【正文】 面設(shè)計根據(jù)本課題人機(jī)界面要求，可以設(shè)置為主界面、存貨界面、取貨界面、水平參數(shù)界面、豎直參數(shù)界面、水平返回參數(shù)界面、豎直返回參數(shù)界面、手動界面。“功能鍵”元件提供窗口切換、調(diào)用其它窗口、關(guān)閉窗口等功能，也可用來設(shè)計鍵盤的按鍵。在主界面中有16個指示燈，它們都是由位狀態(tài)控制的，來顯示相應(yīng)貨格有無貨，“位狀態(tài)指示燈”元件用來顯示位寄存器的狀態(tài)。修改標(biāo)簽狀態(tài)為0時對應(yīng)無貨，狀態(tài)為1時對應(yīng)有貨。 主界面 水平和豎直參數(shù)界面設(shè)置，設(shè)置豎直參數(shù)和主菜單是由功能鍵控制的，其余的都是由文本框和數(shù)值輸入實現(xiàn)的，“數(shù)值輸入”元件可以用來顯示所指定寄存器內(nèi)的數(shù)值，還可以使用鍵盤輸入數(shù)據(jù)，來修改寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)。當(dāng)按下設(shè)置豎直參數(shù)或返回主菜單按鈕時會轉(zhuǎn)到對應(yīng)界面。 圖 水平界面參數(shù)設(shè)置圖 水平界面參數(shù)設(shè)置后 水平界面地址分配名稱地址名稱地址速度V1D300初始距離L0D307速度V2D301齒輪模數(shù)m1D304加速度a1D302齒輪齒數(shù)Z1D305編碼器分辨率P1D303傳動比i1D306貨格長度S0D308 豎直界面地址分配名稱地址名稱地址速度V3D400貨格高度S1D407速度V4D401齒輪模數(shù)m2D404加速度a2D402齒輪齒數(shù)Z2D405編碼器分辨率P2D403傳動比i2D406 存貨和取貨參數(shù)界面設(shè)置、在存貨界面行和列為數(shù)值輸入框，行列地址分別為D100、D101，存貨確認(rèn)為位地址，用來確定存貨，返回主菜單為功能鍵，圖中閃爍時請重新輸入是報警燈，由位狀態(tài)地址實現(xiàn)，位狀態(tài)為0時閃爍報警，位狀態(tài)為1時顯示無貨，16個指示燈和主界面的16個指示燈為同一地址，用來顯示對應(yīng)貨格是否有貨。，取貨數(shù)值輸入后和存貨界面類似，此處不再重復(fù)。根據(jù)用戶需求，速度自己設(shè)定。 PLC指令系統(tǒng)CP1系列PLC具有較豐富的指令集【14】，按功能大致可分為兩大類：基本指令和特殊指令。下面介紹本課題中涉及到的重點指令。在本課題中，一共涉及到八個子程序，分別為取貨子程序、存貨子程序、水平子程序、返回水平子程序、豎直子程序、豎直返回子程序、判斷有無貨子程序、手動子程序。 數(shù)據(jù)傳送（MOV）指令在本課題中多次用到數(shù)據(jù)傳送（MOV）指令，主要是把一個地址中的數(shù)據(jù)放到另一個地址中，以便程序中可以進(jìn)行運(yùn)算。下面介紹這兩種指令。頻率加減速控制ACC和脈沖當(dāng)前讀取值PRV在控制堆垛機(jī)的運(yùn)行起到了至關(guān)重要的作用，下面介紹這兩種指令。 子程序指令介紹指令名稱、格式與符號功能說明操作數(shù)子程序調(diào)用SBS NSBSN調(diào)用編號為N的子程序。DD2通道要求同為一個區(qū)域類型，在設(shè)置時通常要求D1≤D2，若出現(xiàn)D1≧D2，則只會對D1一個通道移位 CIO、W、H、A 計數(shù)器指令（CNT）指令名稱、格式與符號操作數(shù)功能說明計數(shù)器CNT N S計數(shù)器輸入CNT復(fù)位輸入NS N:計數(shù)器編號，范圍0~4095（十進(jìn)制數(shù)）。計數(shù)器結(jié)束后如果不使用復(fù)位輸入ON或CNR/CNRX指令進(jìn)行計數(shù)器復(fù)位，將不能進(jìn)行重啟。 S2：比較數(shù)據(jù)2。在每個脈沖控制周期（4ms)中，按照由S指定的加減速比率，在到達(dá)由S+2，S+1指定的目標(biāo)頻率之前，進(jìn)行頻率的加減速。操作數(shù)說明C1：端口指定 0000 Hex:脈沖輸出0 0001 Hex:脈沖輸出1 0002 Hex:脈沖輸出2 0003 Hex:脈沖輸出3C2：控制數(shù)據(jù) 0000 Hex: 讀取當(dāng)前值 0001 Hex: 讀取狀態(tài) 0002 Hex: 讀取區(qū)域比較結(jié)果 動作模式控制INI和頻率設(shè)定SPED 堆垛機(jī)在運(yùn)行的過程中停止由INI指令實現(xiàn)，在水平運(yùn)動子程序豎直運(yùn)動子程序等等均有出現(xiàn)，下面介紹動作控制模式INI指令。