【正文】 量）控制、診斷和材料處理等4矩陣功能邏輯與、邏輯或、異或、比 較、置位（位修改）、移位和變反等這些功能通常按“位”操 作，一般用于設(shè)備診斷、狀態(tài)監(jiān)控、分類和報警處理等5高級功能表與塊間的傳送、校驗和、 雙倍精度運算、對數(shù)和反對數(shù)、平方根、PID調(diào)節(jié)等通信速度和方式、與上位計 算機的聯(lián)網(wǎng)功能、調(diào)制解調(diào)器等6診斷功能PLC的診斷功能有內(nèi)診斷 和外診斷兩種。 用 要 表61 PLC功能選擇序 號應(yīng)用對象功其中高檔機主要用于大規(guī)模過程控制、全PLC的分布式控制系 統(tǒng)以及整個工廠的自動化等。對于開關(guān)量控制以及以開關(guān)量控制為主、帶少量模擬量 控制的工程項目中，一般其控制速度無須考慮，因此，選用帶A/D轉(zhuǎn)換、A/D轉(zhuǎn)換、加減運算、數(shù)據(jù)傳送功能的低檔機就能滿足要求。PLC機型選擇的基本原則是，在功能滿足 要求的前提下，選擇最可靠、維護使用最方便以及性能價格比的最優(yōu)化機型。表52 系統(tǒng)元器件名稱代號符號個數(shù)規(guī)格型號備注PLCPLC1個FPXC60R接觸器KM16個CJ20100線圈電壓220V限流保護器FR2個JRS4140365d整定電流80104A熔斷器FU10個RLS1100額定電壓380V額定電流50100A指示燈HL1個AD1622GLED顯示，220V三相交流電機M1個YZR160L6額定功率11KW三相交流電機M1個YZR225M6額定功率30KW三相交流電機M1個YEJ160M6行程開關(guān)ST8個LF0124LB額定電壓1030VDC,DC型二線制常閉光電傳感器4個RPI1391透射式斷路器1個DZ4763 C63控制系統(tǒng)的主開關(guān)變頻器1個CIMRF7B4011適用電機11KW變頻器1個CIMRF7B4030適用電機30KW第六章 PLC的選用 PLC的選用PLC是可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller）的簡稱，是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，是為了有效的控制工業(yè)環(huán)境中的各種設(shè)備而專門設(shè)計的。輸入輸出點設(shè)置如下表：表51 輸入輸出點輸入部分（14）輸出部分（17）RUN（系統(tǒng)總啟動）原位指示燈堆垛機行程前限堆垛機前行堆垛機行程后限堆垛機后行伸叉前限升降臺上升收叉后限升降臺下降堆垛機行程上限伸叉堆垛機行程下限抬貨叉抬叉限位降貨叉降叉限位收叉層尋址停止前行列尋址停止上升停機按鈕水平高速行走熱繼電器水平中速行走COM水平低速行走高速提升中速提升低速提升 系統(tǒng)的輸入點為14個，輸出點為17個。在層尋址上，堆垛機沿著鉛垂方向有加速、勻速、減速運動。水平行走方向的認(rèn)址片分布如下圖：圖44 堆垛機行走方向認(rèn)址擋板分布圖圖45 認(rèn)址片與光電開關(guān)的相對位置圖在堆垛機的立柱上相對于貨架每層的適當(dāng)位置安裝認(rèn)址片，在升降臺上安裝光電開關(guān)隨升降臺一起上下運動，達到層認(rèn)址目的，原理和方法與列認(rèn)址相同，其層認(rèn)址擋片分布如圖46所示：圖46堆垛機升降方向認(rèn)址擋板分布圖第五章 輸入輸出及元器件確定 輸入輸出點是根據(jù)堆垛機的運行來確定的。同時計數(shù)器的當(dāng)前值還可以作為速度控制的依據(jù)。光電開關(guān)每經(jīng)過一個貨格的認(rèn)址片就發(fā)出一個信號到PLC，利用PLC 內(nèi)部計數(shù)器來實現(xiàn)列認(rèn)址。雙重相對認(rèn)址法是指利用兩個光電開關(guān)同時進行認(rèn)址，通過兩個光電開關(guān)的顯示值相互校驗， 當(dāng)兩個光電開關(guān)的顯示值不同時則出錯，運行停止。如圖所示： 圖43 相對認(rèn)址示意圖由于絕對認(rèn)址制作成本較高，因此采用相對認(rèn)址方式，但是相對認(rèn)址貨位的確認(rèn)是以前一地址為基準(zhǔn)，通過加1減1得到現(xiàn)地址，所以某處出現(xiàn)認(rèn)址錯誤時此后的地址都將出錯，因此這種方式可靠性低。起升和運行機構(gòu)分別用一組光電開關(guān)和與每個地址編碼對應(yīng)的認(rèn)址片組成的認(rèn)址裝置得到堆垛機的實際地址編碼。由于X方向只有兩排貨架，即貨叉只有兩個運動方向，所以認(rèn)址問題只需對列、層檢測。鉛垂方向可以編為Z0Zn，Z0層是最底層。