基于PLC控制的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)與組態(tài)監(jiān)控-河北大學(xué)

1、河北大學(xué)2013屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） PAGE 86 1 引言第二次世界大戰(zhàn)之后,工業(yè)飛速發(fā)展，立體倉(cāng)庫(kù)應(yīng)運(yùn)而生。50年代初，美國(guó)首先研制出采用橋式堆垛起重機(jī)的立體倉(cāng)庫(kù),60年代中期，日本開(kāi)始興建立體倉(cāng)庫(kù)，并且發(fā)展速度越來(lái)越快，成為當(dāng)今世界上擁有自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)最多的國(guó)家之一。我國(guó)于1963年成功研制出了第一臺(tái)橋式堆垛起重機(jī)，1973年開(kāi)始研制第一座由計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)。隨著當(dāng)今企業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大和深化，倉(cāng)庫(kù)成為生產(chǎn)物流系統(tǒng)中一個(gè)重要而不可或缺的環(huán)節(jié)，而立體倉(cāng)庫(kù)正以其占地面積小和空間使用率佳的特點(diǎn)，正在逐步替代面積利用率低且陳舊落后的平面?zhèn)}庫(kù)，這種替代大大提高了倉(cāng)儲(chǔ)物流的水平

2、。近幾年國(guó)內(nèi)外立體倉(cāng)庫(kù)的發(fā)展方向，以采用可編程控制器(PLC)與微控制搬運(yùn)設(shè)備的倉(cāng)庫(kù)以及采用PC機(jī)遠(yuǎn)程管理與PLC聯(lián)網(wǎng)控制的全自動(dòng)立體倉(cāng)庫(kù)為主。但其中不容忽視的一個(gè)問(wèn)題是，當(dāng)前各領(lǐng)域中使用的立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)通常是比較龐大的，在研發(fā)立體倉(cāng)庫(kù)的過(guò)程中，需要投入大量的人力和財(cái)力，這必然會(huì)給立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的研制帶來(lái)巨大的成本負(fù)擔(dān)。目前比較流行的方法是通過(guò)制作小型的立體倉(cāng)庫(kù)模型，采用可重復(fù)使用的編程系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行編程控制，在模型上模擬調(diào)試成功后，最后將實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)用到立體倉(cāng)庫(kù)的實(shí)際生產(chǎn)研發(fā)中。通過(guò)以上的流程即可節(jié)約成本、提高效率，多角度多方式的確定出最優(yōu)的立體倉(cāng)庫(kù)生產(chǎn)方案。本設(shè)計(jì)將采用三三菱FX1NN-40MTT

3、型PLC和北京京昆態(tài)公司的的MCGS組態(tài)態(tài)軟件設(shè)計(jì)一一個(gè)自動(dòng)化立立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)模型，最終終實(shí)現(xiàn)立體倉(cāng)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的自自動(dòng)化、智能能化在實(shí)際生生產(chǎn)中的應(yīng)用用。2 可編編程邏輯控制制器（PLCC）簡(jiǎn)介隨著微處理器，計(jì)計(jì)算機(jī)和數(shù)字字通信技術(shù)的的飛速發(fā)展，計(jì)計(jì)算機(jī)控制幾幾乎已經(jīng)擴(kuò)展展到了工業(yè)領(lǐng)領(lǐng)域的每一個(gè)個(gè)角落?？删幘幊绦蚩刂破髌鳎≒roggrammaable LLogic Contrrollerr, PLCC）作為一種種應(yīng)用面積廣廣，功能強(qiáng)大大，使用方便便的通用自動(dòng)動(dòng)控制裝備，已已經(jīng)成為工業(yè)業(yè)控制領(lǐng)域不不可或缺的重重要組成部分分。PLC已經(jīng)廣廣泛的應(yīng)用在在各種機(jī)械設(shè)設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)過(guò)程的自動(dòng)控控制系統(tǒng)中，在

4、在其他領(lǐng)域也也得到了迅速速的發(fā)展。國(guó)國(guó)際電工委員員會(huì)（IECC）在19885年的PLLC標(biāo)準(zhǔn)草案案第3稿中對(duì)對(duì)它作了如下下定義：“可編程序控控制器是一種種數(shù)字運(yùn)算的的電子系統(tǒng)，專(zhuān)專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)環(huán)境下應(yīng)用而而設(shè)計(jì)。它采采用可編程序序的存儲(chǔ)器，用用來(lái)在其內(nèi)部部存儲(chǔ)執(zhí)行邏邏輯運(yùn)算、順順序控制、定定時(shí)、計(jì)數(shù)和和算術(shù)運(yùn)算等等操作的指令令，并通過(guò)數(shù)數(shù)字式、模擬擬式的輸入和和輸出，控制制各種類(lèi)型的的機(jī)械或生產(chǎn)產(chǎn)過(guò)程?？删幘幊绦蚩刂破髌骷捌溆嘘P(guān)設(shè)設(shè)備，都應(yīng)按按易于使工業(yè)業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)聯(lián)成一個(gè)整體體，易于擴(kuò)充充的原則設(shè)計(jì)計(jì)?！?2.1 PLLC的發(fā)展歷歷史可編程序控制器器（PLC）問(wèn)世世于19699年。美國(guó)數(shù)數(shù)據(jù)設(shè)

5、備公司司（DEC）研制制出世界上第第一臺(tái)可編程程控制器，并并成功地應(yīng)用用在美國(guó)通用用汽車(chē)公司（GM）的生產(chǎn)線上。其后日本、原聯(lián)邦德國(guó)等相繼引入，使其迅速發(fā)展起來(lái)。PLC從誕生至至今，其發(fā)展展大體經(jīng)歷了了三個(gè)階段：第一階段從從誕生到200世紀(jì)80年年代中期，以以單機(jī)為主發(fā)發(fā)展硬件技術(shù)術(shù)，研發(fā)除了了取代傳統(tǒng)繼繼電器控制系系統(tǒng)的各種型型號(hào)的PLCC；第二階段段從20世紀(jì)紀(jì)80年代中中期到20世世紀(jì)80年代代末期，為適適應(yīng)柔性制造造系統(tǒng)（FMMS）的發(fā)展展，在提高單單機(jī)功能的同同時(shí)，加強(qiáng)了了軟件的開(kāi)發(fā)發(fā)，并提高了了PLC通信信能力；第三三階段從200世紀(jì)90年年代以來(lái)，為為適應(yīng)計(jì)算機(jī)機(jī)集成制造系系統(tǒng)（

6、CIMMS）的發(fā)展展，采用多CCPU的PLC系統(tǒng)，不不斷提高其運(yùn)運(yùn)算速度和數(shù)數(shù)據(jù)處理能力力。2.2 PLLC的特點(diǎn)、應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)發(fā)展趨勢(shì)2.2.1 PLC的主主要特點(diǎn)：(1)可靠性高高、抗干擾能能力強(qiáng)為保證PLC能能在工業(yè)環(huán)境境下可靠工作作，在設(shè)計(jì)和和生產(chǎn)過(guò)程中中采取了一系系列硬件和軟軟件的抗干擾擾措施。主要要采用以下方方面的措施：如隔離、濾濾波；對(duì)PLLC的內(nèi)部電電源采取了屏屏蔽、穩(wěn)壓、保保護(hù)等措施，以以減少外界干干擾；在內(nèi)部部設(shè)置了連鎖鎖、環(huán)境監(jiān)測(cè)測(cè)與診斷、看看門(mén)狗等電路路；利用系統(tǒng)統(tǒng)軟件定期進(jìn)進(jìn)行系統(tǒng)狀態(tài)態(tài)、用戶(hù)程序序、工作環(huán)境境和故障監(jiān)測(cè)測(cè)，并采取信信息保護(hù)和恢恢復(fù)措施；對(duì)對(duì)用戶(hù)程序

