【正文】 /O 接口、通信接口，有大容量的內(nèi)存，有可靠的自身監(jiān)控系統(tǒng)，因而具有以下基本的功能： ○ 1 邏輯處理功能； ○ 2 數(shù)據(jù)運(yùn)算功能； ○ 3 準(zhǔn)確定時(shí)功能； ○ 4 高速計(jì)數(shù)功能； ○ 5 中斷處理（可以實(shí)現(xiàn)各種內(nèi)外中斷）功能； ○ 6 程序與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能； ○ 7 聯(lián)網(wǎng)通信功能； ○ 8 自檢測(cè)、自診斷功能。 PLC 可以通過它的外設(shè)或通信接口與外界交換信息。而 PLC 則要考慮信息入出的可靠性、實(shí)時(shí)性，以及信息的實(shí)際使用。 PLC 基于電子計(jì)算機(jī)，但并不等同于普通計(jì)算機(jī)。它源于繼電器控制技術(shù)，但基于電子計(jì)算機(jī)。 第 10 頁 共 41 頁 圖 31 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 可編程控制器 (PLC)的選型 PLC 概述 可編程控制器，英文稱 Programmable Controller，簡(jiǎn)稱 PLC，本課題中用 PLC 作為它的簡(jiǎn)稱。能快速的對(duì)輸入信號(hào)做出反應(yīng)控制立體倉庫，便于檢修。 整個(gè)電氣控制系統(tǒng)必須設(shè)置急停按鈕，以防發(fā)生意外。 第 7 頁 共 41 頁 圖 21 立體倉庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 系統(tǒng)控制方案 德馬物流公司需要裝一立體倉庫十二個(gè)倉庫位、有物品出入口位與輸出口位，各倉位能自檢，其動(dòng)作示意圖 (2)所示。 PLC 進(jìn)行軟件測(cè)試，查找錯(cuò)誤，使系統(tǒng)程序更加完善 。 第 6 頁 共 41 頁 I/O 點(diǎn)，分配 PLC 的輸入輸出點(diǎn)，編制出輸入輸出分配表或者輸入輸出端子的接線圖。根據(jù)立體倉庫控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的用戶輸入、輸出設(shè)備。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟 立體倉庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試的主要步驟，如下 圖 21 所示： 在立體倉庫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中主要要考慮以下幾點(diǎn)： 。目前還未有效解決電力線信號(hào)通過變壓器的技術(shù)，因此，電力線通信設(shè)備都是集中在 220V 線路變壓器的用戶端。更高速率的 PLC 產(chǎn)品正在研制之中。 高 速 利用電力線上網(wǎng)能夠提供高速傳輸。電力線是最基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)，它的規(guī)模之大，是其他任何網(wǎng)絡(luò)無法比擬的。由于利用電力線上網(wǎng)，直接使用現(xiàn)有電力網(wǎng)就可以實(shí)現(xiàn)通信，而不需要另外鋪設(shè)電話線、光電纜等，大大地減少了在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)上的投資。目前典型的自動(dòng)化立體庫系統(tǒng)均采用大型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（如 ORACLE， SYBASE 等）構(gòu)筑典型的客戶機(jī) /服務(wù)器體系，可以與其他系統(tǒng)（如 ERP 系統(tǒng)等）聯(lián)網(wǎng)或集成。 庫存信息管理系統(tǒng) :亦稱中央計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)。 自動(dòng)控制系統(tǒng) :驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化立體庫系統(tǒng)各設(shè)備的自動(dòng)控制系統(tǒng)。 AGV 系統(tǒng) :即自動(dòng)導(dǎo)向小車。 輸送機(jī)系統(tǒng) :立體庫的主要外圍設(shè)備，負(fù)責(zé)將貨物運(yùn)送到堆垛機(jī)或從堆垛機(jī)將貨物移走。 巷道堆垛機(jī) :用于自動(dòng)存取 貨物的設(shè)備。目前主要有焊接式貨架和組合式貨架兩種基本形式。 用 PLC 控制的自動(dòng)化立體倉庫達(dá)到倉儲(chǔ)技術(shù)的全面自動(dòng)化。 自動(dòng)化立體倉庫 的概述 自動(dòng)化立體 倉庫是指在不直接進(jìn)行人工處理的情況下 , 自動(dòng)地完成物品倉儲(chǔ)和取出的系統(tǒng) , 它以高層立體貨架為主體 , 以成套搬運(yùn)設(shè)備為基礎(chǔ) , 是集自動(dòng)控制技術(shù)、通信技術(shù)、機(jī)電技術(shù)于一體的高效率、大容量存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)。 自動(dòng)化倉庫的信息系統(tǒng)可以與企業(yè)的生產(chǎn)信息系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息管理的自動(dòng)化。立體庫的投入使用，徹底解決了這一難題 . 自動(dòng)化立體倉庫可以產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。