【正文】 。感謝機(jī)電學(xué)院老師和同窗們的關(guān)心和支持！感謝所有幫助過(guò)我的人！好人一生平安！畢業(yè)論文評(píng)審意見表A畢業(yè)論文題目基于PLC的物流堆垛機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名XXX專業(yè)班級(jí)自動(dòng)化2班指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ):建議成績(jī)：指導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日畢業(yè)論文評(píng)審意見表B畢業(yè)論文題目基于PLC的物流堆垛機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名專業(yè)班級(jí)評(píng)閱人評(píng)語(yǔ):。他在研究生學(xué)習(xí)期間，他不僅教授我如何做課題，做研究還教授我如何做人，如何更好的融入社會(huì)，而且他在學(xué)術(shù)上嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度也一度感染我，讓我受益終生。 3）設(shè)計(jì)完成的人機(jī)界面能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)堆垛機(jī)的控制功能，但是僅僅給出了堆垛機(jī)狀態(tài)顯示的代碼并沒(méi)有制作報(bào)警顯示界面，后續(xù)可以在現(xiàn)有設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行下一步報(bào)警界面的開發(fā)。對(duì)控制程不過(guò)還有以下進(jìn)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(jìn)行控制，可以做進(jìn)一步的更優(yōu)質(zhì)、更精確的速度、位置控制。結(jié)論結(jié)論自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)是一個(gè)國(guó)家自動(dòng)化水平的主要標(biāo)志，而堆垛機(jī)則是自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)中最重要的物流搬運(yùn)設(shè)備。千萬(wàn)不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印。 本章小結(jié)本章結(jié)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(duì)PLC的I/O接口進(jìn)行了分配。 圖45 初始化程序 圖46 主程序程序設(shè)計(jì)編輯完成后，就可用菜單“PLC”中的“編譯”項(xiàng)進(jìn)行離線編譯，語(yǔ)法錯(cuò)誤的數(shù)量及每條錯(cuò)誤的原因和在程序中的位置將會(huì)在輸出窗口顯示。最終編制的程序主要包括以下幾個(gè)部分：主程序、手動(dòng)程序、自動(dòng)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(biāo)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(yùn)行值程序、初始化程序、報(bào)警程序、回原點(diǎn)程序，共 20 個(gè)程序。該編程軟件具有指令向?qū)А⒅С?TD200、D200C 和 TD400C 文本顯示界面、密碼保護(hù)等功能， 并且具有使用范圍廣泛、易學(xué)易懂、各國(guó)語(yǔ)言版本隨意選擇、支持三種典型編程語(yǔ)言梯形圖、語(yǔ)句表和功能模塊之間隨意切換、便于調(diào)試和測(cè)試等突出優(yōu)點(diǎn)。在這過(guò)程中最關(guān)鍵的是回原點(diǎn)操作；在堆垛機(jī)執(zhí)行程序過(guò)程中，隨時(shí)都有斷電或者誤操作而導(dǎo)致停機(jī)的可能，讓堆垛機(jī)停留在貨格中間的位置，由于本系統(tǒng)對(duì)位置的控制選用的是相對(duì)認(rèn)址方案，這時(shí)堆垛機(jī)的認(rèn)址就不準(zhǔn)了，需要人工回原點(diǎn)，它的實(shí)現(xiàn)是運(yùn)用兩個(gè)行程開關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。