柔性制造教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)自動化立體倉庫設(shè)計與實現(xiàn)畢業(yè)論文

1、v題目: 柔性制造教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)自動化立體倉庫設(shè)計與實現(xiàn) 專 業(yè)：電氣工程系工業(yè)控制 姓 名： 學(xué) 號：201001340217 指 導(dǎo) 老 師： 目錄摘 要IABSTRACTII第一章 緒論11.1本課題的目的及意義11.2自動化立體倉庫的歷史及國內(nèi)外現(xiàn)狀11.3自動化立體倉庫的優(yōu)越性11.4論文的主要內(nèi)容2第二章自動化立體倉庫系統(tǒng)概述32.1自動化立體倉庫的硬件組成32.2自動化立體倉庫的工作原理42.3自動化立體倉庫的主要控制方式5第三章 PLC控制系統(tǒng)63.1系統(tǒng)組成63.2PLC可編程控制器的輸入輸出接口6第四章 MCGS5.5組態(tài)軟件系統(tǒng)概述74.1組態(tài)軟件的主要特點74.2組態(tài)軟件

2、的主要功能94.3組態(tài)軟件的應(yīng)用9第五章用組態(tài)軟件模擬升降橫移式自動化立體倉庫105.1組態(tài)軟件中的主要組成部分105.2組態(tài)軟件中模擬自動化立體倉庫165.3組態(tài)軟件的框架搭建185.4組態(tài)軟件的程序（腳本）195.5組態(tài)軟件的運動說明20第六章 組態(tài)軟件與PLC的連接226.1設(shè)備連接226.3數(shù)據(jù)庫設(shè)計26小 結(jié)28參考文獻29致 謝30附 錄31摘要隨著倉儲業(yè)的發(fā)展，諸多問題隨之而來，倉庫占地面積太大、空間利用率不高、存取貨物的不便。在問題出現(xiàn)之后，人們發(fā)明了立體倉庫，并逐漸形成演變?yōu)樽詣踊Ⅲw倉庫。 隨著倉儲水平的提高，自動倉儲在倉儲業(yè)中應(yīng)用越來越廣泛。自動倉儲是物料搬運、倉儲科學(xué)的

3、一門綜合科學(xué)技術(shù)工程。它以高層立體貨架為主要標志，以先進的計算機控制技術(shù)為主要手段，實現(xiàn)搬運、存取機械化、自動化。它具有占地面積小、儲存量大、周轉(zhuǎn)快的優(yōu)點，是集信息、存儲、管理于一體的高技術(shù)密集型機電一體化產(chǎn)物。自動倉儲系統(tǒng)是在不直接進行人工處理的情況下能自動存儲和取出物料的系統(tǒng)。這個定義覆蓋了不同復(fù)雜程度及規(guī)格的極為廣泛的多樣的系統(tǒng)。自動倉儲系統(tǒng)是由PLC進行管理和控制，不需人工搬運作業(yè)而實現(xiàn)收發(fā)作業(yè)的倉庫。本設(shè)計利用配備西門子 S7-200 PLC 的自動立體倉庫模擬裝置，它是一個模擬在自動化生產(chǎn)過程中的倉儲環(huán)節(jié)的微縮模型，使用S7-200 可編程控制器、傳感器、位置控制和電氣傳動等技術(shù)，

4、實現(xiàn)貨物的存取功能；同時利用組態(tài)王組態(tài)軟件進行上位機監(jiān)控。它以標準的工業(yè)計算機軟、硬件平臺構(gòu)成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)。它具有適應(yīng)性強、開放性好、易于擴展、經(jīng)濟、開發(fā)周期短等優(yōu)點。通過對監(jiān)控系統(tǒng)要求及實現(xiàn)功能的分析，采用組態(tài)王對監(jiān)控系統(tǒng)進行設(shè)計。組態(tài)軟件也為倉庫管理提供了可視化監(jiān)控畫面，有利于倉庫管理人員實時現(xiàn)場監(jiān)控。它還具有豐富的設(shè)備驅(qū)動程序和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能。更好的完成系統(tǒng)的各項設(shè)計要求，為生產(chǎn)中的倉儲環(huán)節(jié)提供有力保障，進而促進生產(chǎn).As the storage industry's development, many problems arise, the wa

