【正文】 送、包裝、流通加工、信息處理等設施，能夠全面為生產(chǎn)和商業(yè)流通服務，從而提高倉庫管理水平，減少貨損，優(yōu)化、降低庫存，縮短周轉(zhuǎn)期，節(jié)約資金。AS/RS的計算機管理與控制也可以減少貨物和信息處理過程中的差錯。堆垛機是立體倉庫的關(guān)鍵部件，責全部貨物的入庫承運作業(yè)，實現(xiàn)三個自由度的運動。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。機械手在執(zhí)行每次的去放任務，都會自動回到零位，等待下一條指令。為了系統(tǒng)的安全在每個限位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。當堆垛機平臺移動到貨架的指定位置時，直流電機驅(qū)動貨臺向前伸出可將貨物取出或者送入，當取到貨物貨已送入，則貨臺向后縮回。6 當按完庫位號后，沒按入或沒取前，可以按手動取消該操作。1處理器單元一般由控制器、運算器和寄存器組成。CPU是PLC的核心，它不斷采集輸入信號，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)輸出。系統(tǒng)存儲器用于存放PLC的系統(tǒng)程序，用戶存儲器用于存放PLC的用戶程序。PLC的輸入輸出接口電路一般采用光耦合隔離技術(shù)，可以有效地保護內(nèi)部電路。PLC的應用非常廣泛，例如電梯控制、防盜系統(tǒng)的控制、交通信號的控制、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。其控制系統(tǒng)簡單，更改容易，施工周期短；系統(tǒng)維護容易。PLC的應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。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)務流程上一個臺階，才能將先進的硬件設備發(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。總的來看，基于PLC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。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）。工藝流程的特點和應用要求是設計選型的主要依據(jù)。因此，工程設計選型和估算時，應當是要分析控制過程的特點、要求、范圍。（I/O）點數(shù)的估算在我們設計時，我們先對I/O點數(shù)估算，并且考慮適當?shù)挠嗔浚ǔ８鶕?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)。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。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。根據(jù)本課題所設計的自動控制的需要，主要介紹以下幾種功能的選擇。(2)診斷功能PLC的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。通過過軟件對PLC內(nèi)部的性能和功能進行的診斷是內(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的診斷就是外診斷。(3)編程功能離線編程方式：PLC和編程器共用一個CPU，編程器在編程模式時，CPU 只為編程器提供服務，不對現(xiàn)場設備進行控制。離線編程方式可降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方便。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。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。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復雜的自動化控制。可連接7個擴展模塊，最大擴展至248路數(shù)字量I/O點35路模擬量I/O點。6個獨立的30kHz高速計數(shù)器，2路獨立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。I/O端子排可以很容易地整體拆卸。可完全適應于一些復雜的中小型控制系統(tǒng)。步進電機是一種由電脈沖控制的特殊同步電動機，它的作用是將脈沖電信號變換為相應的角位移或者線位移。它可以實現(xiàn)信號變換，是自動控制系統(tǒng)和數(shù)字控制系統(tǒng)中廣泛應用的執(zhí)行元件。(1)步進電機的工作原理步進電機是數(shù)字控制系統(tǒng)中的執(zhí)行電動機。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)。(1)步進電機的特點位移與輸入脈沖信號的信號數(shù)相對應，步距誤差不長期積累，可以組成結(jié)構(gòu)簡單且具有一定精度的開環(huán)控制系統(tǒng)，也可以在需要更高精度時組成閉環(huán)控制系統(tǒng)速度可以在相當寬的范圍內(nèi)平滑調(diào)節(jié)。具有自鎖的能力。所以步進電機具有帶電自鎖能力。范圍內(nèi)進行選擇。電動機本身沒有電刷、轉(zhuǎn)子上沒有繞組，也不需要位置傳感器，可靠性高。步進電動機功率放大器脈沖分配器脈沖發(fā)生器指令(3)步進電動機的選擇在選擇步進電動機時，首先要考慮的是步進電動機的類型，其次才是具體的品種。八拍混合式步進電動機的主要特點是體積小，具有較高的起動和運行頻率，有定位轉(zhuǎn)矩等優(yōu)點?？刂葡到y(tǒng)每發(fā)出一個脈沖信號，通過驅(qū)動器就使得步進電動機旋轉(zhuǎn)一個步距角，也就是說，它把控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號轉(zhuǎn)化為步進電動機的角位移。所有型號驅(qū)動器的輸入信號都相同，它們是步進脈沖信號CP、方向電平信號DIR、脫機信號FREE（此端為低電平有效時，電動機處于無轉(zhuǎn)矩狀態(tài)；此端為高電平或懸空不接時，此功能無效，電動機可以正常運行）。該立體倉庫中，由于提供的電平為24V，而輸入部分的電平為5V。(3)步進電動機驅(qū)動器細分數(shù)和電動機電流設定SH系列驅(qū)動器是靠驅(qū)動器上的撥位開關(guān)來設定細分數(shù)的，只需根據(jù)面板上的提示進行設定即可。細分后完全消除了電動機的低頻振蕩，而且提高了電動機的輸出轉(zhuǎn)矩和電動機的分辨率。(4)步進電動機驅(qū)動器電源接口對于超小型驅(qū)動器，采用一組DC24~40V供電。（1）反射式傳感器工作原理：當物體相對于傳感器移動時，反射回來的信號和原來的信號進行對比，產(chǎn)生頻移，然后集成電路放大微弱的頻移信號。變調(diào)光試傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)25在該立體倉庫中采用反射式傳感器作為貨物檢測裝置，并采用能抗周圍外來光干擾的變調(diào)光式。下