【正文】 （DIFU）的作用是當(dāng)出現(xiàn)一個(gè)下降沿時(shí)接通，在本程序中，從而動(dòng)作控制模式（INI）指令執(zhí)行，使左行運(yùn)動(dòng)停止，同理右行和上升下降過程也是如此，此處程序沒有體現(xiàn)，具體程序見程序清單。程序中也用到了上升沿(DIFU)指令，表示當(dāng)按下手動(dòng)按鈕時(shí)，此時(shí)開始計(jì)算運(yùn)動(dòng)參數(shù)。從而實(shí)現(xiàn)了判斷該貨格有無貨的目的。在程序初始階段，當(dāng)計(jì)數(shù)器到達(dá)計(jì)數(shù)次數(shù)時(shí)，移位停止，移位次數(shù)即為計(jì)數(shù)器次數(shù)。 水平子程序 判斷有無貨子程序在取貨和存貨過程中，都需要判斷該貨格是否有貨物，因此本課題設(shè)計(jì)了判斷有無貨子程序，、。執(zhí)行動(dòng)作控制模式（INI），該控制使水平運(yùn)動(dòng)停止，0000表示脈沖輸出端口0，0003表示停止脈沖輸出，當(dāng)程序運(yùn)行結(jié)束時(shí)返回(RET)。程序中FIX指令是把運(yùn)算后的浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)化為BIN數(shù)；頻率加減速控制ACC表示水平運(yùn)動(dòng)加速階段，第一個(gè)0000表示脈沖輸出0，第二個(gè)0000表示CW/CWW輸出方向CW，D7062表示加速比率，目標(biāo)比率放到D7063地址中。 水平子程序、返回水平子程序流程圖 根據(jù)水平子程序、返回水平子程序流程圖畫出相應(yīng)的順序功能圖，水平子程序順序功能圖（左),返回水平子程序順序功能圖（右)，減速點(diǎn)位移存放在D7028，水平運(yùn)動(dòng)實(shí)時(shí)位移1放到D7016，水平計(jì)算位移存放在D5028，水平運(yùn)動(dòng)實(shí)時(shí)位移2放到D7124，當(dāng)水平實(shí)時(shí)位移1等于計(jì)算減速點(diǎn)位移時(shí)（D7028=D7016），ACC減速進(jìn)給，當(dāng)水平實(shí)時(shí)位移2等于計(jì)算位移時(shí)（D5028=D7124），水平運(yùn)動(dòng)停止返回程序。減速點(diǎn)位移公式已在第4章數(shù)學(xué)建模中給出。而觸摸屏上貨格指示燈位地址W300與移位地址D501進(jìn)行邏輯或運(yùn)算就可以將存貨位的指示燈位地址置1，指示燈亮，表示此貨格有貨，其余位狀態(tài)不變。 取貨子程序同理，存貨程序與取貨程序類似，但存貨位置1是用邏輯或ORW來實(shí)現(xiàn)的。再將取反后地址D501與觸摸屏上貨物指示燈地址W300進(jìn)行與運(yùn)算，就可以將取出貨物的小燈位變?yōu)?，其余位不變，指示燈熄滅，表示無貨。移位后地址用取反指令（COM）將取貨位變?yōu)?，其余位變成1，將取反后的數(shù)據(jù)放到地址D501中，此時(shí)用本身貨格地址D106與取反后地址D501進(jìn)行邏輯與計(jì)算，就可以將取貨位置0。由指令FIX實(shí)現(xiàn)。根據(jù)取貨子程序的順序功能圖編寫出取貨PLC程序。圖中計(jì)算運(yùn)動(dòng)參數(shù)有水平運(yùn)動(dòng)位移和豎直運(yùn)動(dòng)位移。其余部分大體相同，此處僅以取貨子程序的流程圖、順序功能圖、PLC程序?yàn)槔榻B，不再說明存貨的流程圖、順序功能圖、PLC程序。 主程序 取貨子程序設(shè)計(jì)根據(jù)本課題。（伺服1 ON）置1且保持,當(dāng)伺服停止（）按鈕接通時(shí)，（伺服1 ON）被復(fù)位，伺服1 ON 斷開。由于P_First Cycle為第一次循環(huán)標(biāo)志，所以需要用保持指令（KEEP)來保持伺服1 ON、伺服2 ON。在自動(dòng)模式下，若按下觸摸屏上存貨確認(rèn)（）按鈕后，調(diào)用存貨子程序，若按下觸摸屏上取貨確認(rèn)（）按鈕后，調(diào)用取貨子程序。上電第一次運(yùn)行程序時(shí)候執(zhí)行，一般用來初始化，清除D區(qū)，H區(qū)數(shù)據(jù)之類。當(dāng)轉(zhuǎn)換自動(dòng)開關(guān)時(shí)，判斷取貨還是存貨，如果轉(zhuǎn)換手動(dòng)開關(guān)時(shí)，進(jìn)入手動(dòng)子程序。