5、rehouse area is too large, The space utilization ratio is not high, access to goods inconvenience. After a problem occurs, people invented the warehouse, and gradually evolved for automatic stereoscopic warehouse. With the storage level, automatic storage in the storage industry more and more widely

6、 applied.1.1本課題的目的及意義 1.2自動化立體倉庫的歷史及國內(nèi)外現(xiàn)狀醫(yī)藥本次設(shè)計主要綜合了大學(xué)三年所學(xué)的專業(yè)知識靈活運用在組態(tài)軟件中， 來監(jiān)控升降橫移式自動化立體倉庫的運動方式和工作原理。對自動化立體倉庫做一個全面的介紹。此次設(shè)計主要以組態(tài)軟件仿真為主，并理論介紹自動化立體倉庫的工作原理和工作流程，用組態(tài)軟件來監(jiān)控升降橫移式自動化立體倉庫的運動方式。 該立體倉庫主體由底盤，四層十二倉庫庫體，運動機械及電氣控制等四部分組成。機械部分采用滾珠絲杠，滑缸，普通絲杠等機械元件組成，采用步進電機作為拖動元件。 該控制系統(tǒng)主要有西門子公司生產(chǎn)的S7-200 型可編程序控制器（PLC），步進電

7、動機驅(qū)動電源塊，開關(guān)電源，位置傳感器等器件組成。小型立體倉庫的電氣控制系統(tǒng)由PLC來實現(xiàn)，控制系統(tǒng)分手動和自動兩種方式。此系統(tǒng)實現(xiàn)的功能主要有：?。ㄓ闪阄怀霭l(fā)到指定倉位號取貨并送到入貨臺）在執(zhí)行完任務(wù)后自動返回到零位等待下一指令。立體倉庫應(yīng)具備的功能主要有幾下幾點：1.開機時首先要回零位操作，這樣的目的就是給堆垛機有個工作參考點；2.堆垛機（機械手）要有三個自由度：前進，后退，上，下，左，右；3.堆垛機的運動由步進電機驅(qū)動，伸縮由直流電機控制；4.堆垛機前進（后退）運動和上（下）運動可同時進行；5.倉位共有12個，4行3列；本設(shè)計的主要思路是:1.查閱PLC以及步進電動機相關(guān)資料，對設(shè)計中所用

8、的西門子S7-200系列PLC和步進電動機進行熟悉和掌握；2.從立體倉庫的基本結(jié)構(gòu)和所實現(xiàn)的功能入手，通過分析I/O地址分配和利用PLC進行較復(fù)雜的位置控制及時掌握時序邏輯控制要求，再根據(jù)實際應(yīng)用的情形進行PLC程序的編制和調(diào)試，以達到對自動化立體倉庫所要求實現(xiàn)的功能。3.通過組態(tài)王軟件實現(xiàn)對倉庫信息的實時監(jiān)控。系統(tǒng)方2.2自動化立體倉庫的工作原理自動化立體倉庫是一種比較典型的跨學(xué)科機電一體化產(chǎn)品，集機械、電子、信息技術(shù)于一體。其中，電子技術(shù)、信息技術(shù)和傳感技術(shù)的合理運用與組合構(gòu)成了倉庫的控制系統(tǒng)。自動化立體倉庫的控制系統(tǒng)是整個自動化倉庫系統(tǒng)的重要組成部分，也是倉庫系統(tǒng)的核心。執(zhí)行機構(gòu)是“四肢

9、”，框架是“區(qū)體”，那么控制系統(tǒng)就是“大腦”。它指揮著倉庫的每個運作過程，并對整個系統(tǒng)的狀態(tài)過程進行監(jiān)控。 控制系統(tǒng)倉庫現(xiàn)場人檢測系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)界面圖2-1 自動化倉庫系統(tǒng)控制原理框圖自動化倉庫的系統(tǒng)控制原理:操作者(人)要通過控制系統(tǒng)信息交流的平臺(界面)把操作信息傳送給控制系統(tǒng)，經(jīng)系統(tǒng)處理后，系統(tǒng)把可識別的控制信息通過輔助設(shè)備驅(qū)動執(zhí)行結(jié)構(gòu)，來完成倉庫現(xiàn)場的運作。其系統(tǒng)控制原理框圖，如圖2.2所示。接口在倉庫的控制系統(tǒng)中是必不可少。接口是驅(qū)動單元與控制核心單元以及執(zhí)行部件與驅(qū)動單元間的連接點。接口電路大致有三種：開關(guān)量接口電路、數(shù)字量接口電路和模擬量輸入/輸出接口電路。自動化倉庫控制系統(tǒng)應(yīng)用的