7、及及動(dòng)態(tài)工作數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行電池池備份，以保保障停電后有有關(guān)狀態(tài)或信信息不丟失。通過(guò)以上措施保保證了PLCC能在惡劣的的環(huán)境中可靠靠地工作，使使平均故障間間隔時(shí)間指標(biāo)標(biāo)高，故障修修復(fù)時(shí)間短。(2)可實(shí)現(xiàn)三三電一體化PLC將電控（邏邏輯控制）、電電儀（過(guò)程控控制）和電結(jié)結(jié)（運(yùn)動(dòng)控制制）這三電集集于一體，可可以方便、靈靈活地組合成成各種不同規(guī)規(guī)模和要求的的控制系統(tǒng)，以以適應(yīng)各種工工業(yè)控制的需需要。(3)編程簡(jiǎn)單單、使用方便便、控制程序序可變、具有有很好的柔性性和擴(kuò)展性。(4)體積小、重重量輕、功耗耗低。2.2.2 PLC的應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域可編程控制器是是在繼電器控控制和計(jì)算機(jī)機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)來(lái)的，并逐

8、漸漸發(fā)展成以微微處理器為核核心，集計(jì)算算機(jī)技術(shù)、自自動(dòng)控制技術(shù)術(shù)及通信技術(shù)術(shù)于一體的一一種新型工業(yè)業(yè)控制裝置。隨隨著微電子技技術(shù)的快速發(fā)發(fā)展，PLCC的制造成本本不斷下降，但但功能卻大大大的增強(qiáng)了。目目前在先進(jìn)工工業(yè)國(guó)家中PPLC已成為為工業(yè)控制的的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，幾幾乎覆蓋了工工業(yè)控制全行行業(yè)。特別是是在輕工行業(yè)業(yè)中，因生產(chǎn)產(chǎn)門(mén)類(lèi)多，加加工方式多變變，產(chǎn)品更新新?lián)Q代快，所所以PLC廣泛的的應(yīng)用在組合合機(jī)床電氣設(shè)設(shè)備中。PLLC已成為位位于現(xiàn)代工業(yè)業(yè)自動(dòng)化三大大支柱（PLLC、ROBBOT、CAAD/CAMM）的主導(dǎo)地地位?？删幊炭刂破鞯牡墓δ苁顾燃瓤梢杂糜陂_(kāi)開(kāi)關(guān)量控制，又又可用于模擬擬量控制；既

9、既可用于單機(jī)機(jī)控制，又可可用于組成多多級(jí)控制系統(tǒng)統(tǒng)；既可控制制簡(jiǎn)單系統(tǒng)，又又可控制復(fù)雜雜系統(tǒng)。它的的應(yīng)用大致可可歸為如下幾幾類(lèi)：邏輯控控制，運(yùn)動(dòng)控控制，過(guò)程控控制，數(shù)據(jù)處處理，多級(jí)控控制。2.2.3 PLC的發(fā)發(fā)展趨勢(shì)近些年我國(guó)自動(dòng)動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)技術(shù)術(shù)發(fā)展很快，己己實(shí)現(xiàn)了與其其它信息決策策系統(tǒng)的集成成，并正在做做智能控制和和模糊控制的的研究工作。盡盡管如此，我我國(guó)已建成的的集成化倉(cāng)儲(chǔ)儲(chǔ)系統(tǒng)還不多多，我國(guó)的自自動(dòng)化立體倉(cāng)倉(cāng)庫(kù)與國(guó)外發(fā)發(fā)達(dá)國(guó)家相比比，無(wú)論是從從數(shù)量上還是是從建設(shè)水平平上都有著很很大的差距。目目前PLC正在向向通用化、系列列化和高性能能化的趨勢(shì)發(fā)發(fā)展，主要表表現(xiàn)在：功能不斷增強(qiáng)，各各種應(yīng)用

10、模塊塊不斷推出：加強(qiáng)過(guò)程控控制和數(shù)據(jù)處處理的功能，提高高多機(jī)通信和和組網(wǎng)的能力力，開(kāi)發(fā)具有有更多功能的模塊，使各各種PLC控控制系統(tǒng)都具具有可靠的高高性能，同時(shí)也使的的PLC的組組成和維護(hù)更更加靈活方便便，使PLCC的應(yīng)用范圍更更加寬廣。在系統(tǒng)構(gòu)成規(guī)模模上向大、小小兩個(gè)方向發(fā)發(fā)展：發(fā)展超超大容量，超超高性能PLLC用來(lái)滿足足現(xiàn)代化工業(yè)業(yè)控制中大規(guī)規(guī)模的復(fù)雜的的生產(chǎn)需要；發(fā)展價(jià)格低低廉，功能簡(jiǎn)簡(jiǎn)單的專(zhuān)用PPLC來(lái)替代代繼電器。產(chǎn)品更加規(guī)范化化、標(biāo)準(zhǔn)化：PLC生產(chǎn)廠家在不斷推推出新產(chǎn)品的的同時(shí)，積極提高產(chǎn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化化屬性，使產(chǎn)產(chǎn)品更容易被被使用者接受受，同時(shí)將PLLC的各個(gè)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)部件如輸輸入輸出

11、模塊塊、接線端子子、通信協(xié)議議等方面的技技術(shù)規(guī)格更加加標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范范，使不同產(chǎn)產(chǎn)品可以互相相兼容和組網(wǎng)網(wǎng)，使用戶(hù)可以方便便的應(yīng)用PLLC控制各種種標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械化化設(shè)備。 HYPERLINK l _Toc200438204 2.3 三菱菱公司FX-1N系列PLC性能介介紹FX1N系列 PLC是三菱菱公司FX系列PLC（包括括FX1s、FFX1N、FFX2N、FFX2NC）中中推出的一種造造價(jià)低廉、功功能強(qiáng)大的普普及型PLCC。FX1N系列列PLC有133種基本單元元，可以組成成141228個(gè)I/OO點(diǎn)的系統(tǒng)，并并能使用特殊殊功能模塊、顯顯示模塊和擴(kuò)擴(kuò)展板。用戶(hù)戶(hù)存儲(chǔ)器容量量為80000步，有內(nèi)置置的實(shí)

12、時(shí)鐘。PID指令用于于實(shí)現(xiàn)模擬量量閉環(huán)控制，一一個(gè)單元可以以同時(shí)輸出22點(diǎn)100kkHz的高速速脈沖，有77條特殊的定定位指令，有有兩個(gè)內(nèi)置的的設(shè)置參數(shù)用用的小電位器器。通過(guò)通信擴(kuò)展板板或特殊適配配器可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)多種通信或或數(shù)據(jù)鏈接，例例如CC-LLink、AAS-i網(wǎng)絡(luò)絡(luò)，RS-2232C、RRS-4222和RS-4885串行通信信，N:N鏈接、并并行連接、計(jì)計(jì)算機(jī)鏈接和和I/O鏈接。3 立體體倉(cāng)庫(kù)的硬件件組成及控制制原理3.1 立體體倉(cāng)庫(kù)模型的的基本結(jié)構(gòu)立體倉(cāng)庫(kù)模型是是用來(lái)儲(chǔ)存、分分類(lèi)貨物的模模型。送貨時(shí)時(shí)，根據(jù)倉(cāng)庫(kù)庫(kù)存儲(chǔ)情況將將不同的貨物物送入指定的的倉(cāng)庫(kù)位置中中去；取貨時(shí)時(shí)，根據(jù)目標(biāo)標(biāo)需