操作數(shù)說明C1：端口指定 0000 Hex:脈沖輸出0 0001 Hex:脈沖輸出1 0002 Hex:脈沖輸出2 0003 Hex:脈沖輸出3C2：模式指定在本小節(jié)中，介紹的指令程序在程序中均有出現(xiàn)，以上指令具體應(yīng)用在后面程序中涉及時(shí)會(huì)具體分析。 頻率設(shè)定（SPED）指令名稱、格式與符號(hào)操作數(shù)功能說明SPEDC1C2S C1：端口設(shè)定 C2：控制數(shù)據(jù) S：目標(biāo)頻率低位CH編號(hào) 從C1指定的端口中，通過由C2指定的方式和由S指定的目標(biāo)頻率來執(zhí)行脈沖輸出。 動(dòng)作模式控制（INI)指令名稱、格式與符號(hào)操作數(shù)功能說明INIC1C2S C1：端口設(shè)定 C2：控制數(shù)據(jù) S：變更數(shù)據(jù)保存低位CH編號(hào) 對(duì)于C1指定的端口，進(jìn)行由C2指定的控制。操作數(shù)說明C1：端口指定 0000 Hex:脈沖輸出0 0001 Hex:脈沖輸出1 0002 Hex:脈沖輸出2 0003 Hex:脈沖輸出3C2：模式指定 S:設(shè)定表低位CH編號(hào) （PRV)指令名稱、格式與符號(hào)操作數(shù)功能說明PRVC1C2D C1：端口設(shè)定 C2：控制數(shù)據(jù) D:當(dāng)前值保存低位CH編號(hào) 在C1指定的端口讀取由C2指定的數(shù)據(jù)。SS2均為無符號(hào)BIN 16位（十六進(jìn)制4位） 對(duì)兩個(gè)CH數(shù)據(jù)常數(shù)進(jìn)行無符號(hào)BIN 16位的比較，并將比較結(jié)果反映到狀態(tài)標(biāo)識(shí)中，各狀態(tài)標(biāo)志進(jìn)行ON/OFF 頻率加減速控制指令(ACC)指令名稱、格式與符號(hào)操作數(shù)功能說明ACCC1C2S C1：端口指定 C2：控制數(shù)據(jù) S:脈沖輸出量設(shè)定低位CH編號(hào) 從由C1指定的端口，通過C2指定的方式，由S指定的目標(biāo)頻率和加減速比率進(jìn)行脈沖的輸出。復(fù)位輸入為ON時(shí)被復(fù)位（當(dāng)前值=設(shè)定值、計(jì)數(shù)結(jié)束標(biāo)志=OFF），計(jì)數(shù)器輸入無效 無符號(hào)比較指令(CMP)指令名稱、格式與符號(hào)操作數(shù)功能說明比較指令CMPCMPS1S2 S1：比較數(shù)據(jù)1。S：計(jì)數(shù)器設(shè)定值，范圍0000~9999(BCD)SV可操作區(qū)域：CIO、W、H、A、T、C、D、D、*D、DR和常數(shù)等 每次計(jì)數(shù)器輸入上升沿時(shí)，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值將進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值=0時(shí)，計(jì)數(shù)器結(jié)束標(biāo)為ON。在子程序中在調(diào)用其他的子程序稱為嵌套，子程序調(diào)用指令的嵌套最多為16層0 ~ 255（十進(jìn)制）子程序進(jìn)入SBN NSBNN 開始編號(hào)為N的子程序0 ~ 255（十進(jìn)制）子程序返回RETRET 子程序結(jié)束，并返回調(diào)用指令的下一條指令無操作數(shù) 數(shù)據(jù)傳送（MOV）指令指令名稱、 格式與符號(hào)功能說明操作數(shù)使用舉例SD傳送MOV S DMOVSD將S通道中的16位數(shù)據(jù)送入D通道CIO、W、H、A、T、C、D、D、*D、DR和常數(shù)CIO、W、H、A、T、C、D、D、*D、DR 1000CHMOVD100 S D，MOV指令執(zhí)行，將1000CH中的數(shù)據(jù)送入D100中 數(shù)據(jù)移位指令（SFT）指令名稱、格式與符號(hào)功能說明操作數(shù)DD2移位寄存器SFT D1 D2移位信號(hào)輸入數(shù)據(jù)輸入SFT復(fù)位輸入D1D2 當(dāng)移位信號(hào)輸入上升沿時(shí)，D1到D2所有通道中的數(shù)據(jù)都往左移一位（即低位往高位移一位），數(shù)據(jù)輸送端送來的數(shù)據(jù)移入D1通道的最低位，D2通道的最高位數(shù)據(jù)被移出而刪除，具體如下圖所示： 當(dāng)復(fù)位輸入為ON時(shí)，將D1到D2所有通道位復(fù)位清零。