【正文】 般采用軟件延時20ms的辦法進行兩次以上的讀入比較，結(jié)果一致才確認輸入有效。(二) 軟件措施PLC除了采用硬件措施來提高系統(tǒng)的抗干擾能力之外，還充分利用本身具有微機的高速、大容量的特點，發(fā)揮軟件的優(yōu)勢，保證系統(tǒng)不因干擾而停止而又能達到工程所要求的精度和速度。PLC大多采用模塊結(jié)構(gòu)，這對縮短故障修復(fù)時間方面有著重要作用。為防止PLC故障和誤動作，在微處理器部分及I／O回路之間采用了多種形式的隔離措施，這樣能有效地隔離輸入、輸出間電的聯(lián)系。如采用LC、型濾波網(wǎng)絡(luò)，對高頻干擾信號有良好的抑制作用。為了減少干擾的影響，PLC采用了對電源變壓器用導電導磁材料進行屏蔽；對CPU等模塊采用良好的導電材料進行屏蔽等，以防干擾。PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，平均無故障工作時間比繼電器系統(tǒng)和微機系統(tǒng)長，可靠性高，可以直接用于有強烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場。10％過流保護外部短路撤除，輸出自動恢復(fù) 過壓保護 27177。DM150系列開關(guān)電源輸出功率大，體積小， 重量輕， 高可靠性，適應(yīng)寬范圍的輸入電壓變動，具有完備的過壓、過流保護功能；內(nèi)置輸入EMI濾波器，具有高抗干擾能力；根據(jù)UL478標準設(shè)計，耐壓1500Vac／1分鐘；采用端子方式連接，全金屬外殼，有臥式和立式兩種安裝方式。只有這樣才能達到動態(tài)平衡，才能給負載電阻提供一個穩(wěn)定的輸出電壓。在此期間，L中的泄放電流是鋸齒波電流的線性下降部分。當開關(guān)晶體管V截止時，儲能電感L兩端的電壓極性相反，此時二極管被正向偏置而導通。圖二十 并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出電路的電流、電壓波形其工作原理如下：當開關(guān)晶體管V處于導通期間，輸入電壓加到儲能電感L的兩端(這里我們忽略了V的飽和壓降)，二極管因被反向偏置而截止。除此以外，通常還有較為復(fù)雜的驅(qū)動電路，調(diào)節(jié)電路、保護電路、基準電路以及構(gòu)成閉環(huán)回路中的取樣電路、放大電路和耦合電路等各個部分，用來對輸出電壓的大小以及特性進行控制和調(diào)節(jié)，圖十九并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源的原理框圖。(七)微動開關(guān)的選擇在該立體倉庫控制系統(tǒng)中共有13個倉位（四層十二個倉位加0號倉位）分別采用13只微動開關(guān)作為貨物檢測，當有貨物時相應(yīng)開關(guān)動作，其信號對應(yīng)PLC的輸入點是X40X4C；另外為保險起見，在X軸的左限位和Y軸的下限位處還分別加裝了1只微動開關(guān)作限位保護，以確保立體倉庫在程序出錯時不損壞；微動開關(guān)原理圖如圖十八所示。入光時為ON的對射式傳感器的結(jié)構(gòu)圖如圖十七所示，當24V電壓加到發(fā)光二極管LED1時，它將光發(fā)射給發(fā)光二極管LED2，LED2接收到光導通，三極管導通，輸出為ON；當發(fā)光二極管LED1發(fā)射出的光被物體擋住使發(fā)光二極管LED2接收不到時，LED2不導通，三極管也不導通，輸出為OFF。C 保存時25～+65176。)(負載電流10mA時(紅)電源電壓DC5～24V177。需要注意檢測距離不要離傳感器太近，否則傳感器不能動作；連接是采用接插件方式，千萬不要對端子(讀出頭)進行焊接。圖十五 反射式傳感器結(jié)構(gòu)圖工作原理：當物體相對于傳感器移動時，反射回來的信號與原先的信號相比較，產(chǎn)生頻移，集成電路再把微弱的頻移信號進行放大，再經(jīng)多普勒檢測、放大、限幅等措施，最后取得和物體移動信號相關(guān)的直流信號輸出電平。因為PLC需要采用開關(guān)式穩(wěn)壓電源供電,所以在該立體倉庫中電源應(yīng)選用開關(guān)式穩(wěn)壓電源，見圖十四。