【正文】 所需的輸入輸出點數(shù)不多，并且考慮到經(jīng)濟(jì)性因素，故選用西門子S7200的PLC足夠。 （4）高層貨架倉庫工藝站（高架立體倉庫）系統(tǒng)擁有仿真的高架立體倉庫，即高層貨架倉庫工藝站。同樣選取該工藝站放置在工作臺上。該機(jī)械手X、Z軸方向的運(yùn)動采用電機(jī)控制，Y軸和手爪的運(yùn)動采用氣動控制，用于機(jī)械手的移動和對毛坯零件的抓取、搬運(yùn)工作。機(jī)械手前進(jìn)（或后退）運(yùn)動和上（或下）運(yùn)動可同時進(jìn)行，各軸的運(yùn)動速度也可通過設(shè)置參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。（7）連接平臺 從倉儲里選擇一個結(jié)構(gòu)合適的連接平臺，放置在工作臺上。 （8）操作面板控制系統(tǒng)必須設(shè)置急停按鈕，以防發(fā)生意外。本課題選用的立體倉庫、機(jī)械手和連接平臺等主要技術(shù)參數(shù)見下表： 硬件主要參數(shù)PLC型號PLC16IO高架立體倉庫層數(shù)4每層可放工件數(shù)5機(jī)械手X/Z軸滑塊傳感器重疊2MMX軸速度Z軸速度Y軸活塞行程3CMY軸活塞傳感器重疊2MMY軸活塞速度30MM/S工件直徑30MM高度連接平臺高度42CM 信號連接搭建好硬件后，必須對它們進(jìn)行信號連接，即把各執(zhí)行元件和傳感器的輸入或輸出接口與PLC的I/O接口相連。選擇高架立體倉庫的八個輸出端，依次連接到PLC的輸入端，它們分別代表機(jī)械手X、Y、Z軸的極限位置，X、Z軸的中間位置，以及手爪的開合的傳感器，用于機(jī)械手工作時的定位。再次選擇PLC的輸出端，依次與高架立體倉庫的各輸入端相連，使控制信號通過PLC傳輸給機(jī)械手，機(jī)械手根據(jù)控制信號沿X、Y、Z軸運(yùn)動，手爪進(jìn)行開合動作。通過分析毛坯零件搬運(yùn)過程的步驟、所要解決的技術(shù)問題，可得出如下具體控制要求：（1）操作面板 操作面板各按鈕用于控制整個系統(tǒng)的起停。操作面板的綠色燈在搬運(yùn)系統(tǒng)啟動后常亮，輸送系統(tǒng)暫停或緊急停止后綠燈滅。 （2）機(jī)械手 當(dāng)按動綠色按鈕，PLC得到啟動信號，通知機(jī)械手開始工作。這時機(jī)械手在XOZ平面對準(zhǔn)所要搬運(yùn)的工件。當(dāng)Y軸到達(dá)極限位置時，傳感器信號為1，同時Y軸方向運(yùn)動停止，機(jī)械手手爪由原來的打開狀態(tài)閉合，抓住工件。當(dāng)Y軸退回到極限位置時，傳感器信號為1，并停止Y軸的運(yùn)動。在X、Z軸退回的過程中，當(dāng)Z軸到達(dá)一個中間等待位置時，Z軸方向的運(yùn)動暫停，等到X軸方向到達(dá)右極限位置并停止往右運(yùn)動時，Z軸方向才開始繼續(xù)運(yùn)動，直至下方極限位置時傳感器信號為1，不再往下運(yùn)動。放好工件后，機(jī)械手先后由Z、X軸方向退回到中間等待位置，完成此次毛坯零件搬運(yùn)的操作。 繪制控制流程圖控制流程圖是PLC程序設(shè)計的基礎(chǔ)。所以，寫出流程圖是非常關(guān)鍵也是程序設(shè)計首先要完成的任務(wù)。 該任務(wù)控制流程圖 該任務(wù)控制流程圖 PLC程序 根據(jù)該三軸運(yùn)動機(jī)械手搬運(yùn)系統(tǒng)的控制要求和所繪控制流程圖，用STEP7語言編制程序。 組織模塊OB1CALL FC1 // 用于調(diào)用功能模塊 功能模塊FC1 NETZWERK 1: U E // 在X軸右端 U E // 在Z軸上端 U E // 按動綠色按鈕 S M // S M // S A // 綠燈亮 U M // S A // 沿X軸向左運(yùn)動 S A // 沿Z軸向下運(yùn)動 UN E // 不在X軸右端 UN E // 不在Z軸上端 R M // NETZWERK 2: U E // X軸方向傳感器信號為1 //U A R A // X軸向左運(yùn)動停止 U E // Z軸方向傳感器信號為1 //U A R A // Z軸向下運(yùn)動停止 NETZWERK 3: U E // X軸方向傳感器信號為1 U E // Z軸方向傳感器信號為1 UN A // 手爪打開 //UN A //UN A U M // //U Z1 S A // 手爪沿Y軸向前駛出 //R M NETZWERK 4: U E // 手爪已經(jīng)駛出 S A // 閉合手爪 NETZWERK 5: U E // 手爪已經(jīng)閉合 L S5T2S // 裝載延遲接通計時器，計時值2S