13、求從指定定的倉(cāng)庫(kù)位置置取出貨物。采采用皮帶、直直線導(dǎo)軌、主主流減速電機(jī)機(jī)作為傳動(dòng)裝裝置，由PLLC編程實(shí)現(xiàn)現(xiàn)X、Y、ZZ軸位置控制制，可完成倉(cāng)倉(cāng)庫(kù)貨物模型型的自動(dòng)/手手動(dòng)存取。臺(tái)式立體倉(cāng)庫(kù)模模型結(jié)構(gòu)如圖圖3-1所示示。圖3-1 自動(dòng)立體體倉(cāng)庫(kù)裝置圖圖該裝置由立體庫(kù)庫(kù)位框架、巷巷道式高叉車(chē)車(chē)、操作盤(pán)等等組成，并配配有PLC控制器、光光電式尋址傳傳感器、限位位開(kāi)關(guān)、直流流電機(jī)、鍵盤(pán)盤(pán)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)統(tǒng)、直流穩(wěn)壓壓電源、空氣氣保護(hù)開(kāi)關(guān)等等。具體說(shuō)明明如表3-11所示。表3-1 自動(dòng)立體體倉(cāng)庫(kù)裝置說(shuō)說(shuō)明圖中序列標(biāo)號(hào)硬件名稱(chēng)說(shuō)明1水平運(yùn)行電機(jī)2垂直升降電機(jī)3升降式貨叉裝置置4水平運(yùn)行裝置5水平叉車(chē)運(yùn)行裝裝置6

14、列定位片7層定位片8光電傳感器9鍵盤(pán)10貨架11手操盤(pán)12直流穩(wěn)壓電源13電器驅(qū)動(dòng)板14空氣開(kāi)關(guān)15三菱FX1N-40MT型型號(hào)PLC3.2 系統(tǒng)統(tǒng)的硬件組成成及說(shuō)明3.2.1 倉(cāng)庫(kù)位本系統(tǒng)由6+33+1個(gè)存儲(chǔ)儲(chǔ)位組成。其其中6為6個(gè)個(gè)可自由存取取位置，雖只只有6個(gè)，但但已經(jīng)從原理理上模擬出了了所有倉(cāng)庫(kù)可可定位情況；3為3個(gè)模模擬位，由于于硬件限制，并并不具備實(shí)際際存取功能，僅僅為美觀所設(shè)設(shè)；1為1個(gè)個(gè)緩沖臺(tái)，用用來(lái)暫時(shí)存取取貨物。3.2.2 直流減速電電機(jī)直流減速電機(jī)，即即齒輪減速電電機(jī)，是在普普通直流電機(jī)機(jī)的基礎(chǔ)上，加加上配套齒輪輪減速箱。齒齒輪減速箱的的作用是，提提供較低的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，較大的

15、的力矩。同時(shí)時(shí)，齒輪箱不不同的減速比比可以提供不不同的轉(zhuǎn)速和和力矩。這大大大提高了直直流電機(jī)在自自動(dòng)化行業(yè)中中的使用率。減減速電機(jī)是指指減速機(jī)和電電機(jī)（馬達(dá)）的的集成體。這這種集成體通通常也可稱(chēng)為為齒輪馬達(dá)或或齒輪電機(jī)。通通常由專(zhuān)業(yè)的的減速機(jī)生產(chǎn)產(chǎn)廠進(jìn)行集成成組裝好后成成套供貨。本設(shè)計(jì)使用了三三個(gè)ZHENNGK公司生生產(chǎn)的直流減減速電機(jī)，其其中X、Y方向采采用型號(hào)為ZZYTD-445SRZ-F-0911020的直直流24V，變速速比rpm：25500的電機(jī)機(jī)，并且在XX軸方向上加加配了ZGBB60R-445SRZ-1 1：1110的直流流24V，變速速比rpm：20的8W齒輪變速速箱。Z方向采

16、用型型號(hào)JQ244-125GG840的電電機(jī)，并配備備ZGA255RP2166的直流24VV，變速比rppm：20的的齒輪變速箱箱。3.2.3 反射式計(jì)數(shù)數(shù)傳感器 本設(shè)計(jì)中，采采用反射式計(jì)計(jì)數(shù)傳感器來(lái)來(lái)控制倉(cāng)庫(kù)號(hào)號(hào)尋址定位，當(dāng)當(dāng)遮光板相對(duì)對(duì)于計(jì)數(shù)器移移動(dòng)時(shí)，計(jì)數(shù)數(shù)器將反射回回路的信號(hào)與與原信號(hào)對(duì)比比，產(chǎn)生頻移移，集成電路路再把微弱的的頻移信號(hào)進(jìn)進(jìn)行放大，再再經(jīng)多普勒檢檢測(cè)、放大、限限幅等措施，最最后取得和物物體移動(dòng)信號(hào)號(hào)相關(guān)的直流流信號(hào)輸出電電平。這種電電平可產(chǎn)生計(jì)計(jì)數(shù)脈沖，將將計(jì)數(shù)脈沖傳傳送給PLCC對(duì)比，通過(guò)過(guò)X、Y兩方向向的不同的計(jì)計(jì)數(shù)脈沖數(shù)來(lái)來(lái)確定立體倉(cāng)倉(cāng)庫(kù)的定位。3.2.4 穩(wěn)壓電源

17、 開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電電源是由開(kāi)關(guān)關(guān)集體管VTT和二極管VDD及儲(chǔ)能電感感L、濾波電容容C組成的。另另外，通常還還具備較為復(fù)復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)電電路、調(diào)節(jié)電電路、保護(hù)電電路、基準(zhǔn)電電路以及構(gòu)成成閉環(huán)回路中中的取樣電路路、放大電路路和耦合電路路用來(lái)控制盒盒調(diào)節(jié)輸出電電壓的大小以以及特性。在在本設(shè)計(jì)中，考考慮到直流減減速電機(jī)的工工作電壓為DDC 24VV電源，并考考慮系統(tǒng)用電電量、系統(tǒng)可可靠性、和系系統(tǒng)設(shè)計(jì)的規(guī)規(guī)整性等，最最終選擇穩(wěn)壓壓電源來(lái)統(tǒng)一一供電。3.3 系統(tǒng)統(tǒng)的工作原理理及功能分析析立體倉(cāng)庫(kù)的運(yùn)動(dòng)動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)部部分采用皮帶帶、滑軌等部部分組成，采采用三個(gè)直流流電機(jī)作為拖拖動(dòng)元件。其其關(guān)鍵部分是是巷道起重機(jī)機(jī)，

18、由水平移移動(dòng)、垂直移移動(dòng)及伸叉機(jī)機(jī)構(gòu)三部分組組成，其水平平和垂直移動(dòng)動(dòng)分別用兩臺(tái)臺(tái)直流減速電電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮皮帶來(lái)完成，伸伸叉機(jī)構(gòu)由一一臺(tái)直流減速速電動(dòng)機(jī)來(lái)控控制，當(dāng)堆垛垛機(jī)平臺(tái)移動(dòng)動(dòng)到貨架的指指定位置時(shí)，伸伸叉電動(dòng)機(jī)驅(qū)驅(qū)動(dòng)貨架向前前伸出，將貨貨物取出或送送入，然后鏟鏟叉向后縮回回。整個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)需要X、YY、Z三維的的位置控制。4 基于于PLC的立立體倉(cāng)庫(kù)軟件件設(shè)計(jì)4.1 系統(tǒng)統(tǒng)的工作流程程如圖 依據(jù)上上述工藝流程程分析，立體體倉(cāng)庫(kù)控制系系統(tǒng)的工作流流程圖如圖44-1所示。緩沖貨臺(tái)有無(wú)貨物緩沖貨臺(tái)有無(wú)貨物發(fā)送目的倉(cāng)庫(kù)號(hào)目的倉(cāng)庫(kù)有無(wú)貨物從緩沖貨臺(tái)取貨向目的倉(cāng)庫(kù)存貨到達(dá)目的倉(cāng)庫(kù)返回初始位置程序開(kāi)始設(shè)備初