5. 步進電機驅(qū)動器電源接口對于超小型驅(qū)動器(SH—2H05SH—3F07 SH—2H057M、SH3F075M)，采用一組直流供電DC(2440V)，注意正負極不要接錯，此電源可以由一變壓器變壓后加整流濾波(無須穩(wěn)壓)組成。4. 步進電機驅(qū)動器指示燈說明驅(qū)動器的指示燈共有兩種：電源指示燈(綠色或黃色)和保護指示燈(紅色)。但現(xiàn)在的情況不同了，細分驅(qū)動器的出現(xiàn)改變了這種觀念，用戶只需在驅(qū)動器上改變細分數(shù)，就可以改變步距角。所以我們最好選用細分驅(qū)動器。由于減小了步距角、提高了步距的均勻度，‘提高電機的分辨率’是不言而喻的。尤其是對三相反應(yīng)式電機，其力矩比不細分時提高約30—4096。低頻振蕩(約在200Hz左右)是步進電機的固有特性，而細分是消除它的唯一途徑，如果您的步進電機有時要在共振區(qū)工作(如走圓弧)，選擇細分驅(qū)動器是唯一的選擇。因為細分后步進電機的步距角將變小，要求步進信號的頻率要相應(yīng)提高。驅(qū)動器細分后將對電機的運行性能產(chǎn)生質(zhì)的飛躍，但是這一切都是由驅(qū)動器本身產(chǎn)生的，和電機及控制系統(tǒng)無關(guān)。這就是細分的基本概念?？梢钥闯?步進電機通過細分驅(qū)動器的驅(qū)動，其步距角變小了，如驅(qū)動器工作在40細分狀態(tài)時，其步距角只為電機固有步距角的十分之一，也就是說：當驅(qū)動器工作在不細分的整步狀態(tài)驅(qū)動上例的電機時，控制系統(tǒng)每發(fā)一個步進脈沖，176。的電機，247。對于兩相步進電機,細分后電機的步距角等于電機的整步步距角除以細分數(shù)，例如細分數(shù)設(shè)定為176。SH系列驅(qū)動器是靠驅(qū)動器上的撥位開關(guān)來設(shè)定細分數(shù)的，您只需根據(jù)面板上的提示設(shè)定即可。SH2H057步進電動機驅(qū)動器采用鑄鋁結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)主要用于小功率驅(qū)動器,這種結(jié)構(gòu)為封閉的超小型結(jié)構(gòu)，本身不帶風機，其外殼即為散熱體，所以使用時要將其固定在較厚、較大的金屬板上或較厚的機柜內(nèi)，接觸面之間要涂上導熱硅脂，在其旁邊加一個風機也是一種較好的散熱辦法。 圖十二 電機與驅(qū)動器接線圖所以我們采用北京斯達特機電科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的SH系列步進電動機驅(qū)動器，型號為SH2H057。觸點規(guī)格：DC24V／1A或AC11OV／O．3A。此信號占兩個接線端子，此兩端為一繼電器的常開點，報警時觸點立即閉合。當保護發(fā)生時，驅(qū)動器進入脫機狀態(tài)使電機失電，但這時控制系統(tǒng)可能尚未知曉。此信號和控制系統(tǒng)配合使田，可產(chǎn)生相位記憶功能，其接口見圖十一。 圖九 輸入信號接口電路 圖十 外接限流電阻R步進電機驅(qū)動器的輸出信號有兩種(1).初相位信號：驅(qū)動器每次上電后將使步進電機起始在一個固定的相位上，這就是初相位。OPTO端為三路信號的公共端，三路輸入信號在驅(qū)動器內(nèi)部接成共陽方式，所以O(shè)PTO端須接外部系統(tǒng)的VCC，如果VCC是+5V則可直接接入；如果VCC不是+5V則須外部另加限流電阻R，保證給驅(qū)動器內(nèi)部光耦提供81 5mA的驅(qū)動電流，參見圖九和圖十。所有型號驅(qū)動器的輸入信號都相同，共有三路信號，它們是：步進脈沖信號CP、方向電平信號DIR、脫機信號FREE(此端為低電平有效，這時電機處于無力矩狀態(tài)；此端為高電平或懸空不接時，此功能無效，電機可正常運行)。DC24V kg（五）步進電機驅(qū)動器的原理與選擇1 .步進電機驅(qū)動器的選擇步進電機的運行要有一電子裝置進行驅(qū)動，這種裝置就是步進電機驅(qū)動器，它是把控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號轉(zhuǎn)化為步進電機的角位移，或者說：控制系統(tǒng)每發(fā)一個脈沖信號，通過驅(qū)動器就使步進電機旋轉(zhuǎn)一步距角?？