10、接口電路為開關(guān)量接口電路。界面是操作人員與車庫控制核心單元交流信心的平臺。操作人員可以通過界面向倉庫系統(tǒng)發(fā)送動作意圖，倉庫系統(tǒng)可以向操作人員反饋系統(tǒng)運作狀況。簡單的界面可以是一個操作盒，而復(fù)雜的界面可以為利用微機通過運用專用的應(yīng)用軟件建立的人機界面。自動化倉庫系統(tǒng)的具體組成，要根據(jù)具體的控制形式而定，其組成形式也很靈活多樣。2.3自動化立體倉庫的主要控制方式自動化立體倉庫在控制方式上主要有聯(lián)機自動控制（即上位機控制）、自動控制（即本機自動）、半自動控制及手動控制四種。本設(shè)計中自動化立體倉庫主要采用手動控制方式，此方法是由控制按鈕和限位開關(guān)控制堆垛機、升降臺、傳送帶運行至指定庫位，執(zhí)行預(yù)定任務(wù),

11、通過手動控制按鈕可以方便的查詢庫位是否已存貨物,大大的節(jié)省了立體倉庫的成本,手動控制立體倉庫適用于小型的自動化立體倉庫,適于發(fā)展型地區(qū)廣泛使.3.1系統(tǒng)組成PLC系統(tǒng)由CPU板，I/O板，顯示面板，內(nèi)存塊，電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。1. CPU的模塊：CPU是PLC的核心，其神經(jīng)中樞的作用，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接受并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，去指揮有關(guān)的控制電路。2. I/0模塊：PLC與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分完成的。其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點反映輸

12、出鎖存器的狀態(tài)。輸入模塊將電信號換成數(shù)字信號進入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。3. 電源模塊：PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型有：交流電源（220V或110V）,直流電源（常用的為24v） 3.2PLC可編程控制器的輸入輸出接口 本設(shè)計中主要包含17個輸入口，6個輸出口。輸入口分別為上位機中的按鈕A、B、C、D、1、2、3、限位開關(guān)1、2、3、4、11、12、13，啟動、停止、復(fù)位。輸出口為電動機1、2、3。圖3-1PLC的接線圖MCGS系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境兩個部分。 用戶的所有組態(tài)配置過程都在組態(tài)環(huán)境中進行，組態(tài)環(huán)

13、境相當于一套完整的工具軟件，它幫助用戶設(shè)計和構(gòu)造自己的應(yīng)用系統(tǒng)。用戶組態(tài)生成的結(jié)果是一個數(shù)據(jù)庫文件，稱為組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫。 運行環(huán)境是一個獨立的運行系統(tǒng)，它按照組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫中用戶指定的方式進行各種處理，完成用戶組態(tài)設(shè)計的目標和功能。運行環(huán)境本身沒有任何意義，必須與組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫一起作為一個整體，才能構(gòu)成用戶應(yīng)用系統(tǒng)。一旦組態(tài)工作完成，運行環(huán)境和組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫就可以離開組態(tài)環(huán)境而獨立運行在監(jiān)控計算機上。 組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫完成了MCGS系統(tǒng)從組態(tài)環(huán)境向運行環(huán)境的過渡，它們之間的關(guān)系如圖所示：圖4-1 MCGS組態(tài)環(huán)境與運行環(huán)境的關(guān)系 由MCGS生成的用戶應(yīng)用系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口

14、、實時數(shù)據(jù)庫和運行策略五個部分構(gòu)成，如圖所示： 圖4-2 MCGS的構(gòu)成 窗口是屏幕中的一塊空間，是一個“容器”，直接提供給用戶使用。在窗口內(nèi)，用戶可以放置不同的構(gòu)件，創(chuàng)建圖形對象并調(diào)整畫面的布局，組態(tài)配置不同的參數(shù)以完成不同的功能。在MCGS的單機版中，每個應(yīng)用系統(tǒng)只能有一個主控窗口和一個設(shè)備窗口， 但可以有多個用戶窗口和多個運行策略，實時數(shù)據(jù)庫中也可以有多個數(shù)據(jù)對象。MCGS用主控窗口、設(shè)備窗口和用戶窗口來構(gòu)成一個應(yīng)用系統(tǒng)的人機交互圖形面，組態(tài)配置各種不同類型和功能的對象或構(gòu)件，同時可以對實時數(shù)據(jù)進行可視化處理。一個應(yīng)用系統(tǒng)由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實時數(shù)據(jù)庫和運行策略五個部分組成。

