基于PLC的立體倉庫控制系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)書

隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速進(jìn)展,自動化立體倉庫必定會在各行各業(yè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。自動化立體倉庫是現(xiàn)代物流系統(tǒng)的重要組成局部，是一種多層存放貨物的高架倉庫系統(tǒng)，由自動把握與治理系統(tǒng)、高位貨架、巷道堆垛機(jī)、自動入庫、自動出庫、計(jì)算機(jī)治理把握系統(tǒng)以及其他關(guān)心設(shè)備組成。本倉庫模型把握系統(tǒng)是依據(jù)自動化立體倉庫運(yùn)行的根本原理而設(shè)計(jì)的。在整個(gè)把握系統(tǒng)中以三菱FX2N系列PLC作為核心把握元件，專用鍵盤作為人機(jī)接口部件，把握步進(jìn)電機(jī)來驅(qū)動一個(gè)有三自由度的倉庫模型在高強(qiáng)度導(dǎo)軌上做三維運(yùn)動。以步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)輸出的脈沖數(shù)為根底，通過鍵盤對每個(gè)倉位予以地址編碼，通過PLC對命令鍵盤進(jìn)展掃描并得到相應(yīng)的倉位號，當(dāng)PLC接收到來自鍵盤的輸入命令后，便輸出對應(yīng)倉位的脈沖數(shù)，經(jīng)過驅(qū)動器驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動確定的角度，進(jìn)而把握傳動部件絲杠旋轉(zhuǎn)進(jìn)展準(zhǔn)確的定位，以完成貨物的存取功能。另外，為了保證整個(gè)把握系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和牢靠性，我們還承受了限位開關(guān)對其進(jìn)展限位保護(hù)。本文首先對該課題的可行性及課題實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)實(shí)意義和價(jià)值進(jìn)展了介紹；其次對該系統(tǒng)的硬件組成、構(gòu)造、原理進(jìn)展了闡述和分析；再次對本把握系統(tǒng)的核心——軟件進(jìn)展了編寫，論文中即有梯形圖又有相應(yīng)的語句表；最終對設(shè)計(jì)本課題所學(xué)到的學(xué)問和結(jié)論進(jìn)展歸納和總結(jié)，并對本論文有待完善的地方進(jìn)展扼要的說明。關(guān)鍵字：立體倉庫可編程把握器〔PLC〕步進(jìn)電機(jī)物流治理目錄緒論 2本課題設(shè)計(jì)的背景 2本課題設(shè)計(jì)的內(nèi)容 3本課題設(shè)計(jì)的目的和意義 3系統(tǒng)把握方案確實(shí)定 4\l“_TOC_250016“自動化立體倉庫的概述 4\l“_TOC_250015“承受PLC把握立體倉庫的優(yōu)點(diǎn) 5\l“_TOC_250014“系統(tǒng)設(shè)計(jì)的根本步驟 5\l“_TOC_250013“系統(tǒng)把握方案 6\l“_TOC_250012“立體倉庫技術(shù)參數(shù)確實(shí)定 8\l“_TOC_250011“系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 8\l“_TOC_250010“把握系統(tǒng)構(gòu)造設(shè)計(jì) 8\l“_TOC_250009“可編程把握器(PLC)的選型 9\l“_TOC_250008“PLC概述 9PLC的選型 10步進(jìn)電機(jī)的選擇 11步進(jìn)電機(jī)的原理 11步進(jìn)電機(jī)的選擇 12\l“_TOC_250007“步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的選擇 15\l“_TOC_250006“傳感器的選擇 17微動開關(guān)的選擇 19\l“_TOC_250005“PLC輸入輸出安排表 19\l“_TOC_250004“電氣原理圖的設(shè)計(jì) 20系統(tǒng)把握軟件設(shè)計(jì) 21PLC梯形圖概述 21三菱編程軟件的特點(diǎn) 22系統(tǒng)流程圖 23梯形圖的設(shè)計(jì) 23\l“_TOC_250003“系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)論 23\l“_TOC_250002“梯形圖程序的下載〔傳送〕 23\l“_TOC_250001“程序運(yùn)行過程記錄 245.3結(jié)論 25附錄I PLC設(shè)計(jì)的梯形圖 26\l“_TOC_250000“參考文獻(xiàn) 36·引言可編程把握器(ProgrammableLogicController)，簡稱PLC2070年月以來，在集成電路、計(jì)算機(jī)技術(shù)根底上進(jìn)展起來的一種型工業(yè)把握設(shè)備。由于它具有功能強(qiáng)、牢靠性高、配置靈敏、使用便利以及體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，國外已廣泛應(yīng)用于自動化控制的各個(gè)領(lǐng)域，并已成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化的支柱產(chǎn)品。近年來，國內(nèi)在PLC技術(shù)與產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用方面進(jìn)展很快，除有很多從國外引進(jìn)的設(shè)備、自動化生產(chǎn)線外，國產(chǎn)的機(jī)床設(shè)備已越來越多地承受PLC把握系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的繼電-接觸器把握系統(tǒng)。與繼電—接觸器系統(tǒng)相比系統(tǒng)更加牢靠；占位空間比繼電—接觸器把握系統(tǒng)??；價(jià)格上能與繼電—接觸器把握系統(tǒng)競爭；易于在現(xiàn)場變更程序；便于使用、維護(hù)、修理；能直接推動電磁閥、接觸器與于之相當(dāng)?shù)膱?zhí)行機(jī)構(gòu)；能向中心執(zhí)行機(jī)構(gòu)；能向中心數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)直接傳輸數(shù)據(jù)等自動化立體倉庫也稱立庫，是在不直接進(jìn)展人工參與的狀況下自動地存儲和取出物料的系統(tǒng)。它是承受高層貨架存儲貨物，用特地的倉儲作業(yè)設(shè)備進(jìn)展貨物出入庫作業(yè)的倉庫。與傳統(tǒng)繼電器接觸裝置相比，PLC具有體積小、抗干擾力氣強(qiáng)和牢靠性高等優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn).緒論本課題設(shè)計(jì)的背景立體倉庫一般是指承受幾層、十幾層乃至幾十層高的貨架儲存單元貨物，用相應(yīng)的物料搬運(yùn)設(shè)備進(jìn)展貨物入庫和出庫作業(yè)的倉庫。由于這類倉庫能充分利用空間儲存貨物，故常形象地將其稱為“立體倉庫”。立體倉庫的產(chǎn)生和進(jìn)展是其次次世界大戰(zhàn)之后生產(chǎn)和技術(shù)進(jìn)展的結(jié)果。50年月初，美國消滅了承受橋式堆垛起重機(jī)的立體倉庫；50年月末60年月初消滅了司機(jī)操作的巷道式堆垛起重機(jī)立體倉庫；1963年美國領(lǐng)先在高架倉庫中承受計(jì)算機(jī)把握技術(shù)，建立了第一座計(jì)算機(jī)把握的立體倉庫。此后，自動化立體倉庫在美國和歐洲得到快速進(jìn)展，并形成了專門的學(xué)科。60年月中期，日本開頭興建立體倉庫，并且進(jìn)展速度越來越快，成為當(dāng)今世界上擁有自動化立體倉庫最多的國家之一。我國對立體倉庫及其物料搬運(yùn)設(shè)備的研制開頭并不晚，1963年研制成第一臺橋式堆垛起重機(jī)〔機(jī)械部北京起重運(yùn)輸機(jī)械爭論所〕，1973年開頭研制我國第一座由計(jì)算機(jī)把握的自動化立體倉庫〔高15M，機(jī)械部起重所負(fù)責(zé)〕，該庫1980年投入運(yùn)行。到目前為止，我國自動化立體倉庫數(shù)量已超過200座。立體倉庫由于具有很高的空間利用率、很強(qiáng)的入出庫力氣、承受計(jì)算機(jī)進(jìn)展把握治理而利于企業(yè)實(shí)施現(xiàn)代化治理等特點(diǎn)，已成為企業(yè)物流和生產(chǎn)治理不行缺少的倉儲技術(shù)，越來越受到企業(yè)的重視。自動化倉庫應(yīng)用范圍很廣，幾乎遍布全部行業(yè)。在我國，自動化倉庫應(yīng)用的行業(yè)主要有機(jī)械、冶金、化工、航空航天、電子、醫(yī)藥、食品加工、煙草、印刷、配送中心、機(jī)場、港口等。1969年美國數(shù)字設(shè)備公司〔DEC〕研制書世界第一臺可編程把握器，并成功地應(yīng)用在美國〔GM〕的生產(chǎn)線上。但當(dāng)時(shí)只能進(jìn)展規(guī)律運(yùn)算，故稱為可編程規(guī)律把握期，簡稱PLC〔programmablelogiccontroller〕。70年月后期，隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)的迅猛進(jìn)展，使PLC從開關(guān)量的規(guī)律把握擴(kuò)展到數(shù)字把握及生產(chǎn)過程把握域，真正成為一種電子計(jì)算機(jī)工業(yè)把握裝置，故稱為可編程控制器，簡稱PC〔programmablecontroller〕.但由于PC簡潔與個(gè)人計(jì)算機(jī)〔programmablecomputer〕相混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣地用PLC作為可編程器的縮寫。1985年國際電工委員會〔IEC〕對PLC的定義如下：可編程把握器是一種進(jìn)展數(shù)字運(yùn)算的電子系統(tǒng)，是專為在工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的工業(yè)把握器，它承受了可以編程的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行規(guī)律運(yùn)算、挨次把握、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字或模擬式的輸入和輸出，把握各種類型機(jī)械的生產(chǎn)過程。PLC是繼電器規(guī)律把握系統(tǒng)進(jìn)展而來，所以它在數(shù)學(xué)處理、挨次把握方面具有確定優(yōu)勢。繼電器在把握系統(tǒng)中主要起兩種作用：〔1〕規(guī)律運(yùn)算〔2〕弱電把握強(qiáng)電。PLC是集自動把握技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)于一體的一種型工業(yè)把握裝置，已躍居工業(yè)自動化三大支柱〔PLC、ROBOT、CAD/CAM〕的首位?？删幊贪盐掌?，簡稱PLC。它在集成電路、計(jì)算機(jī)技術(shù)的根底上進(jìn)展起來的一中型工業(yè)把握設(shè)備。具有1.牢靠性高、抗干擾力氣強(qiáng)2.設(shè)計(jì)、安裝簡潔，維護(hù)工作量少4.功能強(qiáng)、通用性好5.開發(fā)周期短，成功率高6.體積小，重量輕、功耗底等特點(diǎn)。已經(jīng)廣泛應(yīng)用于自動化把握的各個(gè)領(lǐng)域，并已成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化的支柱產(chǎn)品。與繼電——接觸器系統(tǒng)相比系統(tǒng)更加牢靠；占位空間比繼電——接觸器把握系統(tǒng)??；價(jià)格上能與繼電——接觸器把握系統(tǒng)競爭；易于在現(xiàn)場變更程序；便于使用、維護(hù)、修理；能直接推動電磁閥、觸器與于之相當(dāng)?shù)膱?zhí)行機(jī)構(gòu)；能向中心執(zhí)行機(jī)構(gòu)；能向中心數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)直接傳輸數(shù)據(jù)等。因此，進(jìn)展立體倉庫的PLC把握系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以推動機(jī)械手行業(yè)的進(jìn)展，擴(kuò)大PLC在自動把握領(lǐng)域的應(yīng)用，具有確定的經(jīng)濟(jì)和理論爭論的價(jià)值。本課題設(shè)計(jì)的內(nèi)容FX2N系列PLC的立體倉庫把握系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。倉位的主體框架除包括十二個(gè)庫位外，還配有一個(gè)物品入口位和一個(gè)出口位，并在這十二個(gè)庫位的底部均設(shè)置有檢測開關(guān)，假設(shè)庫內(nèi)有物品，則壓制相應(yīng)的檢測開關(guān)使之閉合，假設(shè)無物品，則相應(yīng)的檢測開關(guān)斷開。本課題設(shè)計(jì)的目的和意義傳統(tǒng)條件下的庫房治理作業(yè)，主要依據(jù)人工裝卸，特別是對于一些大型物資，不僅工作效率低，鋪張大量的人力、物力，存在較大的安全隱患，同時(shí)還占據(jù)大量的庫房面積。立體庫的投入使用，徹底解決了這一難題.自動化立體倉庫可以產(chǎn)生巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。