巷道左右兩排貨架可以編為X1排、X2排。它到達與否的判斷，在自動操作時必須自動進行。光電傳感器的系統(tǒng)組成原理如圖41所示，其中數(shù)字地和模擬地不是同一地，其目的是將光源與接收器推進行電的隔離，光源與接收器可以一體也可以分開。在其后面是檢測電路，它能慮出有效信號和應(yīng)用該信號。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。發(fā)送器對準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于半導(dǎo)體光源，發(fā)光二極管（LED）、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。表32 PLC輸出與CIMRF7B4030變頻器輸入關(guān)系表PLC端口變頻器端口端口屬性控制作用Y435FWD正傳控制端口電機正轉(zhuǎn)Y436REV反轉(zhuǎn)控制端口電機反轉(zhuǎn)Y446X1高速運動控制端口提升機構(gòu)高速運行Y447X2中速運動控制端口提升機構(gòu)中速運行Y448X3低速運動控制端口提升機構(gòu)低速運行第四章認(rèn)址方式的選擇 光電傳感器原理光電傳感器是通過把光強度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化來實現(xiàn)控制的。其接線方式如圖所示 圖33 垂直行走變頻器接線圖垂直升降方向變頻器設(shè)置與水平方向一致。表31 PLC輸出與CIMRF7B4011變頻器輸入關(guān)系表PLC端口變頻器端口端口屬性控制作用Y433FWD正傳控制端口電機正轉(zhuǎn)Y434REV反轉(zhuǎn)控制端口電機反轉(zhuǎn)Y444X1高速運動控制端口水平機構(gòu)高速運行Y445X2中速運動控制端口水平機構(gòu)中速運行Y446X3低速運動控制端口水平機構(gòu)低速運行 提升機構(gòu)變頻器的選擇由于提升機構(gòu)的驅(qū)動電機額定功率是30kw。Y0、YYYY6為PLC的輸出端口。水平運行的驅(qū)動電機額定功率是11kw，選擇北京卓越世紀(jì)電氣有限公司的變頻器，型號為CIMRF7B4011。堆垛機的速度變化較大，再加上堆垛機的重量較大、慣性大，因此在變換時就會產(chǎn)生噪聲、振動、與起停沖擊，所以我們必須采用S曲線，只要設(shè)定好高、中、低速的值，S曲線的斜率就自動形成。 表31 變頻器控制方式比較控制方式U/F=C控制電壓空間矢量控制矢量控制直接轉(zhuǎn)矩控制反饋裝置不帶PG帶PG或PID調(diào)節(jié)器不要不帶PG帶PG或PID調(diào)節(jié)器速比L1:401:601:1001:1001:10001:100起動轉(zhuǎn)矩150%150%150%150%零轉(zhuǎn)速時為150%零轉(zhuǎn)速時為150%~200%靜態(tài)速度精度/%~~適用場合一般風(fēng)機、泵類等較高精度調(diào)速，控制一般工業(yè)上的調(diào)速或控制所有調(diào)速或控制伺服拖動、高精傳動、轉(zhuǎn)矩控制負(fù)荷啟動、起重負(fù)載轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，恒轉(zhuǎn)矩波動大負(fù)載堆垛機運行屬于電力牽引與載重情形，故適合采用直接轉(zhuǎn)矩控制方式。經(jīng)實踐使用后又有所改進，即引入頻率補償，能消除速度控制的誤差；通過反饋估算磁鏈幅值，消除低速時定子電阻的影響；將輸出電壓、電流閉環(huán)，以提高動態(tài)的精度和穩(wěn)定度。(4) 電壓空間矢量（SVPWM）控制方式。具體是將異步電動機的定子電流矢量分解為產(chǎn)生磁場的電流分量 (勵磁電流) 和產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流分量 (轉(zhuǎn)矩電流) 分別加以控制，并同時控制兩分量間的幅值和相位，即控制定子電流矢量，所以稱這種控制方式稱為矢量控制方式。因此人們又研究出矢量控制變頻調(diào)速。但是，這種控制方式在低頻時，由于輸出電壓較低，轉(zhuǎn)矩受定子電阻壓降的影響比較顯著，使輸出最大轉(zhuǎn)矩減小。變頻器主要的控制方式分為U/f=C的正弦脈寬調(diào)制（SPWM）控制方式、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制與電壓空間矢量（SVPWM）控制方式。它主要由兩部分電路構(gòu)成，一是主電路（整流模塊、電解電容和逆變模塊），二是控制電路（開關(guān)電源板、控制電路板）