15、組態(tài)工作開始時，系統(tǒng)只為用戶搭建了一個能夠獨立運行的空框架提供了豐富的動畫部件與功能部件。如果要完成一個實際的應(yīng)用系統(tǒng)，則要完成以下工作:首先，像搭積木一樣，在組態(tài)環(huán)境中用系統(tǒng)提供的或用戶擴展的構(gòu)件構(gòu)造應(yīng)用系統(tǒng)，配置各種參數(shù)，形成一個有豐富功能可實際應(yīng)用的工程。其次，用戶對構(gòu)件的系統(tǒng)進行腳本的設(shè)置，使其達到用戶要求的功能。最后，把組態(tài)環(huán)境中的組態(tài)結(jié)果提交給運行環(huán)境。運行環(huán)境和組態(tài)結(jié)果一起就構(gòu)成了用戶自己的應(yīng)用系統(tǒng)。在工程控制中使用MCGS組態(tài)軟件的仿真使技術(shù)人員避開了復(fù)雜的計算機軟、硬件問題，集中精力去解決工程問題本身。另一方面，從管理的角度來看，用組態(tài)軟件開發(fā)的系統(tǒng)具有與Windows一致的

16、圖形化操作界面，非常便于生產(chǎn)的組織與管理。5.1組態(tài)軟件中的主要組成部分本設(shè)計中,組態(tài)軟件為重要組成部分,在本設(shè)計中主要通過組態(tài)軟件來實現(xiàn)自動化倉儲單元的工作原理及作業(yè)流程,其中組態(tài)軟件中的主要組成元件為5.1.1 按鈕1)按鈕A、B、C、D代表每個庫位的行走路線,從而達到堆垛機的X軸位置控制。2)按鈕1、2、3代表層貨架的層次數(shù),來控制堆垛機上升降臺上下行走位置,使之可以準確地行駛到預(yù)定的貨位前。3)啟動/停止按鈕來控制整個系統(tǒng)的開啟與關(guān)閉,當啟動時,各個部件待命,準備執(zhí)行預(yù)定任務(wù).當系統(tǒng)關(guān)閉時,堆垛機復(fù)位,系統(tǒng)停止運動。4)按鈕的動畫連接（以按鈕A為例）a.雙擊按鈕A，彈出“單元屬性設(shè)置”

17、窗口。b.單擊“動畫連接”選項卡，進入該項，如圖所示圖5-1按鈕的動畫連接c.單擊“組合圖符”，出現(xiàn)“？”和“>”按鈕。d.單擊“>”按鈕，彈出“動畫組態(tài)屬性設(shè)置”窗口。單擊“屬性設(shè)置”選項卡，進入該頁，如圖所示圖5-2動態(tài)屬性設(shè)置e.選中“填充顏色”然后單擊“填充顏色”，進入該頁。f.在“表達式”一欄，單擊“？”按鈕，彈出當前用戶定義的所有數(shù)據(jù)對象列表，雙擊“按鈕A”最后單擊“確認”按鈕，退出“填充顏色”設(shè)置頁。g.選中“按鈕動作”按鈕，單擊進入該頁面，選中“數(shù)據(jù)對象操作”選擇“取反”單擊“？”彈出當前用戶定義的所有數(shù)據(jù)對象列表，雙擊“按鈕A”如圖所示；圖5-3按鈕基本屬性設(shè)置