操作數(shù)說明C1：端口指定 0000 Hex:脈沖輸出0 0001 Hex:脈沖輸出1 0002 Hex:脈沖輸出2 0003 Hex:脈沖輸出3C2：控制數(shù)據(jù) 0000 Hex: 比較開始 0001 Hex: 比較停止 0002 Hex: 變更當(dāng)前讀取值 0003 Hex：停止脈沖輸出 由于手動控制速度要求比較低，只需指定一個頻率讓堆垛機(jī)一直以這個速度運(yùn)行即可，這就用到了頻率設(shè)定指令(SPED),。執(zhí)行一次SPED指令時，通過指定的條件，執(zhí)行脈沖輸出。 PLC程序設(shè)計 主程序設(shè)計根據(jù)分析設(shè)計【15】了主程序流程圖，主程序包括存貨子程序、取貨子程序、手動子程序。 主程序流程圖根據(jù)主流程圖，設(shè)計了主程序順序功能圖，P_First Cycle是OMRON PLC 第一次循環(huán)標(biāo)志，指的是第一次循環(huán)運(yùn)行時為ON，其他時間都為OFF。 主程序順序圖，當(dāng)?shù)谝淮窝h(huán)標(biāo)志位P_First Cycle執(zhí)行時，當(dāng)按下伺服啟動按鈕（)時，伺服1 ON、伺服2 ON，啟動兩個伺服驅(qū)動器，當(dāng)兩個伺服驅(qū)動器啟動完成，伺服1 RDY、伺服2 RDY接通。當(dāng)轉(zhuǎn)換手動開關(guān)時，調(diào)用手動子程序。KEEP指令的功能為當(dāng)置位端（上端）輸入為1時，讓指定位置1且保持；當(dāng)復(fù)位端下端輸入為1時，讓指定位置0且保持。圖中DIFU是輸出型上升沿微分，當(dāng)該指令輸入一個上升沿（0→1）時，讓指定位在一個掃描周期內(nèi)為1。 取貨子程序流程圖存貨與取貨類似，最主要的差別就是將存貨位置1。存貨具體程序會在程序清單列出。當(dāng)按下取貨確認(rèn)鍵時，開始取貨。位移計算公式已經(jīng)在第4章給出。當(dāng)進(jìn)入取貨子程序時，取貨確認(rèn)后，開始調(diào)用判斷有無貨子程序，然后開始計算位地址，位地址公式為，每一個數(shù)字都有對應(yīng)的地址，因為i、j是由觸摸屏上獲得的數(shù)據(jù)，為浮點型，所以在運(yùn)算過程中用浮點指令的四則運(yùn)算，+F、F、*F、/F,運(yùn)算后將浮點數(shù)轉(zhuǎn)化為BIN數(shù)。本程序中，將取貨位置為0是難點，由邏輯與（ANDW）來實現(xiàn)的，因為移位后的地址是取貨位置為1，其余位為0。與后的數(shù)據(jù)仍放到地址D106中。當(dāng)選取貨格無貨時，取貨報警燈()閃爍，提示重新輸入。將貨格地址與移位后地址D501進(jìn)行邏輯或運(yùn)算，就可以將存貨位置1，其余位狀態(tài)不變。 存貨子程序 水平子程序設(shè)計和返回水平子程序設(shè)計根據(jù)本課分析，水平子程序（左）和返回水平子程序（右），水平運(yùn)行時由位移判斷是否返回，而返回水平子程序里由左限位判斷是否返回，這是因為運(yùn)行時可能出現(xiàn)小的位移誤差，多次累計誤差后就會造成大的麻煩，所以為了避免這種情況的發(fā)生，水平返回時是否到達(dá)原點由左限位來確定。豎直子程序和返回豎直子程序的流程圖、順序功能圖、PLC程序都和水平子程序的類似，這里不再重復(fù)。左轉(zhuǎn)到位 水平子程序、返回水平子程序順序功能圖根據(jù)水平子程序、返回水平子程序的順序功能圖，編寫出相應(yīng)的水平子程序，返回水平子程序和水平子程序類似，此處不再說明。首先將運(yùn)動速度轉(zhuǎn)化為目標(biāo)頻率，將加速度轉(zhuǎn)化為加速比率，具體轉(zhuǎn)化公式在第四章已經(jīng)給出，只需把相應(yīng)數(shù)據(jù)放到地址中進(jìn)行PLC的四則運(yùn)算就可以實現(xiàn)頻率的轉(zhuǎn)化；脈沖當(dāng)前值讀取指令PRV表示的是把當(dāng)前脈沖值讀出來放到D7100中，方便進(jìn)行實時位移計算，比較指令（CMP）是為了進(jìn)行水平實時位移與計算位移進(jìn)行比較，進(jìn)行ACC減速。以上指令具體編程在程序清單中會給出詳細(xì)程序。 判斷有無貨子程序用到移位指令和計數(shù)器指令，由于移位寄存器（SFT）指令的操作數(shù)不可以為D，所以在圖中需要用MOV指令將D500中的數(shù)據(jù)傳送到W100中，然后再將W100中的數(shù)據(jù)進(jìn)行移位，、P_1s脈沖觸點由OFF→ON（上升沿）時，SFT指令執(zhí)行，將W100中的數(shù)據(jù)左移一位， 由計數(shù)器C0001控制，計數(shù)器計數(shù)次數(shù)為貨格確定后的位地址。