SE T0 // T0開始計時2S U T0 // 計時器T0信號為1 R A // 手爪沿Y軸退回 NETZWERK 6: UN E // 手爪不在Y軸駛出位置 UN A // 未駛出手爪 U E // X軸方向傳感器信號為1 U E // Z軸方向傳感器信號為1 S M // U M // L S5T2S // 裝載延遲接通計時器，計時值2S SE T1 // T1開始計時2S //SS T1 U T1 // 計時器T1信號為1 //U Z1 //R M R A // X向左動作復(fù)位 R A // Z向下動作復(fù)位 S A // 沿X軸向右運(yùn)動 S A // 沿Z軸向下運(yùn)動 NETZWERK 7: U E // Z軸方向傳感器信號為1 ZR Z1 // 計數(shù)器Z1減1 U A // 正沿Z軸向下運(yùn)動 L C2 S Z1 // 裝載計數(shù)器，Z1置數(shù)2 UN Z1 S M // 當(dāng)計數(shù)器數(shù)值為0， U M // U A // 正沿Z軸向下運(yùn)動 UN E // 沿X軸未到達(dá)右端 R A // Z向下動作復(fù)位 UN A // Z向不再向下運(yùn)動 R M // NETZWERK 8: U E // X向到達(dá)右極限位置 //U A U E UN Z1 // Z向到達(dá)等待位置 UN E // Z向未到達(dá)下極限位置 //R A S A // Z繼續(xù)向下運(yùn)動 NETZWERK 9: U E // Z向到達(dá)下極限位置 U E // X向到達(dá)右極限位置 U E // 手爪已閉合 U A // 正閉合手爪 //U A //R A R A // 松開手爪 //R T1 R M // NETZWERK 10: U E // X向到達(dá)右極限位置 U E // Z向到達(dá)下極限位置 UN E // 手爪已打開 R A // Z向下動作復(fù)位 S A // Z向上運(yùn)動 S M // NETZWERK 11: U E // Z軸方向傳感器信號為1 ZR Z2 // 計數(shù)器Z2減1 U A // Z向正往上運(yùn)動 L C2 S Z2 // 裝載計數(shù)器，Z2置數(shù)2 UN Z2 R A // 當(dāng)計數(shù)器數(shù)值為0，則Z向上運(yùn)動復(fù)位 NETZWERK 12: U M // U E // X向到達(dá)右極限位置 U E UN Z2 // Z向到達(dá)等待位置 R A // X向右動作復(fù)位 S A // X向往左退回 NETZWERK 13: U E // X向到達(dá)等待位置 U A // X向正往左運(yùn)動 R A // X向左運(yùn)動復(fù)位 R M // R A // 綠燈滅 S A // 紅燈亮6 結(jié)束語 PLC控制輸送系統(tǒng)具有很高的運(yùn)行可靠性，它是高度自動化輸送系統(tǒng)的基礎(chǔ)。而高度自動化輸送系統(tǒng)出了PLC外，其設(shè)備還包括很多其他的外圍設(shè)備。然而可編程控制器仿真系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)的PLC實驗?zāi)Ｊ?，將可編程控制器與組態(tài)軟件有機(jī)地結(jié)合在一起，利用組態(tài)軟件仿真模擬多種PLC控制對象，可以降低實驗的成本，而且實驗內(nèi)容的擴(kuò)充，更新也極為方便。這種脫離了實際PLC和真實的控制目標(biāo)卻又能完全準(zhǔn)確仿真PLC編程調(diào)試的環(huán)境，給PLC的程序設(shè)計人員帶來了極大地便利。從而在不增加成本的情況下減少承接工程項目時的盲目性，大大降低了風(fēng)險。本系統(tǒng)主要以PLC為核心，利用PLC的強(qiáng)大的控制功能，實現(xiàn)了利用可編程控制器控制立體倉庫的功能，具有接線簡單、編程直觀、擴(kuò)展容易等特點。原來的接線不需改變，軟件上只需增加相應(yīng)程序以及輸出的功能，要改動的地方也較少。 需要指出的是，正如前面所提到在實際工作環(huán)境中高架立體倉庫上所需搬運(yùn)的毛坯零件不只一個，而相關(guān)的控制流程將會更加復(fù)雜，所以本課題如果要作為進(jìn)一步的研究，可以在機(jī)械手完成此次操作過程并回到等待位置后繼續(xù)搬運(yùn)其它高架倉庫上的毛坯零件，以完善毛坯零件搬運(yùn)系統(tǒng)。并且，更了解了有關(guān)可編程控制器的功能。這次設(shè)計，使我了解到老師的用心良苦，并且從老師那學(xué)到了很多寶貴的東