18、圖5-4基本屬性設(shè)置h.單擊“保存”按鈕5.1.2工作指示燈當按下啟動按鈕，工作指示燈就會變成綠色，如圖所示 圖5-5按下“啟動按鈕”前 圖5-6 按下“啟動按鈕”后1）工作指示燈的動畫連接a.雙擊“工作指示燈”，彈出“單元屬性設(shè)置”窗口。b.單擊“動畫連接”選項卡，進入該項圖5-7工作指示燈的動畫連接c.選擇“填充顏色”和“可見度”在“表達式”一欄里輸入“工作指示燈”最后單擊“確認”按鈕。圖5-8 基本屬性設(shè)置 圖5-9基本屬性設(shè)置d.單擊“保存”按鈕，完成設(shè)置。5.1.3 堆垛機，托盤，電動機1）托盤：用來存放貨物的工具，通過傳送帶將其移至指定的庫位內(nèi)。2）堆垛機：由堆垛機、升降臺、傳送帶

19、、兩個電動機組成，用來將貨物放至指定的貨位內(nèi)。3）電動機：畫面中有三個電動機，分別控制堆垛機、升降臺、傳送帶的運行，通過按鈕控制三個電動機正反轉(zhuǎn)使堆垛機、升降臺、傳動帶運動達到指定的庫位。當水平移至貨位時電動機正轉(zhuǎn)使堆垛機達到指定庫位，當復(fù)位時電動機反轉(zhuǎn)，通過堆垛機的絲杠使堆垛機反向移動至初始位置。4）堆垛機的動畫連接a. 雙擊“堆垛機”，彈出“單元屬性設(shè)置”窗口。b. 單擊“動畫連接”選項卡，進入該項如圖所示：圖5-10單元設(shè)置屬性c.單擊“>”按鈕，彈出“動畫組態(tài)屬性設(shè)置”窗口。單擊“屬性設(shè)置”選項卡，進入該頁，選中“水平移動”d. 選擇“水平移動”在“表達式”一欄里輸入“水平移動量

20、”最后單擊“確認”按鈕。圖5-11 靜態(tài)屬性 圖5-12水平移動量的設(shè)置 e. 單擊“保存”按鈕，完成設(shè)置。5.1.4工件，裝載工件，貨架1）工件：放在貨架上一共12個，分別為A1,B1,C1,;A2,B2,C2,;A3，B3，C3，;A4,B4,C4,2）貨架：用來存放貨物的平臺，倉庫貨架為框架式，通過托盤將貨物放入指定庫位。3）裝載工件：放在托盤上的工件，在堆垛機啟動運行，托盤把物件送到貨架，充當于工件。4）裝載工件的動畫連接a. 雙擊“裝載工件”，彈出“單元屬性設(shè)置”窗口。b. 單擊“動畫連接”選項卡，進入該項如圖所示：c.在“動畫組態(tài)屬性設(shè)置”中“屬性設(shè)置”選中“可見度”“閃爍效果”d

21、.在“可見度”中表達式中寫上“裝載工件”在表達式非零時，選擇“對應(yīng)圖符可見”e.在“閃爍效果”中表達式中寫“裝載工件”在“閃爍實現(xiàn)方式”中選擇“用圖元可見度實現(xiàn)閃爍”如圖所示；圖5-13 靜態(tài)屬性設(shè)置 圖5-14表達式的設(shè)置圖5-15動畫組態(tài)屬性設(shè)置5.1.5定時器定時器的使用a.在策略中添加定時器構(gòu)件。單擊屏幕左上角的工作臺圖標，彈出“工作臺”窗口。b.單擊“運行策略”選項卡，進入“運行策略”頁c.選中“循環(huán)策略”單擊右側(cè)“策略屬性”按鈕，彈出“策略屬性設(shè)置”窗口，圖5-16循環(huán)策略圖5-17計時器的設(shè)置d.雙擊“定時器”打開定時器的基本屬性設(shè)置窗口，設(shè)定值為204，當前值設(shè)定為“時間到”；

22、計時條件為“定時器啟動”；復(fù)位條件“定時器復(fù)位”；計時狀態(tài)為“時間到”5.2組態(tài)軟件中模擬自動化立體倉庫對于工程畫面的制作，是在用戶窗口中完成，由用戶組建。自動化立體倉庫畫面的制作具體步驟為:(1) 在“用戶窗口”中單擊“新建窗口”按鈕，建立“窗口0"，如圖所示。圖5-18用戶窗口屬性設(shè)置(2) 選中“窗口0”，單擊“窗口屬性”，進入“用戶窗口屬性設(shè)置”。（3）將窗口名稱改為：“立體倉庫”；窗口位置選中“最大化顯示”，其它不變，單擊“確認”。圖5-19立體倉庫的窗口（4）在“用戶窗口”中，選中“立體倉庫監(jiān)控系統(tǒng)”，點擊右鍵，選擇下拉菜單中的“設(shè)置為啟動窗口”選項，將該窗口設(shè)置為運行時

