫軸脈沖 到位限位 豎軸脈沖 是否有物 橫軸方向 I／0 故障急停 豎軸方向 I／0 左限位 叉車收回 下限位 叉車前伸注：PLC 主機輸出的 1L、2L、輸入 1M、2M、3M、4M 分別與電源 L+相連 輸出的 3L、4L、5L、6L、1M、2M 與電源 M 相連～ 接 0～12 號倉限位 立體倉庫模型程序中地址說明如表 所示表 地址說明表地址 說明 地址 說明 地址 說明 手動\自動切換開關(guān) 故障檢修 取指令 送指令 取 y 軸脈沖 送 y 軸脈沖 取指示燈 送指示燈 x 軸脈沖子程序調(diào)用 y 軸脈沖子程序調(diào)用 點動 x 軸向左 點動 y 軸向下 點動 x 軸向右 點動 y 軸向上 點動伸叉 點動收叉 vw60 中第一列倉位 vw60 中第二列倉位 vw60 中第三列倉位 vw60 中第一行倉位 vw60 中第二行倉位 vw60 中第三行倉位 vw60 中第四行倉位 vw50 中第一列倉位 vw50 中第二列倉位 vw50 中第三列倉位 vw50 中第一行倉位 vw50 中第二行倉位 vw50 中第三行倉位 vw50 中第四行倉位 倉庫有物取允許 倉庫無物送允許 手動伸叉標(biāo)志 手動收叉標(biāo)志 點動伸叉標(biāo)志 點動收叉標(biāo)志 初始回零 自動時結(jié)束回零 自動取操作標(biāo)志 自動送操作標(biāo)志 自動時取記憶 自動時送記憶 5S 后自動存標(biāo)志 手動 自動VW50 選中倉位寄存地址 VW60 叉車所在倉位寄存地址 VW70 自動倉位選擇暫存T37 手動取伸叉延時 T38 手動送伸叉延時 T39 自動取延時T40 自動送延時 T41 自動等待時間 C0 自動時叉車伸收次數(shù)~ 為脈沖方向控制標(biāo)志； ~ 為觸摸屏 0~12 號倉位地址24 / 47 PLC 程序分析程序中實現(xiàn)各種功能和調(diào)用子程序的是主程序，主程序按照實現(xiàn)的功能分類又分為三個部分：手動、自動、點動。(5)執(zhí)行 PLS 指令，使 S7200 為 PTO/PWM 發(fā)生器編程。(4)（選項）如果您希望在 PTO 輪廓完成后立即執(zhí)行相關(guān)功能，您可以將脈沖串完成事件（中斷類別 19）附加在中斷子程序中，為中斷編程。(3)使用 V 內(nèi)存在輪廓表中設(shè)置段值。兩個數(shù)值均可啟用 PTO/PWM 功能、選擇 PTO 操作、選擇多段操作、以及選擇（微秒或毫秒） 。這樣會降低掃描時間執(zhí)行，并提供結(jié)構(gòu)更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)某绦颉．?dāng)您使用首次掃描 位調(diào)用初始化子程序時，隨后的掃描不再調(diào)用該子程序，這樣會降低掃描時間執(zhí)行。您從主程序調(diào)用初始化子程序。22 / 47(5)退出中斷例行程序或子程序。(4)執(zhí)行 PLS 指令，使 S7200 為 PTO/PWM 發(fā)生器編程。(2)在 SMW68 中，載入新周期的一個字尺寸值。 PTO 周期和脈沖計數(shù)－單段操作對于單段 PTO 操作，您可以使用中斷例行程序或子程序改變周期和脈沖計數(shù)。開始用更新脈沖計數(shù)生成信號波形之前，S7200 完成所有進行中的 PTO。(2)在 SMD72 中，載入新脈沖計數(shù)的一個雙字尺寸值。 PTO 脈沖計數(shù)－單段操作對于單段 PTO 操作，您可以使用中斷例行程序或子程序改變脈沖計數(shù)。更新脈沖計數(shù)信號波形輸出開始之前