【正文】 障位置，軟件診斷分內(nèi)診斷和外診斷。（1）控制功能PLC 主要用于順序邏輯控制，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，一方面要提高 PLC 的處理速度，另一方面節(jié)省存儲器容量。 [3]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，大體上都是按數(shù)字量 I/O 點數(shù)的 10～15 倍，加上模擬量 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。2．存儲器容量的估算存儲器容量是指可編程序控制器本身能提供的硬件存儲單元大小，程序容量是存儲器中用戶應(yīng)用項目使用的存儲單元的大小，因此程序容量小于存儲器容量。 第 7 頁 共 43 頁 1．輸入輸出（I/O）點數(shù)的估算在我們設(shè)計時，我們先對 I/O 點數(shù)估算，并且考慮適當?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計的輸入輸出點數(shù)，再增加 10%～20%的可擴展，以此來確定我們所需要的PLC 輸入輸出點數(shù)。因此，工程設(shè)計選型和估算時，應(yīng)當是要分析控制過程的特點、要求、范圍。工藝流程的特點和應(yīng)用要求是設(shè)計選型的主要依據(jù)。構(gòu)成 PLC 控制系統(tǒng)的主要電氣硬件有控制立體倉庫的 Z 軸的直流電動機，控制 XY 軸的步進電動機以及供給系統(tǒng)能源的直流開關(guān)電源，還有各種傳感器，如系統(tǒng)中采用的反射式和對射式傳感器以及微動開關(guān)（用來完成貨物的檢測以及限位保護）?？偟膩砜?，基于 PLC 的自動化立體倉庫可以總結(jié)為如下幾點優(yōu)點：低成本、范圍廣、高速、便捷、永遠在線、結(jié)構(gòu)靈活、數(shù)字化等。自動化立體倉庫，少不了自動化倉庫管理系統(tǒng)，只有使用強大的倉庫管理系統(tǒng)才能使得倉庫管理和業(yè)務(wù)流程上一個臺階，才能將先進的硬件設(shè)備發(fā)揮作用、產(chǎn)生效益，針對這一倉庫管理系統(tǒng)，我選擇了 PLC。PLC 的應(yīng)用大大提高了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、適用性、并且降低了系統(tǒng)成本。 采用 PLC 控制立體倉庫的優(yōu)點PLC 的應(yīng)用非常廣泛，例如：電梯控制、防盜系統(tǒng)的控制、交通分流信號燈控制、樓宇供水自動控制、噴水池自動控制、消防系統(tǒng)自動控、供電系統(tǒng)自動控制及各種生產(chǎn)流水線的自動控制等。在此設(shè)計的立體倉庫需要滿足一下功能：機械手要有三個自由度，即：前進、后退；上、下；左、右；機械手的運動由步進電機驅(qū)動；機械手前進（或后退）運動和上（或下）運動可同時進行；機械手前進、后退和上、下運動時必須有超限位保護；每個庫位必須有檢測裝置（微動開關(guān)） 。 [.2] 第 4 頁 共 43 頁 2. 系統(tǒng)控制方案 立體倉庫系統(tǒng)的功能系統(tǒng)采用滾珠絲杠、滑杠以及普通絲杠作為主要傳動機構(gòu)、點擊采用步進電機和直流電機，其關(guān)鍵部分是機械手，它由水平移動、垂直移動、貨臺機構(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。（5） ．壽命長，體積小，能耗低。（3） ．編程簡易，現(xiàn)場可修改。 [2] 基本結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖 PLC 的基本結(jié)構(gòu) 可編程控制器（PLC）的特點(1)．可靠性高，抗干擾強。微處理器 CPU 是 PLC 的核心部件。輸入模塊用于將控制現(xiàn)場輸入信號變換成 CPU 能接收的信號，并對其進行濾波、電平轉(zhuǎn)換、隔離和放大等；輸出模塊用于將 CPU 的決策輸出信號變換成驅(qū)動控制對象執(zhí)行機構(gòu)的控制信號，并對輸出信號進行功率放大、隔離PLC 內(nèi)部和外部執(zhí)行元件等。PLC 與計算機的基本組成一致，它實際上就是一種工業(yè)控制計算器。為了系統(tǒng)的安全，在各個限位處都裝有超限位保護開關(guān)，每個庫位都有檢測裝置，判斷庫位是否已有貨物，禁止雙重入庫和空的取操作。機械手在執(zhí)行每次的去放任務(wù)，都會自動回到零位，等待下一條指令。在入庫作業(yè)時，當檢測傳感器檢測到零位平臺上有貨物，那么起動機械手，將零位平臺上的貨物放到指定的庫位上。堆垛機是立體倉庫的關(guān)鍵部件，負責(zé)全部貨物的入庫承運作業(yè)，可實現(xiàn)三個自由度的運動。人工智能技術(shù)的發(fā)展，推動了自動化技術(shù)向其高級階段智能化方向發(fā)展。具體來說，就是在要求的時間內(nèi)、在準確的地點、按準確的順序與方法、提供準確的品種及數(shù)量的貨物。國外已經(jīng)開始出現(xiàn)一批可拆卸的和移動式的倉庫結(jié)構(gòu)。 本課題研究發(fā)展趨勢由于自動化立體倉庫的廣泛應(yīng)用、計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使得立體倉庫的發(fā)展十分迅速，其發(fā)展的趨勢主要有 3 點：1. 立體倉庫向柔性化發(fā)展。1985 年國際電工委員會（IEC）對 PLC 的定義如下：“可編程控制器是一 第 2 頁 共 43 頁 種進行數(shù)字運算的電子系統(tǒng)，是專為在工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計的工業(yè)控制器，它采用了可以編程的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計算和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型機械的生產(chǎn)過程。由于 PLC 的可靠性高，操作簡單，可以大大減少設(shè)備的維修和停產(chǎn)所造成的經(jīng)濟損失。1968 年美國最大的汽車制造商通用汽車公司為了適應(yīng)汽車型號不斷更新，提出把計算機的完備功能、靈活性、通用性好等優(yōu)點和繼電器接觸器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格低等優(yōu)點結(jié)合到一起，做成了一種能適應(yīng)工業(yè)環(huán)境的通用控制裝置，并把其編程方法及程序輸入方法簡化，使不熟悉計算機的人員也能夠快速掌握其使用技術(shù)。本論文主要是基于 PLC 所設(shè)計的立體倉庫電氣控制系統(tǒng)。(3) 采用托盤或貨箱儲存貨物，貨物的破損率顯著降低。自動化立體倉庫的主要優(yōu)點如下：(1)倉庫作業(yè)實現(xiàn)機械化和自動化。 [1]我國立體倉庫與物料搬運的研究也并不是很晚，1973 年開始研究立體倉庫，1980 年就有立體倉庫應(yīng)用于實踐。立體倉庫一般是指采用幾層、十幾、幾十層的貨架儲存單元貨物，用相應(yīng)的物料搬運設(shè)備進行貨物的出、入庫操作。