23、自動加載的窗口。最后生成的畫面如圖所示：圖5-20組態(tài)的界面5.3組態(tài)軟件的框架搭建在MCGS組態(tài)軟件中，數(shù)據(jù)對象有開關(guān)型、數(shù)值型、字符型、事件型、組對象等五種類型。不同類型的數(shù)據(jù)對象，屬性不同，用途也不同。1） 開關(guān)型:記錄開關(guān)信號(0或非0)的數(shù)據(jù)對象，通常與外部設(shè)備的數(shù)字量輸入輸出通道連接，用來表示某一設(shè)備當前所處的狀態(tài)，也用于表示MCGS中某一對象的狀態(tài)，如對應(yīng)于一個圖形對象的可見度狀態(tài)。2） 數(shù)值型:數(shù)值型數(shù)據(jù)對象除了存放數(shù)值及參與數(shù)值運算外，還提供報警信息，與外部設(shè)備的模擬量輸入輸出通道連接。開關(guān)型初值數(shù)值型初值按鈕A,B,C,D,1，2，3，0垂直移動量0定時器復(fù)位/啟動0水平移

24、動量0復(fù)位按鈕0計時時間0工件0工作指示燈0切換按鈕0啟動按鈕0裝載工件0表格5-14數(shù)據(jù)分配表5.4組態(tài)軟件的程序（腳本）腳本程序編輯環(huán)境是用戶書寫腳本語句的地方。腳本程序編輯環(huán)境主要由腳本程序編輯框、編輯功能按鈕、MCGS操作對象列表和函數(shù)列表、腳本語句和表達式4個部分構(gòu)成，編輯腳本應(yīng)該注意的幾個方面:(1)腳本程序編輯框是用于書寫腳本程序和腳本注釋，在編輯的過程中必須遵循MCGS規(guī)定的語法結(jié)構(gòu)，否則語法檢查不能通過。(2)用戶可以使用編輯功能按鈕提供的文本編輯來進行基本操作。表達式語句和表達示符號除了直接手寫編譯外，還可以用鼠標單擊要選的語句和表達式符號，在腳本編輯處光標所在的位置填上語

25、句或表達式的標準格式。(3) MCGS對象和函數(shù)列表以樹結(jié)構(gòu)的形式，列出了工程中所有的窗口、策略、設(shè)備、變量、系統(tǒng)支持的各種方法、屬性、以及各種函數(shù)，以供用戶快速的查找和使用。腳本語言“新增策略行”彈出窗口，如圖5-15所示；圖5-21腳本程序設(shè)置圖5-22腳本程序5.5組態(tài)軟件的運動說明 本設(shè)計是把12個工件按照順序依次放到空貨架上，步驟如下：1） 當按下啟動按鈕，堆垛機啟動，運載著托盤里的工件向貨架運行，如圖所示圖5-23啟動界面2)如圖，把工件放到A1圖5-23工件A1運動2） 然后堆垛機后退，回到啟動狀態(tài)，開始準備運送下一個工件圖5-24返回原點示意圖3） 最后將12個工件全部放到貨架

26、上，堆垛機返回起點。完成本設(shè)計的動作。圖5-25工件完成指示6.1設(shè)備連接 MCGS系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的原理是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)的不同，采用父設(shè)備和子設(shè)備的形式實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)連接和交換，父設(shè)備根據(jù)物理線路的連接負責(zé)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包，然后將收到的數(shù)據(jù)包交給子設(shè)備處理，子設(shè)備負責(zé)將父設(shè)備收到的數(shù)據(jù)包解碼，完成數(shù)據(jù)的交換功能，原理如圖6.1所示。圖6-1 MCGS網(wǎng)絡(luò)通信原理圖 實現(xiàn)兩臺計算機之間的通訊，要在設(shè)備窗口中放置同樣類型的網(wǎng)絡(luò)父設(shè)備和子設(shè)備，運行時，計算機1中MCGS調(diào)用網(wǎng)絡(luò)子設(shè)備，同時把所需的數(shù)據(jù)傳入子設(shè)備，子設(shè)備把需要通訊的數(shù)據(jù)打包后傳送給網(wǎng)絡(luò)父設(shè)備，父設(shè)備通過特定的硬件設(shè)備向計算機2發(fā)送