綜合考慮堆垛機(jī)控制系統(tǒng)功能和實(shí)現(xiàn)手段，主要包括手動(dòng)操作按鈕個(gè)數(shù)、伺服放大器控制點(diǎn)數(shù)、檢測(cè)傳感器輸入點(diǎn)數(shù)、變頻器控制點(diǎn)數(shù)、觸摸屏控制點(diǎn)數(shù)和中間繼電器 KA 所需控制點(diǎn)等對(duì) PLC 的 I/O 口進(jìn)行分配，具體的分配方案如表42和表43； 表42 PLC輸入分配表序號(hào) 功能 元件PLC地址符號(hào)1 伺服啟動(dòng) 按鈕 SB22 伺服停止 按鈕 SB33 慢進(jìn) 按鈕 SB44 快進(jìn) 按鈕 SB55 慢退 按鈕 SB66 快退 按鈕 SB77 伺服復(fù)位 按鈕 SB88 運(yùn)行停止 按鈕 SB99 升左 按鈕 SB1010 降右 按鈕 SB1111 列運(yùn)行認(rèn)址U型光電傳感器 GK112列認(rèn)址超前檢測(cè)U型光電傳感器 GK213 層運(yùn)行上位U型光電傳感器 GK314 層運(yùn)行計(jì)數(shù)U型光電傳感器 GK415 層運(yùn)行下位U型光電傳感器 GK516 列認(rèn)址滯后檢測(cè)U型光電傳感器 GK617托盤超出貨叉檢測(cè)右光電傳感器 GK718貨叉有無(wú)托盤檢測(cè)光電傳感器 GK819 貨物超高檢測(cè)左光電傳感器 GK920 貨物超高檢測(cè)右光電傳感器 GX121貨位有無(wú)托盤檢測(cè)左光電傳感器 GX222貨位有無(wú)托盤檢測(cè)右光電傳感器 GX323托盤超出貨叉檢測(cè)左光電傳感器 GX424 FP125 列原點(diǎn)行程開關(guān) SQ726 層原點(diǎn)行程開關(guān) SQ827 前極限行程開關(guān) SQ128 后極限行程開關(guān) SQ229 升極限行程開關(guān) SQ330 降極限行程開關(guān) SQ431 貨叉左限位行程開關(guān) SQ532 貨叉右限位行程開關(guān) SQ633 手動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān) SA1位34 自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān) SA2位35 Y軸轉(zhuǎn)換開關(guān) SA3位36 X軸轉(zhuǎn)換開關(guān) 序號(hào) 功能 元件 PLC地址 符號(hào)37 層變頻器監(jiān)控變頻器內(nèi)部繼電器 38 貨叉電機(jī)監(jiān)控變頻器內(nèi)部繼電器 39 貨叉回中位 接近開關(guān) JJ 序號(hào)數(shù)字量輸出功能PLC地址備注1伺服啟動(dòng)SON2向前ST13向后ST24伺服低速SP15伺服高速SP26伺服復(fù)位RES7伺服閘KA18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KA217貨叉閘KA3 表43 PLC輸出分配表 堆垛機(jī)系統(tǒng)的工作流程堆垛機(jī)在立體庫(kù)巷道中行走，在正常情況下就必須能夠按照上位機(jī)或觸摸屏給出的指令自動(dòng)的實(shí)現(xiàn)排列層的準(zhǔn)確定位，完成存取貨物的任務(wù)，在特殊情況下，可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)操作。以S7200 PLC為控制核心水平行走系統(tǒng)采用伺服控制器+伺服電動(dòng)機(jī)控制方式，垂直提升和貨叉伸縮采用變頻器+三相異步電動(dòng)機(jī)控制方式等[19]。 4 控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)4 控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要流程是這樣的：首先分析控制要求，確定系統(tǒng)整體配置，根據(jù)實(shí)際情況對(duì) I/O 口進(jìn)行分配，設(shè)計(jì)硬件電路并購(gòu)買硬件進(jìn)行搭建，編制流程圖并進(jìn)行程序編制，通過(guò)下載線下載程序并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，修改程序和電路直到滿足控制要求，完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 （2）通過(guò)速度曲線的比較確定了堆垛機(jī)的水平行走、垂直提升和貨叉伸縮的速度控制方案，并通過(guò)設(shè)置伺服放大器和變頻器的內(nèi)部參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了速度控制功能。