19、始化存貨還是送貨緩沖貨臺(tái)有無(wú)貨物存貨取貨NYYN發(fā)送目的倉(cāng)庫(kù)號(hào)目的倉(cāng)庫(kù)有無(wú)貨物YNNY到達(dá)目的倉(cāng)庫(kù)從目的倉(cāng)庫(kù)取貨返回初始位置向緩沖貨臺(tái)存貨報(bào)警結(jié)束圖4-1 自動(dòng)化立立體倉(cāng)庫(kù)控制制系統(tǒng)的工作作流程圖該立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)運(yùn)行情況為為：當(dāng)將A/M按鈕切換換到自動(dòng)后，系系統(tǒng)允許進(jìn)行行立體倉(cāng)庫(kù)運(yùn)運(yùn)行的自動(dòng)控控制。系統(tǒng)初初始化后，按按下某倉(cāng)庫(kù)位位置的按鈕以以及“取”或“送”按鈕時(shí)，系系統(tǒng)將進(jìn)行相相應(yīng)的動(dòng)作。當(dāng)當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)時(shí)，電動(dòng)機(jī)停停止運(yùn)行。4.2 PLLC輸入、輸輸出點(diǎn)數(shù)的分分配根據(jù)以上對(duì)立體體倉(cāng)庫(kù)控制系系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求求可以看出，其其中輸入點(diǎn)數(shù)數(shù)為24點(diǎn)，輸輸出點(diǎn)數(shù)為66點(diǎn)，供電及及公共端3點(diǎn)點(diǎn)，參照 HYP

20、ERLINK l _Toc200438204 三菱菱公司FX系列PLC性能簡(jiǎn)介即可可得知本系統(tǒng)統(tǒng)采用FX11N-40MMT系列PLC即可滿滿足要求?？煽傻贸鼍唧w的的可編程邏輯輯控制器I/O分配表，如如表4-1所所示。表4-1 自動(dòng)化立立體倉(cāng)庫(kù)控制制系統(tǒng)的可編編程邏輯控制制器I/O分配表表X0叉車(chē)左極限X235號(hào)倉(cāng)庫(kù)是否有有貨X1叉車(chē)右極限X246號(hào)倉(cāng)庫(kù)是否有有貨X2叉車(chē)下極限X257號(hào)倉(cāng)庫(kù)是否有有貨X3叉車(chē)上極限X268號(hào)倉(cāng)庫(kù)是否有有貨X4叉車(chē)內(nèi)極限X279號(hào)倉(cāng)庫(kù)是否有有貨X5叉車(chē)外極限Y0叉車(chē)后退X6列定位Y1叉車(chē)前進(jìn)X7層定位Y2叉車(chē)上升X20A/M轉(zhuǎn)換Y3叉車(chē)下降X21緩沖臺(tái)是否有貨貨Y

21、4進(jìn)叉X224號(hào)倉(cāng)庫(kù)是否有有貨Y5出叉X11 X1150號(hào)倉(cāng)庫(kù)位置X10 X1176號(hào)倉(cāng)庫(kù)位置X11 X1141號(hào)倉(cāng)庫(kù)位置X10 X1167號(hào)倉(cāng)庫(kù)位置X11 X1172號(hào)倉(cāng)庫(kù)位置X13 X1158號(hào)倉(cāng)庫(kù)位置X11 X1163號(hào)倉(cāng)庫(kù)位置X13 X1149號(hào)倉(cāng)庫(kù)位置X10 X1154號(hào)倉(cāng)庫(kù)位置X12 X115入庫(kù)X10 X1145號(hào)倉(cāng)庫(kù)位置X12 X112出庫(kù)4.3 PLLC系統(tǒng)的程程序設(shè)計(jì)PLC的程序編編輯工作是靠靠梯形圖完成成的，梯形圖圖具有形象直直觀，且便于于分析記憶的的特點(diǎn)。GXX Deveeloperr是一款可以以開(kāi)發(fā)三菱全全系列的編程程軟件，使用用十分方便，因因此本設(shè)計(jì)采采取GX DD

22、evelooper作為為開(kāi)發(fā)環(huán)境。為為了使得設(shè)計(jì)計(jì)調(diào)試簡(jiǎn)單方方便，依據(jù)功功能分析知程程序設(shè)計(jì)部分分可分為系統(tǒng)統(tǒng)初始化、送送貨子程序、取取貨子程序、貨貨位保護(hù)程序序等部分。分分別編程后再再進(jìn)行程序匯匯總。4.3.1 初始化復(fù)位位程序設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)工工作的第一步步，便是判斷斷叉車(chē)是否已已經(jīng)準(zhǔn)備繼續(xù)續(xù)，是否可以以正常工作，若若不在初始位位，需要自動(dòng)動(dòng)回復(fù)到初始始位。因此在在初始化階段段，本設(shè)計(jì)將將叉車(chē)在下限限位，左限位位，外極限設(shè)設(shè)置為初始位位置。根據(jù)叉叉車(chē)保護(hù)原則則，叉車(chē)應(yīng)判判斷是否叉車(chē)車(chē)是否在外極極限，若不在在外極限，首首先驅(qū)動(dòng)電機(jī)機(jī)向后收回叉叉子，到達(dá)外外限位后進(jìn)行行下一步；若若此時(shí)叉車(chē)已已

23、經(jīng)在外極限限，驅(qū)動(dòng)垂直直電機(jī)下降，當(dāng)當(dāng)?shù)竭_(dá)下極限限后，驅(qū)動(dòng)水水平電機(jī)，后后退到左極限限，此時(shí)車(chē)車(chē)車(chē)到達(dá)初始位位置，PLCC控制程序如如圖4-2梯梯形圖所示。圖4-2 初始位置置復(fù)位程序4.3.2 送貨子程序序設(shè)計(jì)送貨是指叉車(chē)從從緩沖倉(cāng)庫(kù)位位置取出貨物物后送到指定定倉(cāng)庫(kù)。以4號(hào)庫(kù)為例，系系統(tǒng)的運(yùn)行控控制流程為：叉車(chē)從初始始位置出發(fā)，驅(qū)驅(qū)動(dòng)水平前進(jìn)進(jìn)電機(jī)，當(dāng)?shù)降竭_(dá)列定位11時(shí)停下，此此時(shí)到達(dá)緩沖沖倉(cāng)庫(kù)位置的的水平位置，驅(qū)驅(qū)動(dòng)垂直上升升電機(jī)，當(dāng)?shù)降竭_(dá)層定位脈脈沖數(shù)為1時(shí)時(shí)停下，驅(qū)動(dòng)動(dòng)叉車(chē)電機(jī)向向前伸出叉子子，叉子到達(dá)達(dá)內(nèi)限位后繼繼續(xù)驅(qū)動(dòng)垂直直上升電機(jī)，當(dāng)當(dāng)檢測(cè)層計(jì)數(shù)數(shù)脈沖數(shù)為22停止，此時(shí)時(shí)貨物已經(jīng)

24、被被抬起，驅(qū)動(dòng)動(dòng)叉車(chē)電機(jī)向向后收回叉子子，到達(dá)外限限位后，驅(qū)動(dòng)動(dòng)水平電機(jī)繼繼續(xù)前進(jìn)直到到列定位脈沖沖數(shù)為2，驅(qū)驅(qū)動(dòng)叉車(chē)向前前伸出，到達(dá)達(dá)內(nèi)限位后，驅(qū)驅(qū)動(dòng)垂直電機(jī)機(jī)下降，檢測(cè)測(cè)層定位脈沖沖數(shù)為1時(shí)，驅(qū)驅(qū)動(dòng)電機(jī)向后后收回叉子，此此時(shí)貨物被安安全穩(wěn)妥的安安放到了指定定倉(cāng)庫(kù)位。此此時(shí)繼續(xù)執(zhí)行行初始化位置置程序，將叉叉車(chē)退回到初初始位置，等等待下次命令令的出現(xiàn)。其他倉(cāng)庫(kù)位置的的送貨程序與與4號(hào)庫(kù)相似似，只需改變變相應(yīng)的層、列列定位脈沖數(shù)數(shù)，其中5號(hào)號(hào)位定位脈沖沖為列定位為為3，層定位位為1、2；6號(hào)位定位位脈沖為列定定位為4，層層定位為1、22；7號(hào)位定定位脈沖為列列定位為2，層層定位為3、44；8號(hào)位