27、數(shù)據(jù);計算機2上的網(wǎng)絡(luò)父設(shè)備通過相同的硬件接收到數(shù)據(jù)后，把數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)子設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)子設(shè)備對數(shù)據(jù)包進行解碼，把數(shù)據(jù)送給MCGS，同時根據(jù)計算機1中子設(shè)備的要求從MCGS中讀取數(shù)據(jù)，打包后再傳送給父設(shè)備，一直到數(shù)據(jù)再返回到計算機1的子設(shè)備中，完成一次網(wǎng)絡(luò)通訊工作。進入到組態(tài)環(huán)境中，單擊進入主控窗口。主控窗口負責(zé)調(diào)度設(shè)備窗口的工作、管理用戶窗口的打開和關(guān)閉、驅(qū)動動畫圖形和調(diào)度用戶策略的運行等。主控窗口組態(tài)包括菜單的設(shè)計和系統(tǒng)屬性的設(shè)置。主控窗口所建立的菜單命令可以執(zhí)行指定的運行策略，打開、關(guān)閉、隱藏和打印指定的用戶窗口，退出運行系統(tǒng)，數(shù)據(jù)對象操作和執(zhí)行指定的腳本程序等工作。設(shè)備窗口是MCGS系統(tǒng)的

28、重要組成部分，負責(zé)建立系統(tǒng)與外部硬件設(shè)備的連接，使得MCGS能從外部設(shè)備讀取數(shù)據(jù)并控制外部設(shè)備的工作狀態(tài)，實現(xiàn)對應(yīng)工業(yè)過程的實時監(jiān)控。 MCGS實現(xiàn)設(shè)備驅(qū)動的基本方法是：在設(shè)備窗口內(nèi)配置不同類型的設(shè)備構(gòu)件，并根據(jù)外部設(shè)備的類型和特征，設(shè)置相關(guān)的屬性，將設(shè)備的操作方法。系統(tǒng)運行過程中，設(shè)備構(gòu)件由設(shè)備窗口統(tǒng)一調(diào)度管理，通過通道連接，向?qū)崟r數(shù)據(jù)庫提供從外部設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)，從實時數(shù)據(jù)庫查詢控制參數(shù)，發(fā)送給系統(tǒng)其它部分，進行控制運算和流程調(diào)度，實現(xiàn)對設(shè)備工作狀態(tài)的實時檢測和過程的自動控制。圖6-2 MCGS設(shè)備驅(qū)動分類方法在本次設(shè)計中，要進行設(shè)備通信的步驟是：打開“設(shè)備窗口”，雙擊“設(shè)備窗口”，選中設(shè)

29、備工具箱，單擊設(shè)備管理，選中本組態(tài)設(shè)計中需要的“通用串口父設(shè)備”、“西門子S7-200PPI”如圖6-3所示：圖 6-3 MCGS中設(shè)備通信的選擇 雙擊“通用串口父設(shè)備”對其設(shè)備屬性進行編輯，其中“最小采集周期”為200ms，“串口端口號”為“0-COM1”，“數(shù)據(jù)校驗方式”為“2-偶校驗”，如圖再點擊確認：圖6-4 通用串口父設(shè)備的設(shè)置雙擊“PLC-西門子S7-200PPI”，對MCGS數(shù)據(jù)與PLC中的數(shù)據(jù)進行連接，由于本次設(shè)計中需要的輸入口、輸出口較多，為滿足通道要求，需要增加輸入輸出口，具體步驟為：在PLC-西門子S7-200PPI中選中“設(shè)置設(shè)備內(nèi)部屬性”，選擇“增加通道”，根據(jù)本次設(shè)

30、計的需要，增加合適的通道值，點擊確認。增加通道后如圖6.5所示：圖6-5 PLC通道數(shù)的增加單擊“通道連接”，將MCGS中的按鈕輸入、顯示輸出與PLC設(shè)備中的輸入輸出口相聯(lián)接。如圖6.6所示： 圖6-6 PLC與MCGS的通道連接 然后單擊“設(shè)備調(diào)試 ”就可以在線調(diào)試了。若“通信狀態(tài)標志”為0則表示通訊正常，否則MCGS組態(tài)軟件和西門子S7-200PLC設(shè)備通訊失敗。如圖所示：圖6-7 PLC與MCGS設(shè)備調(diào)試6.2系統(tǒng)運行6.3數(shù)據(jù)庫設(shè)計使用STEP7-Micro/WIN軟件作出如下圖所示的plc程序（此圖片所示為plc程序的部分程序）。圖6-8PLC程序圖功能說明PLC地址MCGS地址按鈕