倉位的主體框架除包括十二個(gè)庫位外，還配有一個(gè)物品入口位和一個(gè)出口位，并在這十二個(gè)庫位的底部均設(shè)置有檢測(cè)開關(guān)，若庫內(nèi)有物品，則壓制相應(yīng)的檢測(cè)開關(guān)使之閉合，若無物品，則相應(yīng)的檢測(cè)開關(guān)斷開。 因此，進(jìn)行立體倉庫的 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以推動(dòng)機(jī)械手行業(yè)的發(fā)展，擴(kuò)大 PLC在自動(dòng)控制領(lǐng)域的應(yīng)用，具有一定的經(jīng)濟(jì)和理論研究的價(jià)值。已經(jīng)廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化控制的各個(gè)領(lǐng)域，并已成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的支柱產(chǎn)品。它在集成電 路、計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一中新型工業(yè)控制設(shè)備。 PLC 是集自動(dòng)控制技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)于一體的一種新型工業(yè)控制裝置，已躍居工業(yè)自動(dòng)化三大支柱（ PLC、 ROBOT、 CAD/CAM）的首位。 PLC 是繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來，所以它在數(shù)學(xué)處理、順序控制方面具有一定優(yōu)勢(shì)。 70 年代后期，隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展，使 PLC 從開關(guān)量的邏輯控制擴(kuò)展到數(shù)字控制及生產(chǎn)過程控制域，真正成為一種電子計(jì)算機(jī)工業(yè)控制裝置，故稱為可編程控制器，簡(jiǎn)稱 PC（ programmable controller） .但由于 PC容易與個(gè)人計(jì)算機(jī)（ programmable puter）相混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣地用 PLC 作為可編程器的縮寫。 1969 年美國數(shù)字設(shè)備公司（ DEC）研制書世界第一臺(tái)可編程控制器，并成功地應(yīng)用在美國（ GM）的生產(chǎn)線上。 自動(dòng)化倉庫應(yīng)用范圍很廣，幾乎遍布所有行業(yè)。到目前為止，我國自動(dòng)化立體倉庫數(shù)量已超過 200 座。 60 年代中期，日本開始興建立體倉庫，并且發(fā)展速度越來越快，成為當(dāng)今世界上擁有自動(dòng)化立體倉庫最多的國家之一。 50 年代初，美國出現(xiàn)了采用橋式堆垛起重機(jī)的立體倉庫； 50 年代末 60 年代初出現(xiàn)了司機(jī)操作的巷道式堆垛起重機(jī)立體倉庫； 1963 年美國率先在高架倉庫中采用計(jì)算機(jī)控 制技術(shù)，建立了第一座計(jì)算機(jī)控制的立體倉庫。由于這類倉庫能充分利用空間儲(chǔ)存貨物，故常形象地將其稱為“立體倉庫”。與傳統(tǒng)繼電器接觸裝置相比， PLC 具有體積小、抗干擾能力強(qiáng)和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。與繼電 — 接觸器系統(tǒng)相比系統(tǒng)更加可靠；占位空間比繼電 — 接觸器控制系統(tǒng)?。粌r(jià)格上能與繼電 — 接觸器控制系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)；易于在現(xiàn)場(chǎng)變更程序；便于使用、維護(hù)、維修；能直接推動(dòng)電磁閥、接觸器與于之相當(dāng)?shù)膱?zhí)行機(jī)構(gòu)；能向中央執(zhí)行機(jī)構(gòu)；能向中央數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)直接傳輸數(shù)據(jù)等 自動(dòng)化立體倉庫也稱立庫，是在不直接進(jìn)行人工參與的情況下自動(dòng)地存儲(chǔ)和取出物料的系統(tǒng)。由于它具有功能強(qiáng)、可靠性高、配置靈活、使用方便以及體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，國外已廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化控制的各個(gè)領(lǐng)域，并已成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的支柱產(chǎn)品。引言 可編程控制器 (Programmable Logic Controller)，簡(jiǎn)稱 PLC。 本文首先對(duì)該課題的可行性及課題實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)實(shí)意義和價(jià)值進(jìn)行了介紹；其次對(duì)該系統(tǒng)的硬件組成、結(jié)構(gòu)、原理進(jìn)行了闡述和分析；再次對(duì)本控制系統(tǒng)的核心 —— 軟件進(jìn)行了編寫，論 文中即有梯形圖又有相應(yīng)的語句表；最后對(duì)設(shè)計(jì)本課題所學(xué)到的知識(shí)和結(jié)論進(jìn)行歸納和總結(jié)，并對(duì)本論文有待完善的地方進(jìn)行扼要的說明。