、。 無符號(hào)比較指令(CMP)和ACC指令、PRV指令比較指令在水平子程序、豎直子程序、判斷有無貨子程序里均有應(yīng)用，(CMP)的介紹。 數(shù)據(jù)移位指令(SFT)與計(jì)數(shù)器指令（CNT）在本課題中，判斷貨格是否有貨編程是難點(diǎn)，主要應(yīng)用指令為數(shù)據(jù)移位指令（SFT）和計(jì)數(shù)器指令（CNT）。其中取貨子程序、存貨子程序、手動(dòng)子程序是主程序里的子程序，其余的五個(gè)子程序是取貨和存貨程序中的子程序。 子程序指令介紹在編程時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到相同的程序需要多次執(zhí)行的情況，比如在取貨和存貨時(shí)都需要計(jì)算水平位移和豎直位移，編寫時(shí)比較麻煩且程序容量大，解決這個(gè)問題的方法是將需要多次執(zhí)行的程序段從主程序中分開出來，單獨(dú)寫成一個(gè)子程序，在主程序相應(yīng)的位置調(diào)用出來即可。 在本課題中判斷貨格有無貨是難點(diǎn)，其中用到的比較重要的指令是數(shù)據(jù)移位指令、計(jì)數(shù)器指令、邏輯運(yùn)算指令；在程序中，子程序的應(yīng)用也是比較多的，這部分指令包括子程序調(diào)用、子程序定義、子程序返回；同時(shí)還有數(shù)據(jù)傳送指令、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令、四則運(yùn)算指令和數(shù)據(jù)比較指令等等。 手動(dòng)界面 手動(dòng)界面參數(shù)設(shè)置后6 PLC控制程序設(shè)計(jì)本章介紹自動(dòng)化立體倉庫控制系統(tǒng)編程過程涉及的主要指令介紹和各階段的程序設(shè)計(jì)。圖 存貨界面 圖 取貨界面圖 存貨界面參數(shù)設(shè)置后 手動(dòng)參數(shù)界面設(shè)置，由于在水平界面和豎直界面中，兩個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)和齒輪參數(shù)已經(jīng)設(shè)置了地址，在手動(dòng)程序中可以直接利用，而手動(dòng)速度要求比較低，不能利用水平界面和豎直界面中的速度，所以在手動(dòng)界面中只需設(shè)置手動(dòng)速度就可以，手動(dòng)速度地址為D450，當(dāng)按下返回主菜單時(shí)返回主界面。取貨界面和存貨界面類似，行和列地址分別為D200、D201,狀態(tài)為0時(shí)顯示閃爍時(shí)無貨，請(qǐng)重新輸入，位狀態(tài)為1時(shí)顯示有貨，16個(gè)指示燈和主界面16個(gè)指示燈的位地址相同。豎直界面與水平界面類似，不再重復(fù)。例如點(diǎn)擊v1所對(duì)應(yīng)的數(shù)值輸入框時(shí)，會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)鍵盤，此時(shí)可以輸入數(shù)據(jù)，其它數(shù)值輸入框格與此相同，數(shù)值是根據(jù)用戶需求設(shè)置的。, , 。狀態(tài)為OFF，則顯示所使用圖形的狀態(tài)0；狀態(tài)為ON，則顯示所使用圖形的狀態(tài)1。按下按鈕時(shí)就會(huì)轉(zhuǎn)到相應(yīng)界面。 主界面設(shè)計(jì)及地址分配 ，設(shè)置水平參數(shù)，設(shè)置豎直參數(shù)，手動(dòng)設(shè)置、存貨、取貨按鈕都是由功能鍵實(shí)現(xiàn)的。相對(duì)的，HMI也可以直接控制PC的行為表現(xiàn)，例如要求PC儲(chǔ)存HMI或PLC上的數(shù)據(jù)。 PC與HMI間的通訊【13】連接，利用EB8000的在線模擬功能，PC可以透過以太網(wǎng)絡(luò)擷取HMI上的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)保存在PC上。