【正文】 送、包裝、流通加工、信息處理等設(shè)施，能夠全面為生產(chǎn)和商業(yè)流通服務(wù)，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(jì)算機(jī)管理與控制也可以減少貨物和信息處理過程中的差錯(cuò)。堆垛機(jī)是立體倉庫的關(guān)鍵部件，責(zé)全部貨物的入庫承運(yùn)作業(yè)，實(shí)現(xiàn)三個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)。在入庫作業(yè)時(shí)，當(dāng)檢測傳感器檢測到零位平臺(tái)上有貨物，那么起動(dòng)機(jī)械手，將零位平臺(tái)上的貨物放到指定的庫位上。機(jī)械手在執(zhí)行每次的去放任務(wù)，都會(huì)自動(dòng)回到零位，等待下一條指令。為了系統(tǒng)的安全在每個(gè)限位都裝有超限位保護(hù)開關(guān)，每個(gè)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(dāng)堆垛機(jī)平臺(tái)移動(dòng)到貨架的指定位置時(shí)，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)貨臺(tái)向前伸出可將貨物取出或者送入，當(dāng)取到貨物貨已送入，則貨臺(tái)向后縮回。6 當(dāng)按完庫位號(hào)后，沒按入或沒取前，可以按手動(dòng)取消該操作。1處理器單元一般由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成。CPU是PLC的核心，它不斷采集輸入信號(hào)，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)輸出。系統(tǒng)存儲(chǔ)器用于存放PLC的系統(tǒng)程序，用戶存儲(chǔ)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(hù)內(nèi)部電路。PLC的應(yīng)用非常廣泛，例如電梯控制、防盜系統(tǒng)的控制、交通信號(hào)的控制、樓宇供水自動(dòng)控制、噴水池自動(dòng)控制、消防系統(tǒng)自動(dòng)控、供電系統(tǒng)自動(dòng)控制及各種生產(chǎn)流水線的自動(dòng)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(hù)容易。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。自動(dòng)化立體倉庫，少不了自動(dòng)化倉庫管理系統(tǒng)，只有使用強(qiáng)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(gè)臺(tái)階，才能將先進(jìn)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?？偟膩砜?，基于PLC自動(dòng)化立體倉庫可以總結(jié)為如下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：低成本、范圍廣、高速、便捷、永遠(yuǎn)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(dòng)機(jī)，控制XY軸的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)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(dòng)開關(guān)（用來完成貨物的檢測以及限位保護(hù)）。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)當(dāng)是要分析控制過程的特點(diǎn)、要求、范圍。（I/O）點(diǎn)數(shù)的估算在我們設(shè)計(jì)時(shí)，我們先對I/O點(diǎn)數(shù)估算，并且考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加10%～20%的可擴(kuò)展，以此來確定我們所需要的PLC輸入輸出點(diǎn)數(shù)。2．存儲(chǔ)器容量的估算存儲(chǔ)器容量是指可編程序控制器本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小，程序容量是存儲(chǔ)器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲(chǔ)單元的大小，因此程序容量小于存儲(chǔ)器容量。存儲(chǔ)器內(nèi)存容量的估算，大體上都是按數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)的10～15倍，加上模擬量I/O點(diǎn)數(shù)的100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（16位為一個(gè)字），另外再按此數(shù)的25%考慮余量。根據(jù)本課題所設(shè)計(jì)的自動(dòng)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(jìn)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(jìn)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(gè)CPU，編程器在編程模式時(shí)，CPU 只為編程器提供服務(wù)，不對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)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(jī)CPU負(fù)責(zé)現(xiàn)場控制，并在一個(gè)掃描周期內(nèi)與編程器進(jìn)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(jī)，下一掃描周期，主機(jī)就根據(jù)新收到的程序運(yùn)行。五種標(biāo)準(zhǔn)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(fù)雜的自動(dòng)化控制?？蛇B接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至248路數(shù)字量I/O點(diǎn)35路模擬量I/O點(diǎn)。6個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)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?？赏耆m應(yīng)于一些復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng)。步進(jìn)電機(jī)是一種由電脈沖控制的特殊同步電動(dòng)機(jī)，它的作用是將脈沖電信號(hào)變換為相應(yīng)的角位移或者線位移。它可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)變換，是自動(dòng)控制系統(tǒng)和數(shù)字控制系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的執(zhí)行元件。(1)步進(jìn)電機(jī)的工作原理步進(jìn)電機(jī)是數(shù)字控制系統(tǒng)中的執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。當(dāng)電脈沖按某一相序加到電動(dòng)機(jī)時(shí)，轉(zhuǎn)子沿某一方向轉(zhuǎn)動(dòng)的步數(shù)等于電脈沖個(gè)數(shù)。(1)步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)位移與輸入脈沖信號(hào)的信號(hào)數(shù)相對應(yīng)，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(shí)組成閉環(huán)控制系統(tǒng)速度可以在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)平滑調(diào)節(jié)。具有自鎖的能力。所以步進(jìn)電機(jī)具有帶電自鎖能力。范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。電動(dòng)機(jī)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(jìn)電動(dòng)機(jī)功率放大器脈沖分配器脈沖發(fā)生器指令(3)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選擇在選擇步進(jìn)電動(dòng)機(jī)時(shí)，首先要考慮的是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的類型，其次才是具體的品種。八拍混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要特點(diǎn)是體積小，具有較高的起動(dòng)和運(yùn)行頻率，有定位轉(zhuǎn)矩等優(yōu)點(diǎn)?？刂葡到y(tǒng)每發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)，通過驅(qū)動(dòng)器就使得步進(jìn)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)一個(gè)步距角，也就是說，它把控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的角位移。所有型號(hào)驅(qū)動(dòng)器的輸入信號(hào)都相同，它們是步進(jìn)脈沖信號(hào)CP、方向電平信號(hào)DIR、脫機(jī)信號(hào)FREE（此端為低電平有效時(shí)，電動(dòng)機(jī)處于無轉(zhuǎn)矩狀態(tài)；此端為高電平或懸空不接時(shí)，此功能無效，電動(dòng)機(jī)可以正常運(yùn)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(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器細(xì)分?jǐn)?shù)和電動(dòng)機(jī)電流設(shè)定SH系列驅(qū)動(dòng)器是靠驅(qū)動(dòng)器上的撥位開關(guān)來設(shè)定細(xì)分?jǐn)?shù)的，只需根據(jù)面板上的提示進(jìn)行設(shè)定即可。細(xì)分后完全消除了電動(dòng)機(jī)的低頻振蕩，而且提高了電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩和電動(dòng)機(jī)的分辨率。(4)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器電源接口對于超小型驅(qū)動(dòng)器，采用一組DC24~40V供電。（1）反射式傳感器工作原理：當(dāng)物體相對于傳感器移動(dòng)時(shí)，反射回來的信號(hào)和原來的信號(hào)進(jìn)行對比，產(chǎn)生頻移，然后集成電路放大微弱的頻移信號(hào)。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