25、定定位脈沖為列列定位為3，層層定位為3、44；9號(hào)位定定位脈沖為列列定位為4，層層定位為3、44。4號(hào)庫(kù)送貨子程程序如圖4-3所示。圖4-3 4號(hào)庫(kù)送送貨梯形圖4.3.3 取貨子程序序設(shè)計(jì)取貨是指叉車(chē)從從指定倉(cāng)庫(kù)位位置取出貨物物后送到緩沖沖貨臺(tái)。以9號(hào)庫(kù)為例，系系統(tǒng)的運(yùn)行控控制流程為：叉車(chē)從初始始位置出發(fā)，驅(qū)驅(qū)動(dòng)水平前進(jìn)進(jìn)電機(jī)，當(dāng)?shù)降竭_(dá)列定位44時(shí)停下，此此時(shí)到9號(hào)倉(cāng)倉(cāng)庫(kù)位置的水水平位置，驅(qū)驅(qū)動(dòng)垂直上升升電機(jī)，當(dāng)?shù)降竭_(dá)層定位脈脈沖數(shù)為3時(shí)時(shí)停下，驅(qū)動(dòng)動(dòng)叉車(chē)電機(jī)向向前伸出叉子子，叉子到達(dá)達(dá)內(nèi)限位后繼繼續(xù)驅(qū)動(dòng)垂直直上升電機(jī)，當(dāng)當(dāng)檢測(cè)層計(jì)數(shù)數(shù)脈沖數(shù)為44停止，此時(shí)時(shí)貨物已經(jīng)被被抬起，驅(qū)動(dòng)動(dòng)叉車(chē)電機(jī)向

26、向后收回叉子子，到達(dá)外限限位后，驅(qū)動(dòng)動(dòng)垂直電機(jī)下下降直到層定定位脈沖數(shù)為為2，驅(qū)動(dòng)水水平電機(jī)后退退到達(dá)列定位位1，驅(qū)動(dòng)叉叉車(chē)向前伸出出，到達(dá)內(nèi)限限位后，驅(qū)動(dòng)動(dòng)垂直電機(jī)下下降，檢測(cè)層層定位脈沖數(shù)數(shù)為1時(shí)，驅(qū)驅(qū)動(dòng)電機(jī)向后后收回叉子，此此時(shí)貨物被安安全穩(wěn)妥的安安放到了緩沖沖存儲(chǔ)貨倉(cāng)。此此時(shí)繼續(xù)執(zhí)行行初始化位置置程序，將叉叉車(chē)退回到初初始位置，等等待下次命令令的出現(xiàn)。其其他倉(cāng)庫(kù)取貨貨程序與9號(hào)號(hào)庫(kù)取貨程序序相似，層、列列定于與上相相同，不再敖敖述。9號(hào)庫(kù)取貨子程程序如圖4-4所示。圖4-4 9號(hào)庫(kù)取取貨梯形圖4.3.4 貨位保護(hù)程程序設(shè)計(jì)貨位保護(hù)程序的的主要目的是是在程序的初初始位置判斷斷是取貨還是是

27、送貨，在取取貨狀態(tài)時(shí)，必必須保證目的的倉(cāng)庫(kù)有貨且且緩沖貨臺(tái)無(wú)無(wú)貨，否則程程序不執(zhí)行。而而送貨狀態(tài)時(shí)時(shí)，必須保證證緩沖貨臺(tái)有有貨且目的倉(cāng)倉(cāng)庫(kù)無(wú)貨，否否則不執(zhí)行。同同時(shí)取貨程序序和送貨程序序還應(yīng)有互鎖鎖程序，不能能同時(shí)執(zhí)行以以防出現(xiàn)雙線線圈的現(xiàn)象。梯梯形圖如圖44-5所示。圖4-5 程序匯總總及互鎖保護(hù)護(hù)立體倉(cāng)庫(kù)控制系系統(tǒng)的PLCC程序完整梯梯形圖見(jiàn)附錄錄。4.4 調(diào)試試及故障處理理4.4.1 調(diào)試步驟(1) 按系統(tǒng)統(tǒng)I/O表連線線，確認(rèn)無(wú)誤誤后，合上空空氣開(kāi)關(guān)，看看系統(tǒng)是否正正常，若不正正常，立即關(guān)關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)關(guān)，查出并排排除故障。(2) 先將初初始化程序通通過(guò)RS-2232C數(shù)據(jù)據(jù)線下載到PP

28、LC中，觀觀察PLC運(yùn)行指指示燈是否亮亮。(3) 將選擇擇開(kāi)關(guān)至于自自動(dòng)位置，系系統(tǒng)將自動(dòng)復(fù)復(fù)位到初始位位置，若不回回復(fù)初始位置置，說(shuō)明初始始位置程序有有誤，查出并并排除錯(cuò)誤后后進(jìn)行下一步步。(4) 將入庫(kù)庫(kù)子程序下載載到PLC，依次次檢查送貨程程序是否正常常，特別注意意程序是否是是在緩沖臺(tái)有有貨而目標(biāo)倉(cāng)倉(cāng)庫(kù)位無(wú)貨時(shí)時(shí)執(zhí)行，若緩緩沖臺(tái)無(wú)貨或或目標(biāo)倉(cāng)庫(kù)已已經(jīng)有貨單送送貨程序仍然然執(zhí)行，說(shuō)明明入庫(kù)子程序序有錯(cuò)，查出出并排除錯(cuò)誤誤后進(jìn)行下一一步。(5) 將出庫(kù)庫(kù)子程序下載載到PLC，依次次檢查取貨程程序是否正常常，特別注意意程序是否是是在緩沖臺(tái)無(wú)無(wú)貨而目標(biāo)倉(cāng)倉(cāng)庫(kù)位有貨時(shí)時(shí)執(zhí)行，若緩緩沖臺(tái)已經(jīng)有有貨或

29、目標(biāo)倉(cāng)倉(cāng)庫(kù)無(wú)貨但取取貨程序仍然然執(zhí)行，說(shuō)明明出庫(kù)子程序序有錯(cuò)，查出出并排除錯(cuò)誤誤后進(jìn)行下一一步。(6) 將以上上程序匯總到到一起后，通通過(guò)RS-2232C數(shù)據(jù)據(jù)線下載到PPLC中，觀觀察PLC運(yùn)行指指示燈是否亮亮，并依次檢檢查在入庫(kù)出出庫(kù)切換后，程程序是否按照照預(yù)定步驟正正常運(yùn)行。4.4.2 故障處理(1)電源指示示燈不亮：檢檢查供電是否否正常。(2) 電機(jī)不不工作：檢查查電動(dòng)機(jī)接線線是否正確；檢測(cè)緩沖存存儲(chǔ)位置是否否處于正常位位置和狀態(tài)；檢測(cè)直流電電動(dòng)機(jī)是否損損壞。(3) 立體叉叉車(chē)不送貨：檢測(cè)開(kāi)關(guān)是是否在自動(dòng)位位置；檢測(cè)對(duì)對(duì)應(yīng)倉(cāng)庫(kù)位置置是否有貨；檢測(cè)緩沖存存儲(chǔ)位置是否否有貨。(4) PLC

30、C輸入輸出指指示燈不亮：檢測(cè)PLCC是否真正有有輸出信號(hào)或或輸入信號(hào)；檢測(cè)接口板板的晶體管是是否正常工作作；檢測(cè)指示示燈是否正常常。 4.5 MCCGS概述及及設(shè)計(jì)MCGS(Moonitorr and Contrrol Geeneratted Syystem，監(jiān)視與控制制通用系統(tǒng))是北京昆態(tài)態(tài)公司研發(fā)的的一套組態(tài)軟軟件系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)據(jù)的采集與監(jiān)監(jiān)測(cè)、前端數(shù)數(shù)據(jù)的處理與與控制。MCCGS為用戶(hù)戶(hù)提供了解決決實(shí)際工程問(wèn)問(wèn)題的完整方方案和開(kāi)發(fā)平平臺(tái)，能夠完完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)據(jù)處理、動(dòng)畫(huà)畫(huà)顯示、流程程控制、趨勢(shì)勢(shì)曲線、報(bào)表表輸出、報(bào)警警和安全機(jī)制制等功能。4.5.1 MCG