它通過高層貨架存儲，使存儲區(qū)大幅度地向高空進(jìn)展，提高了空間利用率；自動化立體倉庫承受層積式存放，結(jié)合計(jì)算機(jī)治理，可以很簡潔實(shí)現(xiàn)先入先出，防止貨物的自然老化、變質(zhì)和損壞；通過自動存取系統(tǒng)(AS/RS),加快了運(yùn)行和處理速度，提高了勞動生產(chǎn)率，降低操作人員的勞動強(qiáng)度；承受自動化技術(shù)后，還能較好地適應(yīng)黑暗、低溫、污染、有毒和易爆等特別場合的物品存儲需要；計(jì)算機(jī)把握能夠始終準(zhǔn)確無誤地對各種信息進(jìn)展存儲和治理，削減了貨物處理和信息處理過程中的過失；同時(shí)借助于計(jì)算機(jī)治理還能有效地利用倉庫存儲力氣，便于清點(diǎn)和盤庫，合理削減庫存，加快資金周轉(zhuǎn)，節(jié)約流淌資金，從而提高倉庫的治理水平。自動化倉庫的信息系統(tǒng)可以與企業(yè)的生產(chǎn)信息系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息治理的自動化。同時(shí)，由于使用自動化倉庫，促進(jìn)企業(yè)的科學(xué)治理，削減了鋪張，保證均衡生產(chǎn)，也提高了操作人員素養(yǎng)和治理人員的水平。系統(tǒng)把握方案確實(shí)定自動化立體倉庫的概述自動化立體倉庫是指在不直接進(jìn)展人工處理的狀況下,自動地完成物品倉儲和取出的系統(tǒng),它以高層立體貨架為主體,以成套搬運(yùn)設(shè)備為根底,是集自動把握技術(shù)、通信技術(shù)、機(jī)電技術(shù)于一體的高效率、大容量存儲機(jī)構(gòu)。自動化立體倉庫的消滅,實(shí)現(xiàn)了倉庫功能從單純保管型向綜合流通型的轉(zhuǎn)變。用PLC把握的自動化立體倉庫到達(dá)倉儲技術(shù)的全面自動化。自動化立體庫根本由以下局部組成:高層貨架:用于存儲貨物的鋼構(gòu)造。目前主要有焊接式貨架和組合式貨架兩種根本形式。托盤〔貨箱〕：用于承載貨物的器具，亦稱工位器具。巷道堆垛機(jī):用于自動存取貨物的設(shè)備。按構(gòu)造形式分為單立柱和雙立柱兩種根本形式；按效勞方式分為直道、彎道和轉(zhuǎn)移車三種根本形式。輸送機(jī)系統(tǒng):立體庫的主要外圍設(shè)備，負(fù)責(zé)將貨物運(yùn)送到堆垛機(jī)或從堆垛機(jī)將貨物移走。輸送機(jī)種類格外多，常見的有輥道輸送機(jī)，鏈條輸送機(jī)，升降臺，安排車，提升機(jī)機(jī)，皮帶機(jī)等。AGV系統(tǒng):即自動導(dǎo)向小車。依據(jù)其導(dǎo)向方式分為感應(yīng)式導(dǎo)向小車和激光導(dǎo)向小車。自動把握系統(tǒng):驅(qū)動自動化立體庫系統(tǒng)各設(shè)備的自動把握系統(tǒng)。目前以承受現(xiàn)場總線方式為把握模式為主。庫存信息治理系統(tǒng):亦稱中心計(jì)算機(jī)治理系統(tǒng)。是全自動化立體庫系統(tǒng)的核心。目前典型的自動化立體庫系統(tǒng)均承受大型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)〔如ORACLE，SYBASE等〕構(gòu)筑典型的客戶機(jī)/效勞器體系，可以與其他系統(tǒng)〔如ERP系統(tǒng)等〕聯(lián)網(wǎng)或集成。PLC把握立體倉庫的優(yōu)點(diǎn)1、低本錢利用電力線上網(wǎng)，最大的優(yōu)點(diǎn)就是本錢低。由于利用電力線上網(wǎng)，直接使用現(xiàn)有電力網(wǎng)就可以實(shí)現(xiàn)通信，而不需要另外鋪設(shè)線、光電纜等，大大地削減了在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)上的投資。2、范圍廣無所不在的電力線網(wǎng)絡(luò)也是這種技術(shù)的優(yōu)勢。電力線是最根底的網(wǎng)絡(luò)，它的規(guī)模之大，是其他任何網(wǎng)絡(luò)無法比較的。由于家家都有電力線，由此，運(yùn)營商就可以輕松地把這種網(wǎng)絡(luò)接入效勞滲透到每一個(gè)家庭.因此，這一技術(shù)一旦進(jìn)入商業(yè)化階段，將會促進(jìn)電信市場的變革，并給互聯(lián)網(wǎng)普及帶來極大的進(jìn)展空間。3、高速利用電力線上網(wǎng)能夠供給高速傳輸。德國最大的電力設(shè)備生產(chǎn)商RWE承ISDN30多倍,比ADSL更快！足以支持現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上的各種應(yīng)用。更高速率的PLC產(chǎn)品正在研制之中。4、便捷不管在家里的哪個(gè)角落,只要連接到房間內(nèi)的任何電源插座上，就可馬上擁有PLC帶來的高速網(wǎng)絡(luò)享受!5、永久在線PLC屬于“即插即用“，不用煩瑣的撥號過程，接入電源就等于接入網(wǎng)絡(luò)！6、構(gòu)造靈敏通過PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)Internet接入，可以靈敏擴(kuò)展接入端口數(shù)量，使資源保持較高的利用率。目前還未有效解決電力線信號通過變壓器的技術(shù)，因此，電力線通信220V線路變壓器的用戶端。7、家庭數(shù)字化PLC技術(shù)能夠通過電力線將整個(gè)家庭的電器與網(wǎng)絡(luò)聯(lián)為一體，在室內(nèi)的設(shè)備之間構(gòu)筑起可自由交換信息的局域網(wǎng)，使人們能夠通過網(wǎng)絡(luò)來把握自己家里的電器設(shè)備。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的根本步驟立體倉庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試的主要步驟，如以以下圖2-1所示：在立體倉庫把握系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中主要要考慮以下幾點(diǎn)：深入了解和分析立體倉庫的工藝條件和把握要求。確定I/O設(shè)備。依據(jù)立體倉庫把握系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的用戶輸入、輸出設(shè)備。I/O點(diǎn)數(shù)選擇適宜的PLC類型。安排I/O點(diǎn)，安排PLC的輸入輸出點(diǎn)，編制出輸入輸出安排表或者輸入輸出端子的接線圖。設(shè)計(jì)立體倉庫系統(tǒng)的梯形圖程序，依據(jù)工作要求設(shè)計(jì)出周密完整的梯形圖程序，這是整個(gè)立體倉庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心工作。將程序輸入PLC進(jìn)展軟件測試，查找錯誤，使系統(tǒng)程序更加完善。立體倉庫整體調(diào)試，在PLC軟硬件設(shè)計(jì)和現(xiàn)場施工完成后，就可以進(jìn)展整個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)調(diào)試，調(diào)試中覺察的問題要逐一排解，直至調(diào)試成功。系統(tǒng)把握方案