然后貨叉伸出，載貨臺(tái)以 4m/min 的速度抬起貨物，當(dāng) B、A 兩個(gè)傳感器同時(shí)檢測(cè)到認(rèn)址片時(shí)，說(shuō)明貨叉已經(jīng)到達(dá)高位，此時(shí)貨叉收回，完成貨物從貨架到載貨臺(tái)的操作[18]。在立柱上對(duì)應(yīng)于層貨格的位置安裝認(rèn)址片，在載貨臺(tái)上面安裝三個(gè) U 型光電開關(guān)，具體的認(rèn)址傳感器位置分布圖如圖35。圖 34 為水平行走認(rèn)址傳感器分布圖，圖中 A、B、C 為三個(gè)U 型光電傳感器，D 為水平認(rèn)址片，其中 B 傳感器起到計(jì)數(shù)作用，A、C 傳感器起到檢測(cè)的作用。 位置控制方案為了實(shí)現(xiàn)水平行走機(jī)構(gòu)的準(zhǔn)確定位，水平行走方向運(yùn)用三個(gè) U 型光電傳感器作為認(rèn)址設(shè)備，安裝在堆垛機(jī)下橫梁上邊[19]。絕對(duì)認(rèn)址是由貨格的幾何坐標(biāo)與控制系統(tǒng)所建立的操作坐標(biāo)構(gòu)成對(duì)應(yīng)關(guān)系，且沒(méi)有中間“軟”連接，故稱作絕對(duì)認(rèn)址，又稱之為門牌式，即每個(gè)貨位都有專用的認(rèn)址片，該認(rèn)址片含有該貨位的信息，利用堆垛機(jī)上的認(rèn)址裝置識(shí)別認(rèn)址片包含的信息，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)尋址，該認(rèn)址方式可靠、準(zhǔn)確，但是成本高。 認(rèn)址方式根據(jù)編碼方案貨位坐標(biāo)為（Xi，Yi，Zi），為了確定位置實(shí)，現(xiàn)自動(dòng)尋址就必須有三個(gè)方向的定位器件進(jìn)行檢測(cè)，此操作在堆垛機(jī)的控制中稱為自動(dòng)認(rèn)址。X13 列；沿載貨臺(tái)起升方向，最低層為 Y1，依次為 YYY4 層。為了實(shí)現(xiàn)堆垛機(jī)對(duì)貨位的自動(dòng)尋址和準(zhǔn)確定位，我們對(duì)立體貨架的每個(gè)貨位進(jìn)行了編碼，然后用目標(biāo)貨位的編碼來(lái)控制堆垛機(jī)的運(yùn)行。所以位置控制方案設(shè)計(jì)特別重要，接下來(lái)就從認(rèn)址方式、貨位編碼和控制方案的實(shí)現(xiàn)三方面進(jìn)行講述。 西門 子系 列的 MICROMASTER 440 變 頻器 具有：安 裝 方便、參 數(shù)易 于 設(shè) 置 和調(diào)試、參數(shù) 設(shè)置的 范 圍 廣泛 、電 纜連 接 簡(jiǎn)便、模 塊 化設(shè)計(jì)配 置 靈活并 且 具 有多個(gè) 繼電器 輸出和 模擬 量 輸 出 等 主 要 特 性；并且擁有矢量控制功能、 V/f 控制功能、復(fù)合制動(dòng)功能、可編程的加速/減速斜坡特性平滑功能、具有比例，積分和微分PID的閉環(huán)控制功能和動(dòng)力制動(dòng)的緩沖功能等性能特征，能滿足該項(xiàng)目的控制要求并且性價(jià)比高，所以該項(xiàng)目選用MM440變頻器作為控制裝置。 由異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式如下（33）； （33）式中：p—磁極對(duì)數(shù)； f—供電電源頻率； s—轉(zhuǎn)差率； 可知，異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法主要有三種，控制變量的情況下改變刺激對(duì)數(shù)、轉(zhuǎn)差率、供電電源頻率。 下面以最簡(jiǎn)單的單輸入、單輸出控制問(wèn)題為例解析速度控制系統(tǒng)，其基本控制關(guān)系框圖如下圖32 系統(tǒng) 圖32速度控制方式基本關(guān)系框圖 交流變頻調(diào)速技術(shù)及變頻器選型隨著電力電子器件、微電子技術(shù)、電動(dòng)機(jī)和控制理論的發(fā)展和交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)的進(jìn)步再加上交流電動(dòng)機(jī)