31、1I0.0M0.0按鈕2I0.1M0.1按鈕3I0.2M0.2按鈕4I0.3M0.3啟動按鈕I0.4M0.4停止按鈕I0.5M0.5取按鈕I0.6M0.6存按鈕I0.7M0.7庫位1傳感器I1.1M1.1庫位2傳感器I1.2M1.2庫位3傳感器I1.3M1.3庫位4傳感器I1.4M1.4變頻器的啟停Q0.0Q0.0變頻器的方向Q0.1Q0.1本文進行了自動化倉庫控制系統(tǒng)模擬設(shè)計與仿真的研究，做了以下工作： (1)收集和整理了國內(nèi)外立體倉庫設(shè)計方案及監(jiān)控管理研究現(xiàn)狀的資料，分析了不同立體倉庫類型的原理，得出“安全、快適、經(jīng)濟”的升降橫移式立體倉庫適合我國現(xiàn)狀。(2) 通過對升降橫移式立體倉庫運行

32、原理的分析，探討了用可編程控制器PLC實現(xiàn)車庫控制系統(tǒng)的基本方法，實現(xiàn)了對4×3立體車庫模型的控制，對PLC在復(fù)雜控制系統(tǒng)中的靈活應(yīng)用有一定的理論意義和較大的實際價值。 (3)討論了基于MCGS對控制系統(tǒng)虛擬仿真的實現(xiàn)，探討了MCGS實現(xiàn)仿真的方法和制作過程，作為仿真技術(shù)的應(yīng)用，該軟件較直觀、真實體現(xiàn)了倉庫的控制功能，并且為實際中的控制裝置(包括軟件、硬件)的開發(fā)與調(diào)試開辟一條經(jīng)濟、可靠的途徑。1.賈貴禮 昊尚慶，組態(tài)軟件控制技術(shù)，北京理工大學(xué)出版社，2007.82.張光明 李果 朱煒，PLC控制技術(shù)，國防出版社，2007.33.李明亮 王遠志 鄭輝，人民郵局出版社，2008.34.

33、何獻忠 李衛(wèi)萍 劉穎惠 彭華夏，可編程控制器應(yīng)用技術(shù)，清華大學(xué)出版社，2007.11 13. 洪鎮(zhèn)南. PLC 網(wǎng)絡(luò)在自動化立體倉庫堆垛機上的應(yīng)用J . 工業(yè)控制計算機,200214. 李樹雄. 可編程序控制器原理及應(yīng)用M. 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社, 200315. 潘鋒.立體倉庫的自動控制系統(tǒng)設(shè)計J.電氣時代,200516. 周志文.楊公源.PLC應(yīng)用實例與程序解說M.北京:電子工業(yè)出版社,2008.18. 楊公源.機電控制技術(shù)及應(yīng)用M.北京:電子工業(yè)出版社,2005.19. 徐常凱, 鄭金忠. 自動化倉庫計算機控制系統(tǒng)的集成技術(shù)研究M2002兩年多緊張而充實的大學(xué)生活即將結(jié)束。在此謹以只一言片語向兩年來在各個方面支持、幫助、關(guān)心過我的人們表示真摯的謝意。在畢業(yè)設(shè)計成稿之際，我首先要感謝我的導(dǎo)師李慶梅。在畢業(yè)設(shè)計學(xué)習(xí)生涯中，李老師在學(xué)習(xí)、生活等方面均給予了我無私的幫助與支持。在我課題的擬定、研究課題的落實、論文撰寫等方面給予了悉心指導(dǎo)和熱情關(guān)懷，使我從中受益匪淺。在此謹向?qū)煴硎局孕牡母兄x!導(dǎo)師淵博的學(xué)識、嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、科學(xué)求實的作風(fēng)、忘我的敬業(yè)精神和虛懷若谷的學(xué)術(shù)作風(fēng)給我留