31、S的工工作原理使用MCGS完完成一個(gè)實(shí)際際的應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)時(shí)，首先必必須在MCGGS的組態(tài)環(huán)環(huán)境下進(jìn)行系系統(tǒng)的組態(tài)生生成工作，然然后將系統(tǒng)放放在MCGSS的運(yùn)行環(huán)境境下運(yùn)行。MCGS組態(tài)環(huán)環(huán)境是生成用用戶(hù)應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)的工作環(huán)境境，用戶(hù)在MMCGS組態(tài)態(tài)環(huán)境中完成成動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)、設(shè)設(shè)備連接、編編寫(xiě)控制流程程、編制工程程打印報(bào)表等等全部組態(tài)工工作后，生成成擴(kuò)展名為.mcg的工程文文件（又稱(chēng)為為組態(tài)結(jié)果數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)）。MMCGS運(yùn)行行環(huán)境是用戶(hù)戶(hù)應(yīng)用系統(tǒng)的的運(yùn)行環(huán)境，在在MCGS運(yùn)行行環(huán)境中用戶(hù)戶(hù)可完成對(duì)工工程的控制工工作。組態(tài)結(jié)結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)完完成了MCGGS系統(tǒng)從組組態(tài)環(huán)境向運(yùn)運(yùn)行環(huán)境的過(guò)過(guò)渡，它們之之間的工作過(guò)

32、過(guò)程可表示為為圖4-6。運(yùn)行環(huán)境：運(yùn)行環(huán)境：解釋執(zhí)行組態(tài)結(jié)果組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)環(huán)境：組態(tài)生成應(yīng)用系統(tǒng)圖4-6 MCGSS工作原理示示意圖4.5.2 MCGS組態(tài)態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的的組成及功能能MCGS組態(tài)環(huán)環(huán)境系統(tǒng)由主主控窗口、設(shè)設(shè)備窗口、用用戶(hù)窗口、實(shí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和和運(yùn)行策略五五部分構(gòu)成，每每一部分分別別進(jìn)行組態(tài)操操作，完成不不同的工作。其中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)是MCGSS系統(tǒng)的核心心，是應(yīng)用系系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處處理中心。實(shí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是是系統(tǒng)各部分分的公用區(qū)交換換數(shù)據(jù)庫(kù)，可實(shí)現(xiàn)各部分分的協(xié)調(diào)工作。設(shè)備窗窗口依靠設(shè)備構(gòu)件件驅(qū)動(dòng)外部設(shè)設(shè)備，與此同同時(shí)，設(shè)備終終端采集的數(shù)數(shù)據(jù)送入實(shí)時(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)；將將用戶(hù)窗口組組成的圖形對(duì)

33、對(duì)象和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)對(duì)對(duì)象連接后，以動(dòng)動(dòng)畫(huà)形式展現(xiàn)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)；各部分工作作原理如圖44-7所示。用戶(hù)窗口：用戶(hù)窗口：以圖形動(dòng)畫(huà)曲線等形式可視化數(shù)據(jù)主控窗口：管理用戶(hù)窗口管理運(yùn)行策略維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行策略：以不同的形式和方法操作實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)：數(shù)據(jù)對(duì)象的集合構(gòu)成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)備窗口：從外部硬件設(shè)備讀取數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)或控制設(shè)備輸出數(shù)據(jù)圖4-7 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)的核心作作用4.5.3 自動(dòng)化立體體倉(cāng)庫(kù)模型的的上位機(jī)監(jiān)控控系統(tǒng)（MCCGS）設(shè)計(jì)計(jì)(1).新建工工程的操作步步驟如下：在電腦桌面上，雙雙擊“MCGS組態(tài)態(tài)環(huán)境”圖標(biāo)，進(jìn)入入MCGS組態(tài)態(tài)環(huán)境。單擊擊“文件”菜單中的“新建工程”選項(xiàng)。單擊擊

34、菜單“文件”在下拉菜單單中選擇“工程另存為為”選項(xiàng)，在文文件名一欄中中輸入“自動(dòng)化立體體倉(cāng)庫(kù)控制系系統(tǒng)”，單擊 “保存”按鈕，工程程創(chuàng)建完畢。(2).按照監(jiān)監(jiān)控程序定義義系統(tǒng)數(shù)據(jù)名名稱(chēng)及注釋如如表4-2。表4-2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)據(jù)對(duì)象表數(shù)據(jù)對(duì)象名稱(chēng)類(lèi)型對(duì)象內(nèi)容注釋STORE0開(kāi)關(guān)型緩沖臺(tái)位置是否否有貨，如有有貨，變量為為1STORE1開(kāi)關(guān)型1號(hào)庫(kù)位置是否否有貨，如有有貨，變量為為1STORE2開(kāi)關(guān)型2號(hào)庫(kù)位置是否否有貨，如有有貨，變量為為1STORE3開(kāi)關(guān)型3號(hào)庫(kù)位置是否否有貨，如有有貨，變量為為1STORE4開(kāi)關(guān)型4號(hào)庫(kù)位置是否否有貨，如有有貨，變量為為1STORE5開(kāi)關(guān)型5號(hào)庫(kù)位置是否否有貨，如

35、有有貨，變量為為1STORE6開(kāi)關(guān)型6號(hào)庫(kù)位置是否否有貨，如有有貨，變量為為1STORE7開(kāi)關(guān)型7號(hào)庫(kù)位置是否否有貨，如有有貨，變量為為1STORE8開(kāi)關(guān)型8號(hào)庫(kù)位置是否否有貨，如有有貨，變量為為1STORE9開(kāi)關(guān)型9號(hào)庫(kù)位置是否否有貨，如有有貨，變量為為1庫(kù)位號(hào)數(shù)值型所選倉(cāng)庫(kù)的庫(kù)位位號(hào)巷道起重機(jī)上有有貨開(kāi)關(guān)型巷道起重機(jī)上有有貨時(shí)變量為為1，否則為為0(3).制作工工程畫(huà)面 = 1 * GB3 .在MCGSS組態(tài)平臺(tái)中中的“用戶(hù)窗口”中單擊“新建窗口”按鈕，則產(chǎn)產(chǎn)生新“窗口0”。在用戶(hù)窗口屬屬性設(shè)置欄中中將“窗口名稱(chēng)”改為：自動(dòng)化化立體倉(cāng)庫(kù)控控制系統(tǒng)；窗窗口標(biāo)題改為為：自動(dòng)化立立體倉(cāng)庫(kù)控制制系

36、統(tǒng)如圖44-8所示。圖4-8 用戶(hù)窗口口屬性設(shè)置 = 2 * GB3 .選中“自動(dòng)動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)庫(kù)控制”窗口圖標(biāo)，單單擊“動(dòng)畫(huà)組態(tài)”，進(jìn)入動(dòng)畫(huà)畫(huà)組態(tài)窗口，開(kāi)開(kāi)始編輯畫(huà)面面。單擊工具具條中的“工具箱”按鈕，打開(kāi)繪繪圖工具箱；單擊圖標(biāo)可可以打開(kāi)或關(guān)關(guān)閉常用圖符符工具箱，常常用圖符工具具箱包括277種常用的圖圖符對(duì)象。 選擇“工具箱”內(nèi)的“標(biāo)簽”按鈕，鼠標(biāo)的的光標(biāo)呈“十字”形，在窗口口頂端中心位位置拖拽鼠標(biāo)標(biāo)，根據(jù)需要要拉出一個(gè)一一定大小的矩矩形；在光標(biāo)標(biāo)閃爍位置輸輸入文字“自動(dòng)化立體體倉(cāng)庫(kù)控制系系統(tǒng)演示工程程”，按回車(chē)鍵鍵文字輸入完完畢；點(diǎn)擊（填填充色）按鈕鈕，設(shè)定文字字框的背景顏顏色為：沒(méi)有有填充