圖2-1立體倉庫把握系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟德馬物流公司需要裝一立體倉庫十二個(gè)倉庫位、有物品出入口位與輸出口位，各倉位能自檢，其動作示意圖(2)所示。立體倉庫的構(gòu)造示意圖見以以下圖2-2所示:堆垛機(jī)動堆垛機(jī)動作指示燈自動堆垛機(jī)四層三列立體庫反射式傳感器堆垛機(jī)伸叉稱重儀線位聯(lián)動自動堆垛機(jī)電源直流開頭電源直流開頭電源供步進(jìn)堆垛機(jī)把握PLC:Fx-2n-80mr機(jī)驅(qū)動模塊行走步進(jìn)電升降步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動模塊機(jī)驅(qū)動模塊2-2立體倉庫構(gòu)造示意圖依據(jù)某一物流公司對立體倉庫的具體要求，本課題所設(shè)計(jì)的立體倉庫具有以下功能：1、堆垛機(jī)〔機(jī)械手〕要有三個(gè)自由度，即：前進(jìn)、后退；上、下；左、右；2、堆垛機(jī)的運(yùn)動由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動；3、堆垛機(jī)前進(jìn)〔或后退〕運(yùn)動和上〔或下〕運(yùn)動可同時(shí)進(jìn)展；4、堆垛機(jī)前進(jìn)、后退和上、下運(yùn)動時(shí)必需有超限位保護(hù)；5、每個(gè)倉位必需有檢測裝置〔微動開關(guān)〕，當(dāng)操作有誤時(shí)發(fā)出錯誤報(bào)警信號；；6、當(dāng)按完倉位號后，沒按入或取前，可以按取消鍵進(jìn)展取消該操作。7、整個(gè)電氣把握系統(tǒng)必需設(shè)置急停按鈕，以防發(fā)生意外。立體倉庫技術(shù)參數(shù)確實(shí)定出/入貨柜臺最重物品20Kg每個(gè)倉位的高度出/入貨柜臺最重物品20Kg每個(gè)倉位的高度4．5CM倉位的上下距離0．5CM倉位的平行距0．5CM倉位的體積4M3可編程把握器〔PLC〕電源24VDC堆垛機(jī)電源220VAC,50Hz系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)把握系統(tǒng)構(gòu)造設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)是運(yùn)用PLC把握系統(tǒng)來把握立體倉庫的運(yùn)動的方式。能快速的對輸入信號做出反響把握立體倉庫，便于檢修。把握系統(tǒng)構(gòu)造圖如圖3-1所示。啟動啟動手動/自動取出送進(jìn)取消前進(jìn)急停 后退1號倉庫鍵 向上12PLC向下檢驗(yàn)0號倉送進(jìn)檢驗(yàn)12號倉取出前進(jìn)限制后退限制 后退超過 向上限制 向下限制 向下超過前時(shí)限制3-1把握系統(tǒng)構(gòu)造圖可編程把握器(PLC)的選型PLC概述ProgrammableController，簡稱PLC，本課題中用PLC作為它的簡稱。PLC是用于工業(yè)現(xiàn)場的電把握器。它源于繼電器把握技術(shù)，但基于電子計(jì)算機(jī)。它通過運(yùn)行存儲在其內(nèi)存中的程序，把經(jīng)輸入電路的物理過程得到的輸入信息，變換為所要求的輸出信息，進(jìn)而再通過輸出電路的物理過程去實(shí)現(xiàn)對負(fù)載的把握。PLC基于電子計(jì)算機(jī)，但并不等同于一般計(jì)算機(jī)。一般計(jì)算機(jī)進(jìn)展入出信息變換時(shí)，大多只考慮信息本身，信息入出的物理過程一般不考慮的。而PLC則要考慮信息入出的牢靠性、實(shí)時(shí)性，以及信息的實(shí)際使用。特別要考慮怎么適應(yīng)于工業(yè)環(huán)境，如便于安裝，便于修理及抗干擾等問題,入出信息變換及牢靠的物理實(shí)現(xiàn)，可以說是PLC實(shí)現(xiàn)把握的兩個(gè)根本要點(diǎn)。PLC可以通過它的外設(shè)或通信接口與外界交換信息。其功能要比繼電把握裝置多的多、強(qiáng)的多。PLC有豐富的指令系統(tǒng)，有各種各樣的I/O接口、通信接口，有大容量的內(nèi)存，有牢靠的自身監(jiān)控系統(tǒng)，因而具有以下根本的功能：1規(guī)律處理功能；2數(shù)據(jù)運(yùn)算功能；3準(zhǔn)確定時(shí)功能；4高速計(jì)數(shù)功能；5中斷處理〔可以實(shí)現(xiàn)各種內(nèi)外中斷〕功能；6程序與數(shù)據(jù)存儲功能；7聯(lián)網(wǎng)通信功能；8自檢測、自診斷功能。可以說，凡一般小型計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)的功能，PLC幾乎也都可以做到。像PLC這樣。集豐富功能于一身，是別的電控器所沒有的，更是傳統(tǒng)的繼電把握電路所無法比較的。豐富的功能為PLC的廣泛應(yīng)用供給了可能，同時(shí)，也為自動門行業(yè)的遠(yuǎn)程化、信息化及智能化制造了條件。PLC的選型在PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定把握方案，下一步工作就是PLC工程設(shè)計(jì)選型。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)具體分析工藝過程的特點(diǎn)、把握要求，明確把握任務(wù)和范圍確定所需的操作和動作，然后依據(jù)把握要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最終選擇有較高性能價(jià)格比的PLC和設(shè)計(jì)相應(yīng)的把握系統(tǒng)。輸入輸出〔I/O〕點(diǎn)數(shù)的估算I/O10%～20%的可擴(kuò)展。余量后，作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。實(shí)際訂貨時(shí)，還需依據(jù)制造廠商PLC的產(chǎn)品特點(diǎn)，對輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)展圓整。依據(jù)估算的方法故本課題的I/O點(diǎn)數(shù)為輸入40點(diǎn)，21點(diǎn)。存儲器容量的估算存儲器容量是可編程序把握器本身能供給的硬件存儲單元大小，程序容量是存儲器中用戶應(yīng)用工程使用的存儲單元的大小，因此程序容量小于存儲器容量。設(shè)計(jì)階段，由于用戶應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計(jì)階段是未知的，需在程序調(diào)試之后才知道。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對程序容量有確定估算，通常承受存儲器容量的估算來替代。存儲器內(nèi)存容量的估算沒有固定的公式，很多文獻(xiàn)資料中給出了不同公式，大體上都I/O10～15I/O100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。