【正文】 算法及技巧 , 機(jī)械工業(yè)出版社 , [3] 吳中 俊 , 可 編程序控制。同時(shí)，向在百忙中抽出時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行評(píng)審并提出寶貴意見(jiàn)的各位專(zhuān)家老師表示衷心地感謝。四年來(lái)，我收獲的不僅僅是專(zhuān)業(yè)知識(shí)，也不 僅僅是做人道理，更多的還有對(duì)待種種困難的堅(jiān)強(qiáng)的心態(tài)，我會(huì)把這些都當(dāng)作人生道路中難得的財(cái)富，因?yàn)樗鼈儠?huì)激勵(lì)自己不斷的前進(jìn)，使自己更加堅(jiān)強(qiáng)，同時(shí)對(duì)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(shí)使我增長(zhǎng)了知識(shí)，開(kāi)拓了視野。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 43 致 謝 在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到了 許多的問(wèn)題和難點(diǎn)，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(lì)下，所有困難都得到了解決，使我能夠圓滿(mǎn)的完成畢 業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 42 總 結(jié) 經(jīng)過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我更加熟練了掌握了 PLC 和觸摸屏的應(yīng)用， 和對(duì)立體倉(cāng)庫(kù)的認(rèn)識(shí)， 在模型建立的過(guò)程 中，學(xué)到了很多加強(qiáng)了實(shí)踐環(huán)節(jié)的能力，同時(shí)由于硬件的局限性使模型跟實(shí)際的相比較還欠缺一些功能，在這些模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行了最大的功能開(kāi)發(fā)，此模型的優(yōu)點(diǎn)是手動(dòng)、自動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)功能的實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單易用，穩(wěn)定性也較好，是一些比較實(shí)用的功能，加上觸摸屏作為上位機(jī)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(jì)制作的過(guò)程中，曾多次出現(xiàn)過(guò)機(jī)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(xiě)的過(guò)程中由于繼電器過(guò)舊的原因造成了直流電機(jī)因?yàn)槎罗D(zhuǎn)燒壞，叉車(chē)機(jī)械部分因?yàn)?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(jī)械故障相對(duì)說(shuō)來(lái)比較容易。除了微型開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)之外，與機(jī)械相關(guān)的故障是設(shè)備達(dá)到了壽命年限。日常檢查內(nèi)容 見(jiàn)表 所示 。 因?yàn)?RS485 接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)，一般只需二根連線(xiàn)，所以 RS485 接口均采用屏蔽雙絞線(xiàn)傳輸。即具有多站能力，這樣用戶(hù)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(shí)際上可達(dá) 3000 米，另外 RS232 接口在總線(xiàn)上只允許連接 1 個(gè)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(xiàn)上接終接電阻等。 圖 設(shè)置系統(tǒng)參數(shù) 圖 圖 EM圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 40 PLC 和觸摸屏通信 PLC 和觸摸屏的連接是通過(guò)九針的 RS485 通信電纜進(jìn)行通信的。 11 位 MODEM 是指： 1 個(gè)起始位、 8 個(gè)數(shù)據(jù)位、 1 個(gè)奇偶校驗(yàn)位（偶校）、 1個(gè)停止位的 MODEM。 （ 2） PLC 與電腦的長(zhǎng)距離通信 當(dāng)長(zhǎng)距離通信時(shí) 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(hào)反射，如下圖 所示： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 38 圖 長(zhǎng)距離通信連接圖 （ 3） PLC 通過(guò)電話(huà)線(xiàn)與電腦 的遠(yuǎn)程通信 PC/PPI+的 RS232 端與 MODEM 連接時(shí)需自制一個(gè) 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(kāi)關(guān)撥到對(duì)應(yīng)位置。 2．編程電纜 的結(jié)構(gòu) 如圖 ： 圖 編程電纜 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 PCRS232 插頭和 PPIRS485 插頭的信號(hào)定義如下 表 ： 表 插頭信號(hào) PPIRS485 插頭 PCRS232 插頭 針號(hào) 信號(hào)說(shuō)明 針號(hào) 信號(hào)說(shuō)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(hào) 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 DTR 8 RS485 信號(hào) A（ RxD/TxD） 5 地（ RS232 邏輯地） 9 協(xié)議選擇 7 請(qǐng)求發(fā)送 RTS PC 機(jī)與 PLC 通過(guò)編程電纜連接如圖 所示 圖 PC與 PLC連接 使用： （ 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(duì)應(yīng)的 COM 口號(hào)，將 10bit、 11bit 選擇開(kāi)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(shí)） ， 1 公里（波特率為 時(shí)） 。 （ 2） 據(jù)有瞬變電壓抑制功能 ,RS485 端口能承受功率高達(dá) 500W 的瞬態(tài)過(guò)電壓和雷電沖擊， RS232 端口和電源回路均設(shè)有浪涌保護(hù)保護(hù)電路，整個(gè)產(chǎn)品可任意帶電插拔 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 第 5 章 通信 PLC 與 PC機(jī) 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(mén)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(guò)電話(huà)線(xiàn)遠(yuǎn)程通信，光電隔離和內(nèi)置的防靜電、浪涌等瞬態(tài)過(guò)壓保護(hù)電路很好地解決了容易燒通信口的問(wèn)題。圖 是在圖 畫(huà)面中點(diǎn)擊 VIEW快選窗口按鍵顯示的效果可以進(jìn)入圖 系統(tǒng)說(shuō)明畫(huà)面和在等級(jí)允許的情況下進(jìn)入圖 畫(huà)面，這些畫(huà)面之間可以隨便切換，通過(guò)界面上的標(biāo)題點(diǎn)擊可以隨時(shí)進(jìn)入圖 操作畫(huà)面，對(duì)等級(jí)的改變需要 點(diǎn)擊等級(jí)彈出 像圖 輸入密碼 畫(huà)面輸入正確的密碼。具體地址分配見(jiàn)下表 表 地址分配 地址 說(shuō)明 地址 說(shuō)明 手動(dòng) /自動(dòng)切換開(kāi)關(guān) 點(diǎn)動(dòng) X 軸向左 取按鈕 點(diǎn)動(dòng) Y 軸向下 送按鈕 點(diǎn)動(dòng) X 軸向右 取指示燈 點(diǎn)動(dòng) Y 軸向上 送指示燈 點(diǎn)動(dòng)伸叉 VW50 倉(cāng)位顯示 點(diǎn)動(dòng)收叉 ～ 倉(cāng)位選擇 ～ 倉(cāng)位物品顯示 觸摸屏界面的設(shè)計(jì)是根據(jù) PLC 的控制要求和人機(jī)界面的人性化而設(shè)置的， 如圖 是觸摸屏啟動(dòng)時(shí)的初始畫(huà)面是一幅歡樂(lè)的歡迎畫(huà)面其中 顯示 了 系統(tǒng)名、 個(gè)人信畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 息和 制作 單位，在畫(huà)面的任意位置點(diǎn)擊即可進(jìn)入操作畫(huà)面。由于功耗低、發(fā)熱少，平均使用壽命更長(zhǎng)；普通的 CCFL背光源的壽命在 35 萬(wàn)小時(shí)。采用固態(tài)發(fā)光 器， LED背光源沒(méi)有嬌氣（不活性氣體）的部件，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力非常強(qiáng)。 （ 4） CCFL 需要高壓交流電驅(qū)動(dòng)，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?？?，可以幫助 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 故障初始化畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 第 4 章 監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 監(jiān)控系統(tǒng)介紹 人機(jī)界面是在操作人員和機(jī)器設(shè)備之間作雙向溝通的橋梁，用戶(hù)可以自由的組合文字、按鈕、圖形、數(shù)字等來(lái)處理或監(jiān)控管理及應(yīng)付隨時(shí)可能變化信息的多功能顯示屏幕。其中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)功能選擇和等待 5S 的主要程序如下 圖 所示 : 圖 選擇自動(dòng)程序 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 點(diǎn)動(dòng)控制 點(diǎn)動(dòng)控制 是在故障的狀態(tài)下運(yùn)行的功能， 相當(dāng)于故障狀態(tài)下的急停開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)故障置位 即可禁止手動(dòng)和自動(dòng)操作，由于故障檢修和維護(hù)的需要設(shè)置了點(diǎn)動(dòng)功能，這樣可 以更加快速方便的發(fā)現(xiàn)故障原因，及時(shí)的采取措施修理避免停工所帶來(lái)的不必要經(jīng)濟(jì)損失。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 圖 PLS指令的啟動(dòng)和停止 手動(dòng)控制 控 制面板上的手動(dòng) /自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)選擇到手動(dòng)，即可啟動(dòng) PLC 程序中的手動(dòng)控制，通過(guò)界面上形象的立體倉(cāng)庫(kù)畫(huà)面可以隨意點(diǎn)擊倉(cāng)位即可以 發(fā)送指令到 PLC 中運(yùn)行程序控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行到達(dá)指定位置，于此同時(shí)倉(cāng)位顯示當(dāng)前叉車(chē)所在的倉(cāng)位號(hào)，通過(guò)對(duì)取、送按鈕的操作可以輕松的進(jìn)行倉(cāng)位之間貨物的調(diào)整，更加節(jié)省了時(shí)間，其中 實(shí)現(xiàn)手動(dòng)功能選擇的 程 序如下 圖 所示： 然后就針對(duì)各項(xiàng)功能對(duì)子程序分別進(jìn)行調(diào)用完成。對(duì)此主要舉例取功能程序的實(shí)現(xiàn)操作，如下 圖 程序在發(fā)送取指令之后 置位監(jiān)測(cè)到叉車(chē)無(wú)物的情況下叉車(chē)前伸運(yùn)行到達(dá)到位限位 時(shí)， 置位停止前伸叉車(chē)開(kāi)始上升取物在此用 1S 的時(shí)間對(duì)上升進(jìn)行等待，上升結(jié)束叉車(chē)收回到達(dá)回位限位 時(shí)， 置位停止叉車(chē)回收，這樣就完成了一次取操作。 