旖泳€插頭：紅色表示A相，藍色表示B相；如果發(fā)現(xiàn)步進電機轉(zhuǎn)向不對時可以將A相或B相中的兩條線對調(diào)。型號：42BYGHl01。/ (176。齒輪比：G=360176。步距角的HB型電動機速比(設(shè)使用直接驅(qū)動方式)i=m/(360L)=2／(360)=1軸向力F=Fa+M=4+25=負載轉(zhuǎn)矩=FP／(2 )+()/2 =5／(2 )+ ( )/(2 )= 螺栓的慣量 =（）/32=（42）/32=.移動體的慣量=M=25= kg. 負載慣量為=+=+=.根據(jù)以上計算可以初步選定步進電動機，其慣量為= kg.，空載起動頻率=3000H。 圖七 步進電機驅(qū)動系統(tǒng)的基本組成在選擇步進電動機時首先考慮的是步進電動機的類型選擇，其次才是具體的品種選擇，在該立體倉庫控制系統(tǒng)中要求步進電動機電壓低、電流小、有定位轉(zhuǎn)矩和使用螺栓機構(gòu)的定位裝置，確定步進電動機采用2相8拍混合式步進電機；在進行步進電動機的品種選擇時，要綜合考慮速比i、軸向力F、負載轉(zhuǎn)矩、額定轉(zhuǎn)矩和運行頻率，以確定步進電機的具體規(guī)格和控制裝置。3. 步進電機驅(qū)動系統(tǒng)的基本組成與交直流電動機不同，僅僅接上供電電源，步進電機不會運行的。(7)步進電動機帶負載慣性的能力不強,在使用時既要注意負載轉(zhuǎn)矩的大小,又要注意負載轉(zhuǎn)動慣量的大小,只有當兩者選取在合適的范圍時,電機才能獲的滿意的運行性能。(5).價格便宜,可靠性高。(2).步進電機的轉(zhuǎn)速與脈沖信號的頻率成正比(3).步距值不容易因為電氣、負載、環(huán)境條件的變化而改變,使用開環(huán)控制(或半閉環(huán)控制)就能進行良好的定位控制。增加相數(shù)能提高步進電動機的性能，但電動機的結(jié)構(gòu)和驅(qū)動電源就會復(fù)雜，成本就會增加，應(yīng)按需要合理選用。步進電動機的這種控制功能，是其它電動機無法替代的。當電脈沖按某一相序連續(xù)加到步進電動機時，轉(zhuǎn)子以正比于電脈沖頻率的轉(zhuǎn)速沿某一方向旋轉(zhuǎn)。圖六 立體倉庫控制流程圖(四)步進電機的原理與選擇步進電機是數(shù)字控制系統(tǒng)中的執(zhí)行電動機，當系統(tǒng)將一個電脈沖信號加到步進電機定子繞組時，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)一步，當電脈沖按某一相序加到電動機時，轉(zhuǎn)子沿某一方向轉(zhuǎn)動的步數(shù)等于電脈沖個數(shù)。當出現(xiàn)故障時，電機停止運行。 根據(jù)前面的分析，該立體倉庫系統(tǒng)的運行情況歸納如下：當按下啟動按鈕后，允許進行立體倉庫運行的控制。若需從5取回物品，放入4庫，操作步驟如下：“就緒”燈亮時，按下按鈕鍵“5”，再按“取”鍵，運行機構(gòu)執(zhí)行程序要求取回貨物后，停在起初位置。(2)當零號倉位上無貨物時，若無人操作，“就緒”燈亮10秒后，程序?qū)褦?shù)值最大倉庫號里的物品轉(zhuǎn)運至沒有放貨物的倉號比它小的倉庫里。在延時的10秒內(nèi)，若按下數(shù)字5，然后按下“送”鍵，則運行機構(gòu)將貨物放入5庫，若按下5鍵后，想取消此操作，可按下“放棄”鍵。如4都已有貨物，程序延時10秒，10秒內(nèi)若無外部操作指令，自動將貨物放在5倉庫。(4))零號倉位已有汽車，則下一個取指令（誤操作），將不被執(zhí)行。(2)按動取指令按鈕，觀察取出動作（若被選擇倉位內(nèi)無汽車，則該指令不被執(zhí)行）。(4)零號倉位已無汽車，則下一個送指令（誤操作）將不被執(zhí)行。(2)按動送指令按鈕，觀察送入動作（若被選擇倉位內(nèi)已有汽車，則該指令不被執(zhí)行）。，放置模型時，入位要準確，并注意到倉位底部檢測開關(guān)已動作。（需另購）編寫程序并下裝至PLC。