以步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)輸出的脈 沖數(shù)為基礎(chǔ)，通過鍵盤對(duì)每個(gè)倉位予以地址編碼，通過 PLC對(duì)命令鍵盤進(jìn)行掃描并得到相應(yīng)的倉位號(hào)，當(dāng) PLC接收到來自鍵盤的輸入命令后，便輸出對(duì)應(yīng)倉位的脈沖數(shù)，經(jīng)過驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，進(jìn)而控制傳動(dòng)部件絲杠旋轉(zhuǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，以完成貨物的存取功能。 本倉庫模型控制系統(tǒng)是根據(jù)自動(dòng)化立體倉庫運(yùn)行的基本原理而設(shè)計(jì)的。 摘 要 隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展 ,自動(dòng)化立體倉庫必然會(huì)在各行各業(yè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。自動(dòng)化立體倉庫是現(xiàn)代物流系統(tǒng)的重要組成部分，是一種多層存放貨物的高架倉庫系統(tǒng)，由自動(dòng)控制與管理系統(tǒng)、高位貨架、巷道堆垛機(jī)、自動(dòng)入庫、自動(dòng)出庫、計(jì)算機(jī)管理控制系統(tǒng)以及其他輔助設(shè)備組成。在整個(gè)控制系統(tǒng)中以三菱 FX2N系列 PLC作為核心控制元件，專用鍵盤作為人機(jī)接口部件，控制步進(jìn)電機(jī)來驅(qū)動(dòng)一個(gè)有三自由度的倉庫模型在高強(qiáng)度導(dǎo)軌上做三維運(yùn)動(dòng)。另外，為了保證整個(gè)控制系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，我們還采用了限位開關(guān)對(duì)其進(jìn)行限位保護(hù)。 關(guān)鍵字： 立體倉庫 可編程控制器（ PLC） 步進(jìn)電機(jī) 物流管理 第 1 頁 共 41 頁 目 錄 .............................................................................................................................. 2 本課題設(shè)計(jì)的背景 ............................................................................................. 2 本課題設(shè)計(jì)的內(nèi)容 ............................................................................................. 3 本課題設(shè)計(jì)的目的和意義 .................................................................................. 4 ..................................................................................................... 4 自動(dòng)化立體倉庫 的概述 ...................................................................................... 4 采用 PLC 控制 立體倉庫的 優(yōu)點(diǎn) ............................................................................. 5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟 ............................................................................................ 5 系統(tǒng)控制方案 ..................................................................................................... 7 立體倉庫技術(shù)參數(shù)的確定 ..................................................................................... 9 ................................................................................................................ 9 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .............................................................................................. 9 可編程控制器 (PLC)的選型 .............................................................................. 10 PLC 概述 ............................................................................................... 10 PLC 的選型 ...........................................................................................