所以在移位寄存器復(fù)位之前，需要把移位后W100中的數(shù)據(jù)送到D501中，D501中的數(shù)據(jù)代表確定貨格的位置，將D501的數(shù)據(jù)和貨物情況地址D106進(jìn)行邏輯與（ANDW）運(yùn)算，將與后的結(jié)果與0進(jìn)行比較（CMP）,如果結(jié)果等于（P_EQ）0，表示所選貨格無貨，如果結(jié)果不等于（P_NE）0，表示所選貨格有貨。 判斷有無貨子程序2 手動子程序 在實際操作過程中，有時需要手動來實現(xiàn)控制，下面給出手動程序的部分梯形圖。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到手動方向時，進(jìn)入手動子程序。具體計算過程會在程序清單中列出。貨叉伸縮、左轉(zhuǎn)等由對應(yīng)按鈕實現(xiàn)。重復(fù)輸出放到主程序里。 重復(fù)輸出程序7 程序調(diào)試及說明在程序編完之后需要進(jìn)行程序調(diào)試，以確保程序在實際應(yīng)用中的準(zhǔn)確運(yùn)行。結(jié)束語本文根據(jù)要求完成了自動化立體倉庫的總體方案設(shè)計和詳細(xì)的控制設(shè)計，同時對控制系統(tǒng)中的相關(guān)問題進(jìn)行了深入的研究分析。在程序設(shè)計部分，重點是主程序、取貨子程序、存貨子程序、貨位有無貨物的判斷子程序、伺服電機(jī)水平和垂直行走子程序，其中的貨位有無貨物判斷子程序巧妙地運(yùn)用了移位和與或邏輯運(yùn)算指令，完成了判斷和重置功能； 完成了程序的模擬調(diào)試； 本文設(shè)計的自動化立體倉庫具有手動和自動兩種操作方式，通過觸摸屏的人機(jī)交互系統(tǒng)方便、快捷、直觀，程序設(shè)計滿足控制要求。以后有時間，要將以上不足加以改善?；谒嗄甑慕虒W(xué)經(jīng)驗，指導(dǎo)了我順利完成這次畢業(yè)設(shè)計。當(dāng)問題解決的那一刻，我特別開心，特別有成就感。參考文獻(xiàn)【1】，2010：3–4【2】[M] .起重運(yùn)輸機(jī)械，2001：3–4【3】陳駿，,制造業(yè)自動化,第20卷，第1期，2000：1–2【4】陳白寧，段智敏，劉文波．機(jī)電傳動控制[M]．東北大學(xué)出版社， 2008：167–168【5】王輝，張亞妮，. 人民郵電出版 社，2010：112–125【6】盧巧，黃志，2010：158–170【7】. 人民郵電出版社，2011：212235【8】，2013：10–100【9】周志敏，2011：36–105【10】. 機(jī)械工業(yè)出版社，2004：178–182【11】崔廣臣，2011：132–137【12】熊詩波，2006：78–82【13】EasyBuilder 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ChinaAbstractThis article analyzes the present shortings of traditional training teaching system about electromechanical control and point out some questions that can improve the effectiveness of training teaching. Moreover, this article present one practical training teaching system for the electromechanical control that can provides the typical project with prehensive training as well as establishes the practice platform for students and gives full play to the potential and creativity.169。1. IntroductionAt present, the service function of vocation education for the area business and social development is being more and more obvious. It is purpose with service, guide with * Corresponding author. Tel. : +8618970072212Email address: hliang1972.18777058 16