5 人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)人機(jī)交互（英文：HumanComputer Interaction或HumanMachine Interaction,簡稱HCI或HMI），是一門研究系統(tǒng)與用戶之間的交互關(guān)系的學(xué)問。水平運(yùn)動(dòng)過程為開始ACC 加速，當(dāng)達(dá)到v1轉(zhuǎn)化的頻率后開始勻速，當(dāng)?shù)竭_(dá)減速點(diǎn)B時(shí)ACC減速，減速到v2轉(zhuǎn)化的頻率時(shí)，低速勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)達(dá)到計(jì)算位移時(shí)，運(yùn)動(dòng)停止，當(dāng)調(diào)用水平返回子程序時(shí)， 先ACC加速返回，當(dāng)達(dá)到v1轉(zhuǎn)化頻率開始勻速，勻速到減速點(diǎn)H時(shí)，ACC減速，減速到v2轉(zhuǎn)化的頻率時(shí)，開始低速運(yùn)行，勻速到左限位運(yùn)動(dòng)停止。因?yàn)樗綄?shí)時(shí)位移等于累計(jì)脈沖與脈沖當(dāng)量的乘積，即L=Q1Pm1 （）式中 Q1—伺服電動(dòng)機(jī)1累計(jì)脈沖個(gè)數(shù)。：n1=60v1i1C1 （）fn1=n1Pm1轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為頻率公式見公式()： （）式中 fn1—水平速度v1轉(zhuǎn)化的頻率（HZ）。 （） 式中 v1— 水平速度1（mm/s）；n1— 伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）。因?yàn)樗欧妱?dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)堆垛機(jī)運(yùn)動(dòng)需要齒輪齒條實(shí)現(xiàn)，所以運(yùn)算時(shí)需要考慮到齒輪的傳動(dòng)比i，與伺服電動(dòng)機(jī)1連接的齒輪傳動(dòng)比為i1，系統(tǒng)的控制核心為PLC，所以需要將伺服電動(dòng)機(jī)的速度轉(zhuǎn)化為頻率。，當(dāng)程序調(diào)用水平子程序時(shí)，堆垛機(jī)開始水平運(yùn)動(dòng)，OA為水平加速階段，AB為水平勻速階段，BC為減速階段，BD為低速階段，DE為運(yùn)動(dòng)停止階段。本課題的數(shù)學(xué)建模包括水平運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)建模和豎直運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)建模。圖 貨叉左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)原理圖 4 數(shù)學(xué)建模 。當(dāng)左轉(zhuǎn)按鈕接通時(shí)，KM1線圈得電，其主觸點(diǎn)閉合，繼電器KA3得電，電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)貨叉左轉(zhuǎn)，同時(shí)串接在KM2線圈回路中的KM1的常閉觸點(diǎn)斷開，保證在KM1得電的前提下，KM2線圈不可能得電，以避免電動(dòng)機(jī)短路，反之亦然。 貨叉的轉(zhuǎn)動(dòng)控制立體倉庫需要控制貨叉的左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)，以便進(jìn)行取貨和存貨。在這種回路中，調(diào)整擋塊的位置可調(diào)整液壓缸的行程，通過電控系統(tǒng)可任意改變動(dòng)作順序，方便靈活，應(yīng)用廣泛。 、【12】順序動(dòng)作回路。 圖 貨叉伸縮原理圖 圖 貨叉抬降原理圖1—液壓泵；2—三位四通電磁換向閥； 1—液壓泵；2—三位四通電磁換向閥； 3—溢流閥；4—液壓缸。圖 PLC與伺服驅(qū)動(dòng)器1的連接 貨叉的控制 貨叉的液壓控制由實(shí)際分析可知，當(dāng)堆垛機(jī)運(yùn)動(dòng)到指定貨格位置時(shí)，貨叉