其工作原理如下：。當堆垛機平臺移動到貨架的指定位置時，伸叉電機驅(qū)動貨臺向前伸出可將貨物取出或送入，當取到貨物或貨已送入，則鏟叉向后縮回。(三)立體倉庫的工作原理本系統(tǒng)采用滾珠絲杠、滑杠和普通絲杠作為主要傳動機構(gòu)，電機采用步進電機和直流電機，其關(guān)鍵部分是堆垛機，它由水平移動、垂直移動及伸叉機構(gòu)三部分組成，其水平和垂直移動分別用兩臺步進電機驅(qū)動滾珠絲杠來完成，伸叉機構(gòu)由一臺直流電機來控制。綜合上述各方面的情況，確定使用FP0C16系列的PLC(FP0C16T)，再加一塊FP0E16RS擴展單元和一塊FP0El6X型的擴展單元。而FPO型的PLC有特殊功能指令SPD，可以方便的檢測電機的轉(zhuǎn)速；另外該PLC的指令系統(tǒng)不宜算術(shù)運算和數(shù)據(jù)處理功能，加上其掃描速度較快，可以短時間內(nèi)完成PLD控制的運算。 4選擇PLC型號根據(jù)上述的計算，我們需要輸入25點，輸出14點的PLC。 (2)．輸出設(shè)備的數(shù)量 根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，X軸，Y軸的運行共需要兩臺步進電動機，Z軸需要一臺直流電動機，這樣控制步進電動機和直流電動機共需要6點，就緒、取和放指示燈需要3點，十位顯示需要1點，BCD碼輸出顯示需要4點，所以輸出點需要14點。總之，采用循環(huán)掃描的工作方式也是PLC區(qū)別于微機的最大特點。而PLC是以反復(fù)掃描的方式工作的，它是循環(huán)地連續(xù)逐條執(zhí)行程序，任意時刻它只能執(zhí)行一條指令，這就是說PLC是以“串行”方式工作的。PLC與繼電接觸器控制的重要區(qū)別之一就是工作方式不同。 顯然掃描時間主要取決于程序的長短，一般每秒鐘可掃描數(shù)十次以上，這對于工業(yè)設(shè)備通常沒有什么影響。 PLC經(jīng)過這五個階段的工作過程，稱為一個掃描周期，完成一個周期后，又重新執(zhí)行上述過程，掃描周而復(fù)始地進行。 ⑤當所有的指令執(zhí)行完畢時。 ③PLC的中央處理器對各個輸入端進行掃描，將輸入端的狀態(tài)送到輸入狀態(tài)寄存器中，這就是輸入采樣階段。 ②PLC檢查是否有與編程器計算機等的通信請求，若有則進行相應(yīng)處理，如接收由編程器送來的程序、命令和各種數(shù)據(jù)，并把要顯示的狀態(tài)、數(shù)據(jù)、出錯信息等發(fā)送給編程器進行顯示。自診斷內(nèi)容為I／0部分、存儲器、CPU等，發(fā)現(xiàn)異常停機顯示出錯。整個工作過程可分為五個階段：自診斷，與編程器等的通信，輸入采樣，用戶程序執(zhí)行，輸出刷新，其工作過程框圖如圖五所示。如此周而復(fù)始不斷循環(huán)。如常見的鍵盤掃描方式或I／0掃描方式，有鍵按下或I／0動作則轉(zhuǎn)入相應(yīng)的子程序，無鍵按下則繼續(xù)掃描。PLC雖具有微機的許多特點但它的工作方式卻與微機有很大不同。 但是當選擇使用脈沖控制的電機時，必須選擇晶體管輸出形式的PLC。②.輸出接口電路 一般由微電腦輸出接口電路和功率放大電路組成。 輸出接口電路將中央處理器送出的弱電控制信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場需要的強電信號輸出，以驅(qū)動電磁閥、接觸器、電機等被控設(shè)備的執(zhí)行元件。(3).輸入、輸出部分 這是PLC與被控設(shè)備相連接的接口電路。RAM中一般存放用戶程序、邏輯變量和供內(nèi)部程序使用的工作單元。系統(tǒng)程序一般包括檢查程序、翻譯程序和監(jiān)控程序。在PLC中使用兩種類型存儲器為RAM和ROM。CPU按系統(tǒng)程序賦予的功能，接收編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)，存入隨機存儲器RAM中，CPU按掃描方式工作，從0000首址存放的第一條用戶程序開始，到用戶程序的最后一個地址，不停地周期性掃描，每掃描一次，用戶程序就執(zhí)行一次?？刂泼姘迳系拈_關(guān)及按鈕功能及倉位號（見圖一、二）