因此本課題的PLC內(nèi)存容量選擇應(yīng)5000條梯形圖，這樣才能在以后的改造過程中有足夠的空間。把握功能的選擇該選擇包括運(yùn)算功能、把握功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。依據(jù)本課題所設(shè)計(jì)的自動門把握的需要，主要介紹以下幾種功能的選擇。把握功能PLC主要用于挨次規(guī)律把握，因此，大多數(shù)場合常承受單回路或多回路把握器解決模擬量的把握，有時(shí)也承受專用的智能輸入輸出單元完成所需的把握功能，提高PLC的處理速度和節(jié)約存儲器容量。編程功能離線編程方式：PLC和編程器公用一個(gè)CPU，編程器在編程模式時(shí)，CPU只為編程器供給效勞，不對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)展把握。完成編程后，編程器切換到運(yùn)行模式，CPU對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)展把握，不能進(jìn)展編程。離線編程方式可降低系統(tǒng)本錢，但使用和調(diào)試不便利。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)場把握，并在一個(gè)掃描周期內(nèi)與編程器進(jìn)展數(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)就依據(jù)收到的程序運(yùn)行。這種方式本錢較高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作便利，在大中型PLC中常承受。五種標(biāo)準(zhǔn)化編程語言：挨次功能圖〔SFC〕、梯形圖〔LD〕、功能模塊圖〔FBD〕三種圖形化語言和語句表〔IL〕、構(gòu)造文本〔ST〕兩種文本語言。選用的編程語言應(yīng)遵守其標(biāo)準(zhǔn)〔IEC6113123〕，同時(shí)，還應(yīng)支持多種語言編程形式，如C，Basic等，以滿足特別把握場合的把握要求。診斷功能PLC的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。硬件診斷通過硬件的規(guī)律推斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分內(nèi)診斷和外診斷。通過軟件對PLC內(nèi)部的性能和功能進(jìn)展診斷是內(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)展診斷是外診斷。PLC的診斷功能的強(qiáng)弱，直接影響對操作和維護(hù)人員技術(shù)力氣的要求，并影響平均修理時(shí)間。機(jī)型的選擇(1)PLC的類型FX2系列可編程把握器主機(jī)分為16、24、32、64、80、128點(diǎn)六檔，還有各種輸入和輸出擴(kuò)展單元，這樣在增加I/O點(diǎn)數(shù)時(shí)，不必轉(zhuǎn)變機(jī)型，可以通過擴(kuò)展模塊實(shí)現(xiàn)，降低了經(jīng)濟(jì)投入。本課題設(shè)計(jì)的立體倉庫把握系統(tǒng)有輸入信號40個(gè)，輸出信號21個(gè)。其中，外部輸入元件包括：檢測元件、按鈕、取、送、急停、限位開關(guān)、超限位保護(hù)等等；輸出有三個(gè)步進(jìn)電機(jī)的正反向、動作指示、錯誤顯示等等。依據(jù)上述配置，所選I/O點(diǎn)不得低于61點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際狀況，所選I/O80點(diǎn)。因此我所選型號為FX2N-80MR?！?〕經(jīng)濟(jì)性的考慮選擇PLC時(shí)，應(yīng)考慮性能價(jià)格比?？紤]經(jīng)濟(jì)性時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮應(yīng)用的可擴(kuò)展性、可操作性、投入產(chǎn)出比等因素，進(jìn)展比較和兼顧，最終選出較滿足的產(chǎn)品。輸入輸出點(diǎn)數(shù)對價(jià)格有直接影響。當(dāng)點(diǎn)數(shù)增加到某一數(shù)值后，相應(yīng)的存儲器容量相應(yīng)增加，因此，點(diǎn)數(shù)的增加對CPU選用、存儲器容量、把握功能范圍等選擇都有影響。在估算和選用時(shí)應(yīng)充分考慮，使整個(gè)把握系統(tǒng)有較合理的性能價(jià)格比。本課題所設(shè)計(jì)的立體倉庫屬于小型把握系統(tǒng)，結(jié)合經(jīng)濟(jì)性的考慮因此選擇整體型PLC。依據(jù)我組設(shè)計(jì)的立體倉庫其輸入點(diǎn)數(shù)為 40點(diǎn)、輸出電數(shù)為21點(diǎn)，所以選擇三菱FX2N-80MR。步進(jìn)電機(jī)的選擇步進(jìn)電機(jī)的原理步進(jìn)電機(jī)是數(shù)字把握系統(tǒng)中的執(zhí)行電動機(jī)，當(dāng)系統(tǒng)將一個(gè)電脈沖信號加到步進(jìn)電機(jī)定子繞組時(shí)，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)一步，當(dāng)電脈沖按某一相序加到電動機(jī)時(shí)，轉(zhuǎn)子沿某一方向轉(zhuǎn)動的步數(shù)等于電脈沖個(gè)數(shù)。因此，轉(zhuǎn)變輸入脈沖的數(shù)目就能把握步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)子機(jī)械位移的大小；轉(zhuǎn)變輸入脈沖的通電相序，就能把握步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)子機(jī)械位移的方向，實(shí)現(xiàn)位置的把握。當(dāng)電脈沖按某一相序連續(xù)加到步進(jìn)電動機(jī)時(shí)，轉(zhuǎn)子以正比于電脈沖頻率的轉(zhuǎn)速沿某一方向旋轉(zhuǎn)。因此，轉(zhuǎn)變電脈沖的頻率大小和通電相序，就能把握步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，實(shí)現(xiàn)寬廣范圍內(nèi)速度的無級平滑把握。步進(jìn)電動機(jī)的這種把握功能，是其它電動機(jī)無法替代的。步進(jìn)電動機(jī)可分為磁阻式、永磁式和混合式，步進(jìn)電動機(jī)的相數(shù)可分為：單相、二相、三相、四相、五相、六相和八相等多種。增加相數(shù)能提高步進(jìn)電動機(jī)的性能，但電動機(jī)的構(gòu)造和驅(qū)動電源就會簡潔，本錢就會增加，應(yīng)按需要合理選用。