37、；點(diǎn)擊擊（線色）按按鈕，設(shè)置文文字框的邊線線顏色為：沒(méi)沒(méi)有邊線；點(diǎn)點(diǎn)擊（字符字字體）按鈕，設(shè)設(shè)置文字字體體，字型，大大小分別為：宋體，粗體體，26；點(diǎn)點(diǎn)擊（字符顏顏色）按鈕，將將文字顏色設(shè)設(shè)為：藍(lán)色。 = 3 * GB3 .單擊繪圖工工具箱中的“插入元件”按鈕，打開(kāi)“對(duì)象元件庫(kù)庫(kù)管理”窗口，單擊擊左側(cè)的“對(duì)象元件列列表” 中相應(yīng)的的文件夾，在在右側(cè)的顯示示框中就會(huì)顯顯示該文件夾夾包含的所有有元件，選中中滿意的元件件，單擊“確定”即可將該元元件加入到動(dòng)動(dòng)畫(huà)制作窗口口，如圖4-9所示。在在本系統(tǒng)中用用到的元件有有：“開(kāi)關(guān)17”一個(gè)；“按鈕6” 一個(gè)，“按鈕7” 一個(gè)，“按鈕8”一個(gè)，“按鈕9” 一

38、個(gè)，“按鈕96” 十三個(gè)，并并將兩個(gè)“按鈕96”重新組合，使使其按鈕的顏顏色成為紅色色；“馬達(dá)25”兩個(gè)。將指指示燈、開(kāi)關(guān)關(guān)、按鈕、馬馬達(dá)調(diào)整為適適當(dāng)?shù)拇笮?，放放在適當(dāng)?shù)奈晃恢?。圖4-9 對(duì)象元件件庫(kù)管理窗口口選擇“工具箱”內(nèi)的“標(biāo)簽”按鈕，鼠標(biāo)的的光標(biāo)呈“十字”形，拖拽鼠鼠標(biāo)，根據(jù)需需要拉出一定定大小的矩形形，分別編輯輯為開(kāi)關(guān)、按按鈕所為不同同的功能和意意義。 = 4 * GB3 .單擊常用圖圖符工具箱中中的“立方體”按鈕，并在動(dòng)動(dòng)畫(huà)制作窗口口中拖動(dòng)，畫(huà)畫(huà)出五個(gè)立方方體，調(diào)整其其長(zhǎng)寬高，使使它們的大小小相等。調(diào)整整五個(gè)立方體體長(zhǎng)寬高，使使他們的大小小相等。雙擊擊圖像，打開(kāi)開(kāi)“動(dòng)畫(huà)組態(tài)屬屬性設(shè)

39、置”窗口（如圖圖4-10），將將其屬性改為為：填充顏色色為黃色，邊邊線線型最大大。單擊“確認(rèn)”。單擊工具具箱中的“直線”按鈕，在立方方體中畫(huà)出數(shù)數(shù)條相應(yīng)的直直線。將立方方體與直線進(jìn)進(jìn)行組合。調(diào)調(diào)整這五個(gè)立立方體的位置置，用作立體體倉(cāng)庫(kù)的貨箱箱。單擊常用用圖符工具箱箱中的“彎曲管道”按鈕，并在動(dòng)動(dòng)畫(huà)制作窗口口中拖動(dòng)，畫(huà)畫(huà)出三條長(zhǎng)短短相等的管道道，放在合適適的位置，作作為立體倉(cāng)庫(kù)庫(kù)的巷道。圖4-10 動(dòng)畫(huà)組組態(tài)屬性設(shè)置置窗口 = 5 * GB3 .調(diào)整所有圖圖形的圖層、比比例和位置使使該自動(dòng)化立立體倉(cāng)庫(kù)控制制系統(tǒng)模型的的構(gòu)架基本建建成，并且觀觀賞效果最佳佳，其最終效效果如圖4-11所示。圖4-11

40、 自動(dòng)化立立體倉(cāng)庫(kù)控制制系統(tǒng)監(jiān)視窗窗口畫(huà)面5 存在在問(wèn)題、展望望及總結(jié)本設(shè)計(jì)初期的主主要重點(diǎn)及難難點(diǎn)是三維計(jì)計(jì)數(shù)脈沖定位位功能的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)，對(duì)比其他他主流設(shè)計(jì)采采用多傳感器器，本設(shè)計(jì)只只用了X、YY兩個(gè)方向的的光電計(jì)數(shù)器器，雖給編程程帶來(lái)了很多多困難，但主主要利用的是是軟件內(nèi)部的的輔助繼電器器，并且充分分利用內(nèi)部輔輔助繼電器響響應(yīng)時(shí)間短的的有點(diǎn)，同時(shí)時(shí)也減少了對(duì)對(duì)PLC輸入輸輸出點(diǎn)數(shù)目的的要求，對(duì)外外部硬件要求求降低了，所所以在最重要要的設(shè)計(jì)部分分降低了成本本。本設(shè)計(jì)中中還存在的問(wèn)問(wèn)題是，在判判斷目標(biāo)倉(cāng)庫(kù)庫(kù)及緩沖貨倉(cāng)倉(cāng)是否有貨時(shí)時(shí)，由于不方方便購(gòu)買(mǎi)光電電傳感器或限限位開(kāi)關(guān)，在在本次設(shè)計(jì)中中采用了7

41、個(gè)個(gè)普通觸點(diǎn)開(kāi)開(kāi)關(guān)代替，其其工作原理完完全一樣，在在以后的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)中，只需將將普通開(kāi)關(guān)換換成限位開(kāi)關(guān)關(guān)即可，不需需改變程序。自動(dòng)立體倉(cāng)庫(kù)控控制系統(tǒng)主要要是以PLCC為核心，以以MCGS組態(tài)態(tài)軟件為拓展展，可實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)2X3立體倉(cāng)倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)存儲(chǔ)儲(chǔ)貨。該系統(tǒng)統(tǒng)具有接線簡(jiǎn)簡(jiǎn)單、編程直直觀、操作容容易等特點(diǎn)。當(dāng)當(dāng)倉(cāng)庫(kù)的數(shù)量量增加時(shí)，只只需添加部分分同原理程序序，不必重新新編寫(xiě)程序。調(diào)調(diào)試結(jié)果表明明，在適應(yīng)性性、精確性和和可靠性方面面，都達(dá)到了了設(shè)計(jì)所需的的要求，表明明該設(shè)計(jì)方案案是可行的。通過(guò)對(duì)基于PLLC和組態(tài)軟軟件控制的自自動(dòng)化立體倉(cāng)倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)，我我學(xué)到了很多多的新知識(shí)，并并且更深刻的的了解了有關(guān)關(guān)可編程

42、控制制器的用法和和功能。在這這次設(shè)計(jì)過(guò)程程中，也培養(yǎng)養(yǎng)了我獨(dú)立分分析、解決問(wèn)問(wèn)題的能力。在在拓展部分，也也增加了我展展望未來(lái)和實(shí)實(shí)際動(dòng)手的能能力?？偟膩?lái)來(lái)說(shuō)，這次設(shè)設(shè)計(jì)，使我受受益匪淺。參考文獻(xiàn)：1 汪曉平.PPLC可編程程控制器系統(tǒng)統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)例導(dǎo)導(dǎo)航M.北京：人民民郵電出版社社，200552 廖常初.FFX系列PLLC編程及應(yīng)應(yīng)用M.北京：機(jī)械械工業(yè)出版社社，201113 周志敏，紀(jì)紀(jì)愛(ài)華.可編程序控控制器實(shí)用技技術(shù)問(wèn)答.北京：電子子工業(yè)出版社社,20064 劉洪濤，黃黃海.PLCC應(yīng)用開(kāi)發(fā)從從基礎(chǔ)到實(shí)踐踐.北京：電電子工業(yè)出版版社,200075 周美蘭，周周封，王岳宇宇.PLC電電氣控制與組