圖 脈沖計(jì)算 實(shí)現(xiàn)叉車(chē)運(yùn)行功能最主要的程序是子程序 SBR_1，其程序功能是對(duì)叉車(chē)的伸叉和收叉進(jìn)行需要處理，主要完成了取和送這兩個(gè)功能的全過(guò)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(yùn)行， SBR_4 的調(diào)用是 Y軸方向的運(yùn)行 見(jiàn)圖 。 圖 調(diào)用定位子程序 下圖 序也是在 置位的情況下同時(shí) 滿(mǎn)足叉車(chē)不在初始位置、叉車(chē)到達(dá)目標(biāo)倉(cāng)位并且進(jìn)行了取或送操作時(shí)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(shí)所帶來(lái)的穩(wěn)定性。 PLC 編程 連線(xiàn)表 和地址說(shuō)明表 立體倉(cāng)庫(kù)模型各元件與 PLC 的 I/O 連接如表 所示 表 模型 接線(xiàn) 表 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 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(chē)收回 下限位 叉車(chē)前伸 注： PLC 主機(jī)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(hào)倉(cāng)限位 立體倉(cāng)庫(kù)模型程序中地址說(shuō)明如 表 所示 表 地址 說(shuō)明 表 地址 說(shuō)明 地址 說(shuō)明 地址 說(shuō)明 手動(dòng) \自動(dòng)切換開(kāi)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(diǎn)動(dòng) x 軸向左 點(diǎn)動(dòng) y 軸向下 點(diǎn)動(dòng) x 軸向右 點(diǎn)動(dòng) y 軸向上 點(diǎn)動(dòng)伸叉 點(diǎn)動(dòng)收叉 vw60 中第一列倉(cāng)位 vw60 中第二列倉(cāng)位 vw60 中第三列倉(cāng)位 vw60 中第一行倉(cāng)位 vw60 中第二行倉(cāng)位 vw60 中第三行倉(cāng)位 vw60 中第四行倉(cāng)位 vw50 中第一列倉(cāng)位 vw50 中第二列倉(cāng)位 vw50 中第三列倉(cāng)位 vw50 中第一行倉(cāng)位 vw50 中第二行倉(cāng)位 vw50 中第三行倉(cāng)位 vw50 中第四行倉(cāng)位 倉(cāng)庫(kù)有物取允許 倉(cāng)庫(kù)無(wú)物送允許 手動(dòng)伸叉標(biāo)志 手動(dòng)收叉標(biāo)志 點(diǎn)動(dòng) 伸叉標(biāo)志 點(diǎn)動(dòng)收叉標(biāo)志 初始回零 自動(dòng)時(shí)結(jié)束回零 自動(dòng)取操作標(biāo)志 自動(dòng)送操作標(biāo)志 自動(dòng)時(shí)取記憶 自動(dòng)時(shí)送記憶 5S 后自動(dòng)存標(biāo)志 手動(dòng) 自動(dòng) VW50 選中倉(cāng)位寄存地址 VW60 叉車(chē)所在倉(cāng)位寄存地址 VW70 自動(dòng)倉(cāng)位選擇暫存 T37 手動(dòng)取伸叉延時(shí) T38 手動(dòng)送伸叉延時(shí) T39 自動(dòng)取延時(shí) T40 自動(dòng)送延時(shí) T41 自動(dòng)等待時(shí)間 C0 自動(dòng)時(shí)叉車(chē)伸收次數(shù) ~ 為 脈沖方向控制標(biāo)志； ~ 為觸摸屏 0~12 號(hào)倉(cāng)位地址 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 PLC 程序分析 程序中實(shí)現(xiàn)各種功能和調(diào)用子程序的是主程序，主程序 按照實(shí)現(xiàn)的功能分類(lèi)又分為三個(gè)部分：手動(dòng)、自動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)。 (5)執(zhí)行 PLS 指令，使 S7200 為 PTO/PWM 發(fā)生器編程。 (4)（選項(xiàng)）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(lèi)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(gè)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(huì)降低掃描時(shí)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(shí)，隨后的掃描不再 調(diào)用該子程序，這樣會(huì)降低掃描時(shí)間執(zhí)行。您從主程序調(diào)用初始化子程序。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 (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(gè) 字尺寸值。 PTO 周期和脈沖計(jì)數(shù)－單段操作 對(duì)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(jì)數(shù)。開(kāi)始用更新脈沖計(jì)數(shù)生 成信號(hào)波形之前， S7200 完成所有進(jìn)行中的 PTO。 (2)在 SMD72 中，載入新脈沖計(jì)數(shù)的一個(gè)雙字尺寸值。 PTO 脈沖計(jì)數(shù)－單段操作 對(duì)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(jì)數(shù)。更新脈沖計(jì)數(shù)信號(hào)波形輸出開(kāi)始之前， CPU必須完成所有進(jìn)行中的 PTO。 (2)在 SMW68 中，載入新周期的一個(gè)字尺寸值。 PTO 周期－單段操作 對(duì)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。 (5