步進(jìn)電機(jī)的選擇、步進(jìn)電動機(jī)的特點(diǎn)①、步進(jìn)電動機(jī)是一種作為把握用的特種電機(jī)，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度(稱為“步距角”)一步一步運(yùn)行的，其特點(diǎn)是沒有積存誤差(精度為100％)，所以廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)把握。②、步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖信號的頻率成正比③、步距值不簡潔由于電氣、負(fù)載、環(huán)境條件的變化而轉(zhuǎn)變,使用開環(huán)把握(或半閉環(huán)把握)就能進(jìn)展良好的定位把握。④、起制動、正反轉(zhuǎn)、變速等把握便利。⑤、價(jià)格廉價(jià),牢靠性高。⑥、步進(jìn)電動機(jī)的主要缺點(diǎn)是效率較低,并且需要配上適當(dāng)?shù)尿?qū)動電源。⑦、步進(jìn)電動機(jī)帶負(fù)載慣性的力氣不強(qiáng),在使用時(shí)既要留意負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小,又要留意負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量的大小,只有當(dāng)兩者選取在適宜的范圍時(shí),電機(jī)才能獲的滿足的運(yùn)行性能。⑧、由于存在失步和共振，因此步進(jìn)電機(jī)的加減速的方法依據(jù)利用狀態(tài)的不同而簡潔多變。、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的根本組成與交直流電動機(jī)不同，僅僅接上供電電源，步進(jìn)電機(jī)不會運(yùn)行的。為了驅(qū)動步進(jìn)電動機(jī)，必需由一個(gè)打算電動機(jī)速度和旋轉(zhuǎn)角度的脈沖發(fā)生器〔在該立體倉庫把握系統(tǒng)中承受PLC作脈沖發(fā)生器進(jìn)展位置把握〕、一個(gè)使電動機(jī)繞組電流按規(guī)定次序通斷的脈沖安排器、一個(gè)保證電動機(jī)正常運(yùn)行的功率放大器，以及一個(gè)直流功率電源等組成一個(gè)驅(qū)動系統(tǒng)3-2所示。3-2步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的組成、步進(jìn)電動機(jī)的選擇計(jì)算在選擇步進(jìn)電動機(jī)時(shí)首先考慮的是步進(jìn)電動機(jī)的類型選擇，其次才是具體的品種選擇，在該立體倉庫把握系統(tǒng)中要求步進(jìn)電動機(jī)電壓低、電流小、有定位轉(zhuǎn)矩和使用螺栓機(jī)構(gòu)的定位裝置，確定步進(jìn)電動機(jī)承受2相8拍混合式步進(jìn)電機(jī)；在進(jìn)展步進(jìn)電動機(jī)的品種選擇時(shí)，要綜合考慮速比i、軸向力F、負(fù)載轉(zhuǎn)矩定步進(jìn)電機(jī)的具體規(guī)格和把握裝置。

Tl、額定轉(zhuǎn)矩

TN和運(yùn)行頻率

fy，以確由于我們使用螺栓機(jī)構(gòu)的定位裝置，條件和要求條件為：移動局部總重M=25kg外力 Fa=4kg.cm磨擦系數(shù) =0.04螺栓機(jī)構(gòu)的效率=O.9螺栓軸徑 DB=1.2cmB螺栓長 B

=42cm螺距 P=3mm區(qū)分率 L=0.01mm移動距離 =0.0075mm/步速度 V=2m／min計(jì)算：2相、1.8°步距角的HB型電動機(jī)速比(設(shè)使用直接驅(qū)動方式)i=m× b/(360×L)=2×1.8／(360×O.01)=1軸向力F=Fa+M=4+0.04×25=5kg.cm負(fù)載轉(zhuǎn)矩×l00T =F×P／(2)+( F×P)/2×l00=5×0.3／(2×3.14×0.9)+(0.3×1.67×0.3)/(2×3.14)=0.289kg.cm螺栓的慣量BBBJ =〔××L×D4〕/32BBB=〔3.14×7.9×103×42×1.24〕/32=0.0675kg.cm2移動體的慣量tJ=M×(P/2)2t=25×(0.3/6.28)2=0.0571kg.cm2負(fù)載慣量為JL=JB+Jt=0.0675+0.00571=0.1246kg.cm2依據(jù)以上計(jì)算可以初步選定步進(jìn)電動機(jī)，其慣量為JM=0.03kg.cm2，空載起動頻fs=3000H。由要求的速度可求出運(yùn)行的頻率：f=V／L=2023／(60×0.01)=3333HZ可知需要加減速的驅(qū)動方式。b齒輪比：G=360°/ L=0.0075×360°/(1.8°×0.01)=150b換算到電機(jī)軸的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為T=G×L(Tl+F)/2=150×0.01×(0.289+5)/(6.28×0.9)=1.40kg.cm對首次設(shè)計(jì)的裝置來講，所選用的電動機(jī)通常留有 2～3倍的余量，所以電機(jī)轉(zhuǎn)矩NT =3T=3×1.40=4.2kg.cm=0.41N.MN依據(jù)以上的計(jì)算，在該立體倉庫把握系統(tǒng)中的步進(jìn)電動機(jī)承受北京斯達(dá)特機(jī)電科技發(fā)展生產(chǎn)的2相8拍混合式步進(jìn)電機(jī)，它的主要特點(diǎn)：體積小，具有較高的起動和運(yùn)行頻率，有定位轉(zhuǎn)矩等優(yōu)點(diǎn)。型號：42BYGHl01。電氣原理圖如圖3-3所示。快接線插ABA相或B相中的兩條線對調(diào)。3-3步進(jìn)電機(jī)的出線圈3-1步進(jìn)電機(jī)的電氣技術(shù)數(shù)據(jù)電機(jī)型號相數(shù)步距角相電流驅(qū)動電壓額定轉(zhuǎn)矩重量42BYGH10121.801.7ADC24V0.44N·M0.24kg步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的選擇、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的選擇步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行要有一電子裝置進(jìn)展驅(qū)動，這種裝置就是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器，它是把把握系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號轉(zhuǎn)化為步進(jìn)電機(jī)的角位移，或者說：把握系統(tǒng)每發(fā)一個(gè)脈沖信號，通過驅(qū)動器就使步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一步距角。所以步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖信號的頻率成正比。