【正文】 12號倉庫 電氣原理圖的設(shè)計根據(jù)立體倉庫的課題設(shè)計要求，得出如下圖311電氣原理圖。C(不結(jié)冰)環(huán)境濕度動作時：5～85﹪RH 保存時5～95﹪RH (不結(jié)露) 耐久振動10～55HZ XYZ各方向2h耐久沖擊500m/ X、Y、Z各方向三次 保護構(gòu)造IEC規(guī)格 IP50 連接方式接插件式 (不可進行軟釬焊) 質(zhì)量 g 外殼材質(zhì)聚碳酸酯(PC)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X22X36；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310所示。) 應(yīng)答頻率100HZ使用環(huán)境照度受光面照度 白熾燈 太陽光：各3，000x以下環(huán)境溫度動作時：10～+55176。控制輸出NPN電壓輸出負載電源電壓DC5～24V負載電流80mA以下(負載電流80mA時10﹪ 脈動(pp)5﹪以下 消耗電流平均值15mA以上50mA以下此傳感器的電氣技術(shù)數(shù)據(jù)為:表33傳感器的電氣技術(shù)數(shù)據(jù)型 號EESPY402形 狀立式檢測方式反射型檢測距離5mm(反射率90﹪ 1515mm)應(yīng)差距離(檢測距離3mm,橫方向)光源(發(fā)光波長)GaAs～紅外發(fā)光二級管(940nm)顯示燈入光時燈亮圖39 反射式傳感器的時間圖和輸出回路圖它有三根連接線(紅、藍、黑)，紅色接電源的正極、黑色接電源的負極、藍色為輸出信號，當與擋塊接近時輸出電平為低電平，否則為高電平。類別細分數(shù)通過撥位開關(guān)設(shè)定 最大 相電流 開關(guān)設(shè)定驅(qū)動器型號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37 電機與驅(qū)動器接線圖所以我采用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36。 圖34 輸入信號接口電路 圖35 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34和圖35。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)。M (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32 步進電機驅(qū)動系統(tǒng)的組成（3）、步進電動機的選擇計算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。（2）、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)。 步進電機的原理步進電機是數(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)。本課題所設(shè)計的立體倉庫屬于小型控制系統(tǒng)，結(jié)合經(jīng)濟性的考慮因此選擇整體型PLC。當點數(shù)增加到某一數(shù)值后，相應(yīng)的存儲器容量相應(yīng)增加，因此，點數(shù)的增加對CPU選用、存儲器容量、控制功能范圍等選擇都有影響。考慮經(jīng)濟性時，應(yīng)同時考慮應(yīng)用的可擴展性、可操作性、投入產(chǎn)出比等因素，進行比較和兼顧，最終選出較滿意的產(chǎn)品。因此我所選型號為FX2N80MR。其中，外部輸入元件包括：檢測元件、按鈕、取、送、急停、限位開關(guān)、超限位保護等等；輸出有三個步進電機的正反向、動作指示、錯誤顯示等等。4．機型的選擇(1)PLC的類型FX2系列可編程控制器主機分為123680、128點六檔，還有各種輸入和輸出擴展單元，這樣在增加I/O點數(shù)時，不必改變機型，可以通過擴展模塊實現(xiàn)，降低了經(jīng)濟投入。通過軟件對PLC內(nèi)部的性能和功能進行診斷是內(nèi)診斷，通過軟件對PLC的CPU與外部輸入輸出等部件信息交換功能進行診斷是外診斷。（3）診斷功能PLC的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。五種標準化編程語言：順序功能圖（SFC）、梯形圖（LD）、功能模塊圖（FBD）三種圖形化語言和語句表（IL）、結(jié)構(gòu)文本（ST）兩種文本語言。在線編程方式：CPU和編程器有各自的CPU，主機CPU負責現(xiàn)場控制，并在一個掃描周期內(nèi)與編程器進行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機，下一掃描周期，主機就根據(jù)新收到的程序運行。完成編程后，編程器切換到運行模式，CPU對現(xiàn)場設(shè)備進行控制，不能進行編程。（1）控制功能PLC主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，提高PLC的處理速度和節(jié)省存儲器容量。3．控制功能的選擇該選擇包括運算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。存儲器內(nèi)存容量的估算沒有固定的公式，許多文獻資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量I/O點數(shù)的10～15倍，加上模擬I/O點數(shù)的100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字數(shù)（16位為一個字），另外再按此數(shù)的25%考慮余量。設(shè)計階段，由于用戶應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計階段是未知的，需在程序調(diào)試之后才知道。根據(jù)估算的方法故本課題的I/O點數(shù)為輸入40點，輸出21點。余量后，作為輸入輸出點數(shù)估算數(shù)據(jù)。因此，工程設(shè)計選型和估算時，應(yīng)詳細分析工藝過程的特點、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點數(shù)、所需存儲器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價格比的PLC和設(shè)計相應(yīng)的控制系統(tǒng)。 PLC的選型在PLC系統(tǒng)設(shè)計時，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是PLC工程設(shè)計選型。集豐富功能于一身，是別的電