43、組態(tài)設(shè)計(jì).北北京：科學(xué)出出版社，200056 常斗南.PPLC運(yùn)動(dòng)控控制實(shí)例及解解析M.北京：機(jī)械械工業(yè)出版社社，201007 秦曾煌.電電工技術(shù).北北京：高等教教育出版社22007 8 清華大學(xué)教教學(xué)儀器廠.立體倉(cāng)庫(kù)使使用說(shuō)明書(shū)9 楊廣才，張張丹.MCGGS在PLCC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中中的應(yīng)用.淮淮陰工學(xué)院學(xué)學(xué)報(bào).2000610 北京昆侖通通態(tài)自動(dòng)化軟軟件科技有限限公司.MCCGS用戶(hù)指指南K.200311 北京昆侖通通態(tài)自動(dòng)化軟軟件科技有限限公司.MCCGS工控組組態(tài)軟件參考考手冊(cè)，2000312 北京昆侖通通態(tài)自動(dòng)化軟軟件科技有限限公司.MCCGS工控組組態(tài)軟件培訓(xùn)訓(xùn)教程，2000313 You

44、siif I. Al Maashhaddany. Desiggn andd Impllementt of aa Proggrammaable LLogic Contrrollerr (PLCC) forr Classsicall Conttrol LLaboraatory. Baghhdad, Iraq. Elecctricaal Enggineerring DDeparttment .20122致 謝在畢業(yè)論文完成成之際，我要要對(duì)我的輔導(dǎo)導(dǎo)老師表示衷衷心的感謝。本本篇論文是在在任國(guó)強(qiáng)、孫孫業(yè)歧老師的的悉心指導(dǎo)下下完成的。兩兩位老師用自己淵博博的知識(shí)和豐豐富的科研經(jīng)經(jīng)驗(yàn)，在整個(gè)個(gè)實(shí)驗(yàn)和論文文撰

45、寫(xiě)的過(guò)程程中都給了我我詳盡的指導(dǎo)導(dǎo)，使我的課課程設(shè)計(jì)能夠夠順利的完成。在此此謹(jǐn)致以最衷衷心的感謝和和最誠(chéng)摯的敬敬禮。最后，對(duì)各位老老師審閱我的的論文深表感感謝，由于本本人學(xué)識(shí)有限限，錯(cuò)誤之處處在所難免，歡歡迎各位老師師批評(píng)指正。在此，還要感謝大學(xué)四年來(lái)教過(guò)我的所有老師，是你們教授我電信方面的知識(shí)，讓我了解了電信這一專(zhuān)業(yè)，并對(duì)它產(chǎn)生了深厚的興趣，使我能夠順利的完成本次設(shè)計(jì)。感謝物理學(xué)院給予我的關(guān)心和幫助，感謝其他同學(xué)在設(shè)計(jì)過(guò)程中給予的支持。附 錄 Designn and Impleement of a Progrrammabble Loogic CControoller (PLC) for Cl

46、asssical Contrrol LaaborattoryABSTRACCTThe dessign aand immplemeentatiion off a cllassiccal coontroll systtem laaborattory bbased on PLLC conntrol systeem is introoducedd in tthis ppaper. To ddesignn and impleement the ssystemm, twoo partts musst be produuced. The ffirst is sooftwarre forr PLC and t

47、the seecond is haardwarre forr expeerimennts reelatedd to tthe prrogramms. Thhe PLCC conttrol ssystemm usedd in tthe deesign is LSS induustriaal sysstem ccompanny GM77-DR400A 24/16 Diigitall I/O and ssinglee Anallog I/O moddule, two pphotoeelectrric seensorss fromm Atonnic coompanyy: thee firsst wit

48、th thee modeel BR1100-DDDT-P, and tthe seecond BEN100M-TFRR. An approoximatte sennsor wwith 55-sidees is deteccted, four of CMMOS BCCD-7-SSegmennt driiven bby CD44511B, two relayys: 2-poless and 3-polles, ssix vooltagees andd an aammeteer meaasuremment, DC mootor aand 244 VDC powerr suppply annd man

49、ny connnecteers annd pinnions. Satiisfacttory rresultts aree obtaained by exxecutiing twwenty four experrimentts forr classsicall conttrol ttheoryy thatt fulffill tthe reequireementss of ccontrool theeory iin unddergraaduatee stagge andd repllace tthe olld expperimeents eexecutted byy PID contrrolle

50、rr wherre thee pracctice systeem is impleementeed by PLC ccontrool noww.Key worrds: PPLC Coontroll Systtem;Photooelecttric SSensorr 1 IIntrodductioonPLCs wwere ddevelooped iin thee latee 19600s to elimiinate the llarge cost invollved iin chaangingg compplicatted reelay bbased machiine coontroll syst

51、tems. Thesee systtems wwere iinflexxible. Theiir majjor reewirinng or compllete rreplaccementt was necesssary everyy timee whenn the produuctionn requuiremeents cchangeed andd conttrol ssequennces hhad too be mmodifiied. IIt beccame vvery eexpenssive wwhen cchangees werre freequentt. Thee ideaa to r

52、replacce rellay syystemss withh flexxible microoproceessor basedd Proggrammaable llogic contrrollerrs PLCCs wass a reevoluttionarry steep in the iindusttrial contrrol buusinesss 1. PLCs hhave bbeen uused ffor maany yeears aat manny appplicattions. Theyy are the mmain ccontrool eleementss of sseveraa

53、l subbsysteems whhich rrequirre rellativeely sllow daata moonitorring: the rradiattion ccontrool, peersonaal saffety, fire and ssmoke alarmm. Alll thesse subbsysteems arre verry cosst efffectivve andd reliiable. Addiing neew equuipmennt to contrrol orr channging operaating condiitionss to iimplemmen

54、t nnew coontroll feattures can eeasilyy be ddone bby thee skillled ttechniician stafff, witthout any hhelp ffrom tthe Coontrolls Sofftwaree Grouup. The sofftwaree deveelopmeent toool annd somme ideeas off deviice suupportt for DirecctNet PLCs beccame tthe baasis oof a nnew PLLC conntrol softwware ll

55、ibrarry at contrrol Laab. Thhe sofftwaree actss as aa DireectNett mastter thhroughh any RS-2332 porrt andd conssists of thhree mmain pparts: a PLLC driiver wwith aa statee machhine ccontrool bloock, aa deviice suupportt moduule, aand a commoon serrial ddriverr 2,33. Basic PPLCs aree avaiilablee on a

56、a singgle prrintedd circcuit bboard as shhown iin Figgure 11. Theey aree someetimess callled siingle boardd PLCs or open framee PLCs. Thhese aare tootallyy selff-contaained (withh the excepption of a powerr sup-ply) and, when instaalled in a systeem, thhey arre simmply mmounteed insside aa conttrols

57、 cabinnet onn threeaded standdoffs. Screw tterminnals oon thee prinnted ccircuiit boaard alllow ffor thhe connnectiion off the inputt, outtput, and ppower supplly wirres. TThese unitss are generrally not eexpanddable, meanning tthat eextra inputts, ouutputss, andd memoory caannot be addded tto thee

58、basiic uniit. Hooweverr, somme of the mmore ssophissticatted moodels can bbe linnked bby cabble too expaansionn boarrds thhat caan proovide extraa I/O. Therreforee, witth feww exceeptionns, whhen ussing tthis ttype oof PLCC, thee systtem deesigneer musst takke carre to speciify a unit that has eenou

59、ghh inpuuts, ooutputts, annd proogrammming ccapabiility to haandle both the ppresennt neeed of the ssystemm and any ffuturee modiificattions that may bbe reqquiredd. Sinngle bboard PLCs aree veryy inexxpensiive, eeasy tto proogram, smalll, annd connsume littlle powwer, bbut, ggeneraally sspeakiing,

60、tthey ddo nott havee a laarge nnumberr of iinputss and outpuuts, aand haave a somewwhat llimiteed insstructtion sset. TThey aare beest suuited to smmall, relattivelyy simpple coontroll appllicatiions 4. 2 Haardwarre Dessign ffor thhe ModdelInputs to, aand ouutputss fromm, a PPLC arre neccessarry to