全部型號驅(qū)動器的輸入信號都一樣，共有三路信號，它們是：步進(jìn)脈沖信號CP、方向電平信號DIR、脫機(jī)信號FREE(此端為低電平有效，這時(shí)電機(jī)處于無力矩狀態(tài)；此端為高電平或懸空不接時(shí)，此功能無效，電機(jī)可正常運(yùn)行)。它們在驅(qū)動器內(nèi)部的接口電路都一樣，見以以下圖。OPTO端為三路信號的公共端，三路輸入信號在驅(qū)動器內(nèi)部接成共陽方式，OPTOVCCVCC是+5VVCC不是+5V則須外部另加限流電阻R，保證給驅(qū)動器內(nèi)部光耦供給8-15mA的驅(qū)動電流，參見圖3-4和圖3-5FP024V5V，所以須1.8K的限流電阻R。圖3-4輸入信號接口電路 圖3-5外接限流電阻R步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的輸出信號有兩種:①、初相位信號：驅(qū)動器每次上電后將使步進(jìn)電機(jī)起始在一個(gè)固定的相位上，這就是初相位。初相位信號是指步進(jìn)電機(jī)每次運(yùn)行到初相位期間，此信號就輸出為高電平，否則為低電平。此信號和把握系統(tǒng)協(xié)作使田，可產(chǎn)生相位記憶功能，其接口見圖3-6。3-6初相位信號接口電路②、報(bào)警輸出信號：每臺驅(qū)動器都有多種保護(hù)措施(如：過壓、過流、過溫等)。當(dāng)保護(hù)發(fā)生時(shí)，驅(qū)動器進(jìn)入脫機(jī)狀態(tài)使電機(jī)失電，但這時(shí)把握系統(tǒng)可能尚未知曉。如要通知系統(tǒng)，就要用到‘報(bào)警輸出信號’。此信號占兩個(gè)接線端子，此兩端為一繼電器的常開點(diǎn)，報(bào)警時(shí)觸點(diǎn)馬上閉合。驅(qū)動器正常時(shí)，觸點(diǎn)為常開狀態(tài)。觸點(diǎn)規(guī)格： DC24V／1A或AC11OV／O．3A。一般來說，對于兩相四根線電機(jī)，可以直接和驅(qū)動器相連，如圖3-7所示。3-7電機(jī)與驅(qū)動器接線圖所以我承受SHSH-2H057。主要由電源輸入局部、信號輸入局部、輸出局部組成。SH-2H057步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動器承受鑄鋁構(gòu)造，此種構(gòu)造主要用于小功率驅(qū)動器,這種構(gòu)造為封閉的超小型構(gòu)造，本身不帶風(fēng)機(jī)，其外殼即為散熱體，所以使用時(shí)要將其固定在較厚、較大的金屬板上或較厚的機(jī)柜內(nèi)，接觸面之間要涂上導(dǎo)熱硅脂，在其旁邊加一個(gè)風(fēng)機(jī)也是一種較好的散熱方法。此步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的電氣技術(shù)數(shù)據(jù)為：3-2步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的電氣技術(shù)數(shù)據(jù)驅(qū)動器型號 相數(shù) 類別

細(xì)分?jǐn)?shù)通過撥位開關(guān)設(shè)定

最大相電流開關(guān)設(shè)定

工作電源一組直流SH-2H057 二相或四相 混合式 二相八拍、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器接線示意圖見圖3-8

3.0A

DC(24V-40V)3-8步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器接線示意圖傳感器的選擇在該立體倉庫中承受歐姆龍EE-SPY402凹槽型、反射型接插件式傳感器作貨物檢測，它是日本歐姆龍公司的產(chǎn)品，承受能抗四周外來光干擾的變調(diào)光式；承受變調(diào)光式，與直流光式比，不易受外來光干擾的影響；電源電壓為DC5-24V的大量程電壓輸出型；帶有簡潔調(diào)整的光軸標(biāo)識；帶有便于調(diào)整，動作確認(rèn)的入光顯示燈；反射式傳感器的時(shí)間圖和輸3-9所示。3-9反射式傳感器的時(shí)間圖和輸出回路圖它有三根連接線(紅、藍(lán)、黑)，紅色接電源的正極、黑色接電源的負(fù)極、藍(lán)色為輸出信號，當(dāng)與擋塊接近時(shí)輸出電平為低電平，否則為高電平。需要留意檢測距離不要離傳感型號EE-SPY402立式檢測方式反射型型號EE-SPY402立式檢測方式反射型檢測距離5mm(90﹪15×15mm)應(yīng)差距離0.2mm(3mm,橫方向)光源(發(fā)光波長)GaAs～紅外發(fā)光二級管(940nm)顯示燈(紅)電源電壓DC5～24V±10﹪(p-p)5﹪以下消耗電流15mA50mA以下把握輸出應(yīng)答頻率NPN電壓輸出負(fù)載電源電壓DC5～24V80mA以下1.0以下(80mA)0.4以下(10mA)100HZ使用環(huán)境照度受光面照度白熾燈太陽光：各3，000 x以下環(huán)境溫度動作時(shí)：-10～+55°C保存時(shí)-25～+65°C(不結(jié)冰)環(huán)境濕度動作時(shí)：5～85﹪RH保存時(shí)-5～95﹪RH(不結(jié)露)耐久振動耐久沖擊保護(hù)構(gòu)造10～55HZ1.5mmXYZ2h500m/s2 X、Y、Z各方向三次IEC規(guī)格IP50連接方式(不行進(jìn)展軟釬焊)質(zhì)量2.6g外殼材質(zhì)聚碳酸酯(PC)此傳感器的電氣技術(shù)數(shù)據(jù)為:3-3傳感器的電氣技術(shù)數(shù)據(jù)微動開關(guān)的選擇13個(gè)倉位〔0號倉位〕分別承受13只微動開關(guān)作為貨物檢測，當(dāng)有貨物時(shí)相應(yīng)開關(guān)動作，其信號對應(yīng)PLC的輸入點(diǎn)是X22-X36；另外為保險(xiǎn)起見，在X軸的左限位和Y1只微動開關(guān)作限位保護(hù)，以確保立體倉庫在程序出錯時(shí)不損壞；微動開關(guān)原理圖如圖3-10所示。3-10微動開關(guān)原理圖PLC輸入輸出安排表依據(jù)本課題PLC輸入輸出的把握要求，得出PLC輸入輸出I/O3-4所示。3-4PLC輸入輸出I/O安排X0啟動X242號倉庫Y0前進(jìn)X1手動/自動X253號倉庫Y1后退X2取出X264號倉庫Y2向上X3送進(jìn)X275號倉庫Y3向下X4取消X306號倉庫Y4送進(jìn)X5急停X317號倉庫Y5取出X61號倉庫的鍵X328號倉庫Y6顯示取出X72號倉庫的鍵X339號倉庫Y7顯示送進(jìn)X103號倉庫的鍵X3410號倉庫Y10顯示操作錯誤X114號倉庫的鍵X3511號倉庫Y111號倉庫X125號倉庫的鍵X3612號倉庫Y122號倉庫X136號倉庫的鍵X37前進(jìn)限制Y133號倉庫X147號倉庫的鍵X40后退限制Y144號倉庫X158號倉庫的鍵X41后退超過Y155號倉庫X169號倉庫的鍵X42向上限制Y166號倉庫X1710號倉庫的鍵X43向下限制Y177號倉庫X2011號倉庫的鍵X44向下超過Y208號倉庫X2112號倉庫的鍵X45前時(shí)限制Y219號倉庫X220號倉庫X46取出限制Y2210號倉庫X231號倉庫X47取出超過Y2311號倉庫Y2412號倉庫電氣原理圖的設(shè)計(jì)依據(jù)立體倉庫的課題設(shè)計(jì)要求，得出如以以下圖3-11電氣原理圖。