因此，企業(yè)需要將目標轉(zhuǎn)向物流。在國際上，物流產(chǎn)業(yè)成為了國民經(jīng)濟發(fā)展的動脈，其發(fā)展的程度成為一個國家的現(xiàn)代化程度以及綜合鍋里的重要標志之一。本文首先對本課題進行簡要的介紹，包括背景，研究意義，現(xiàn)狀等；其次對該系統(tǒng)的硬件組成、結(jié)構(gòu)、原理進行了闡述和分析；再次對本系統(tǒng)用到的器件進行分別介紹，重點對 PLC 程序進行了編寫；最后對設(shè)計本課題所學(xué)到的知識和結(jié)論進行歸納和總結(jié)。自動化立體倉庫的主體由貨架、巷道式堆垛起重機、入(出)庫工作臺和自動運進(出)及操作控制系統(tǒng)組成。本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計立體倉庫電氣控制系統(tǒng)設(shè)計Design of Warehouse Electrical Control System學(xué) 院 ： 電子工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級 ： 電氣工程及其自動化 學(xué) 生 姓 名 ： 學(xué) 號： 指 導(dǎo) 教 師 ： 2022 年 6 月中文摘要摘 要：隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，自動化立體倉庫的應(yīng)用越來越廣泛。利用立體倉庫設(shè)備可實現(xiàn)倉庫高層合理化，存取自動化，操作簡便化。本課題的電氣控制主要由西門子公司的 PLC、步進電機驅(qū)動器、步進電動機、直流電動機等器件組成。 關(guān)鍵詞：立體倉庫；電氣控制；PLC 畢業(yè)設(shè)計外文摘要Design of Warehouse Electrical Control SystemAbstract: With the development of national economy of our country, The application of automated warehouse will bee more widely. The main body of the automated warehouse is made up of shelves, staking cranes roadway, worktable and operation control system. Electrical control of the subject mainly by Siemens PLC, stepper motor drive power modules and other devices. Firstly, It’s a brief introduction of the system, including background, significance, status, etc. secondly, The hardware ponents of the system, structure, principle are described and analyzed. Thirdly, the devices of this system are introduced, focusing on the PLC—the software is written. Finally, summarize the knowledge about this paper.Keywords: Warehouse；Electrical Control ；PLC；目 錄1. 緒論 ............................................................1 本課題研究背景與現(xiàn)狀 ...........................................1 本課題研究發(fā)展趨勢 .............................................2 本課題設(shè)計內(nèi)容 .................................................2 可編程控制器（PLC）簡介 ........................................22. 系統(tǒng)控制方案 ....................................................4 立體倉庫系統(tǒng)的功能 .............................................4 采用 PLC 控制立體倉庫的優(yōu)點 .....................................43. 系統(tǒng)的硬件配置 ..................................................5 立體倉庫系統(tǒng)控制 ...............................................5 電氣原理圖的設(shè)計 ...............................................5 立體倉庫電氣硬件的介紹與選擇 ...................................6 PLC 輸入輸出分配 ..............................................124. 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 .................................................14 系統(tǒng)流程圖 ....................................................14 系統(tǒng)程序的設(shè)計 ................................................165. 程序的仿真與調(diào)試 ...............................................32 程序的仿真 ...................................................32 程序的調(diào)試 ...................................................34總 結(jié) ..............................................................37致 謝 ..............................................................38參考文獻 ...........................................................39 第 1 頁 共 43 頁 1. 緒論 本課題研究背景與現(xiàn)狀由于世界經(jīng)濟、現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，物流產(chǎn)業(yè)成為經(jīng)濟發(fā)展中的新興的一個服務(wù)部門。在我們國家，由于市場經(jīng)濟的不斷深入