啟急停手動/手動/自動SB0SB4SB5SB1SB2SB3限制開關(guān)SB6SB21微動開關(guān)X0X5X.2X.3X4X37X40X41X42X43X44X45X46X47X6……X21X22……X36X1COMPLCFX2N-80MRCOMY6Y7Y10 Y11 Y24Y0Y1 Y2Y3 Y4Y5指示燈Dc24CPDIOPTO步R公進(jìn)方共脈向陽步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器3-11電氣原理圖系統(tǒng)把握軟件設(shè)計(jì)PLC梯形圖概述梯形圖是使用得最多的圖形編程語言，被稱為PLC的第一編程語言。梯形圖與電器把握系統(tǒng)的電路圖很相像，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，很簡潔被工廠電氣人員把握，特別適用于開關(guān)量規(guī)律把握。梯形圖常被稱為電路或程序，梯形圖的設(shè)計(jì)稱為編程。PLC梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部關(guān)心繼電器等，但是它們不是真實(shí)的物理繼電器，而是一些存儲單元〔軟繼電器〕，每一軟繼電器與PLC“1”狀態(tài)，則表示梯形圖中對應(yīng)軟繼電器的線圈“通電”，其常開觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開，稱這種狀態(tài)是該軟繼電器的“1”或“ON”狀態(tài)。假設(shè)該存儲單元為“0”狀態(tài)，對應(yīng)軟繼電器的線圈和觸點(diǎn)的狀態(tài)與上述的相反，稱該軟繼電器為“0”或“OFF”狀態(tài)。使用中也常將這些“軟繼電器”稱為編程元件。開關(guān)量：按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。模擬量：按其精度可分為12bit、14bit、16bit等；按信號類型可分為電流型(4-20mA,0-20mA)、電壓型(0-10V,0-5V,-10-10V)等。除了上述通用I/O外，還有特別I/O模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。梯形圖兩側(cè)的垂直公共線稱為母線(Busbar)，。在分析梯形圖的規(guī)律關(guān)系時(shí)，為了借用繼電器電路圖的分析方法，可以想象左右兩側(cè)母線〔左母線和右母線〕之間有一個(gè)左正右負(fù)的直流電源電壓，母線之間有“能流”從左向右流淌。右母線可以不畫出。依據(jù)梯形圖中各觸點(diǎn)的狀態(tài)和規(guī)律關(guān)系，求出與圖中各線圈對應(yīng)的編程元件的狀態(tài)，稱為梯形圖的規(guī)律解算。梯形圖中規(guī)律解算是按從左至右、從上到下的挨次進(jìn)展的。解算的結(jié)果，馬上可以被后面的規(guī)律解算所利用。規(guī)律解算是依據(jù)輸入映像存放器中的值，而不是依據(jù)解算瞬時(shí)外部輸入觸點(diǎn)的狀態(tài)來進(jìn)展的。PLC與電氣回路的接口，是通過輸入輸出局部〔I/O〕完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O分為開關(guān)量輸入〔DI〕，開關(guān)量輸出〔DO〕，模擬量輸入〔AI〕，模擬量輸出〔AO〕等模塊。開關(guān)量：按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。模擬量：按其精度可分為12bit、14bit、16bit等；按信號類型可分為電流型(4-20mA,0-20mA)、電壓型(0-10V,0-5V,-10-10V)等。除了上述通用I/O外，還有特別I/O模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。三菱編程軟件的特點(diǎn)本設(shè)計(jì)的梯形圖編程是運(yùn)用三菱公司的GXDeveloper7.0編程軟件完成的。1、制作程序2、對可編程把握器CPU的寫入/讀出3、監(jiān)視功能，監(jiān)視功能包括回路監(jiān)視，軟元件同時(shí)監(jiān)視，軟元件登陸監(jiān)視機(jī)能。此功能對于自動門的把握系統(tǒng)在查找故障的時(shí)候是格外重要的。4、模擬調(diào)試功能，把制作好的可編程把握器程序模擬寫入可編程把握器的CPU內(nèi)，測試此程序能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。次功能對于在完成自動門程序的時(shí)候進(jìn)展程序的檢查是很重要的。5、PC診斷功能，由于會見現(xiàn)在的錯誤狀態(tài)或是故障履歷表示出來，可以在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)作業(yè)。對于自動門系統(tǒng)以后的故障查找是很重要的一項(xiàng)功能。GXDeveloper7.0軟件的特長：1、軟件的共通化GXDeveloper能夠制作Q系列，QnA系列，A系列〔包括運(yùn)動把握〔SCPU〕〕,FX系列的數(shù)據(jù),能夠轉(zhuǎn)換成GPPQ,GPPA格式的文檔。此外，選擇FX系列狀況下，還能變換成FXGP(DOS),FXGP(WIN)格式的文檔。2、利用Windows的優(yōu)越性，使操作性飛躍上升，能夠?qū)xcel,Word等作成的說明數(shù)據(jù)進(jìn)展復(fù)制，粘貼，并有效利用。3、程序的標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)號編程用標(biāo)號編程制作可編程把握器程序的話，就不需要生疏軟元件的號碼而能夠依據(jù)標(biāo)示制作成標(biāo)準(zhǔn)程序。用標(biāo)號編程做成的程序能夠依據(jù)匯編從而作為實(shí)際的程序來使用。功能塊FB是以提高挨次程序的開發(fā)效率為目的而開發(fā)的一種功能。把開發(fā)挨次程序時(shí)反復(fù)使用的挨次程序回路塊零件化，使得挨次程序的開發(fā)變得簡潔。此外，零件化后，能夠防止將其運(yùn)用到別的挨次程序時(shí)的挨次輸入錯誤。宏只要在任意的回路模式上加上名字〔宏定義名〕登錄〔宏登錄〕到文檔，然后輸入簡潔的命令就能夠讀出登錄過的回路模式，變更軟元件就能夠靈敏利用了。4、能夠簡潔設(shè)定和其他站點(diǎn)的鏈接由于連接對象的指定被圖形化而構(gòu)筑成簡潔的系統(tǒng)的狀況下也能夠簡潔的設(shè)定。系統(tǒng)流程圖依據(jù)系統(tǒng)工作過程的分析得出，示意圖4-1所示梯形圖的設(shè)計(jì) 堆垛機(jī)初始化(各軸向詢問是否有要貨單本系統(tǒng)運(yùn)用SWOPC-FXGP/WIN-C編程軟件進(jìn)展梯形圖順控程序編寫，在編寫梯形圖的過程中遵循以下編程規(guī)章：