小型立體倉庫電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（含完整程序）畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、綜合畢業(yè)實(shí)踐報(bào)告(論文)摘 要隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,自動(dòng)化立體倉庫必然會(huì)在各行各業(yè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。自動(dòng)化立體倉庫是現(xiàn)代物流系統(tǒng)的重要組成部分，是一種多層存放貨物的高架倉庫系統(tǒng)，由自動(dòng)控制與管理系統(tǒng)、高位貨架、巷道堆垛機(jī)、自動(dòng)入庫、自動(dòng)出庫、計(jì)算機(jī)管理控制系統(tǒng)以及其他輔助設(shè)備組成。本課題的電氣控制是由日本三菱公司生產(chǎn)的FX2型可編程序控制器(PLC)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源模塊、開關(guān)電源、位置傳感器等器件組成。該電氣控制系統(tǒng)分手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式。它實(shí)現(xiàn)的功能主要有：?。ㄓ闪阄怀霭l(fā)到指定倉位號(hào)取貨并送到入貨臺(tái)）；入（到零位取貨并送入指定倉位號(hào)）等等，在執(zhí)行完任務(wù)后自動(dòng)返回到零位等待下一個(gè)指令。

2、本文首先對(duì)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)行了介紹；其次對(duì)該系統(tǒng)的硬件組成、結(jié)構(gòu)、原理進(jìn)行了闡述和分析；再次對(duì)本控制系統(tǒng)的核心軟件進(jìn)行了編寫，論文中即有梯形圖又有相應(yīng)的語句表；最后對(duì)設(shè)計(jì)本課題所學(xué)到的知識(shí)和結(jié)論進(jìn)行歸納和總結(jié)，并對(duì)本論文有待完善的地方進(jìn)行扼要的說明。 關(guān)鍵詞:立體倉庫 電氣控制 PLC 步進(jìn)電機(jī) 物流管理目 錄第1章緒論11.1 立體倉庫在自動(dòng)化生產(chǎn)過程中11.2 此課題的設(shè)計(jì)內(nèi)容及主要思路11.3 設(shè)計(jì)此課題的可行性21.4 設(shè)計(jì)此課題的實(shí)用價(jià)值及現(xiàn)實(shí)意義3第2章硬件部分 42.1 立體倉庫的基本結(jié)構(gòu)42.2 立體倉庫的硬件原理52.2.1 步進(jìn)電機(jī)的原理52.2.

3、2 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的原理52.2.3傳感器的工作原理62.2.4開關(guān)型穩(wěn)壓電源的原理6第3章元器件的選擇 93.1 步進(jìn)電機(jī)的選擇 93.2 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的選擇 123.3傳感器及微動(dòng)開關(guān)的選擇 163.4 PLC的選擇 183.4.1 I/O點(diǎn)的選擇 183.4.2 PLC型號(hào)的選擇 18第4章軟件部分 204.1 I/O地址分配表 204.2 PLC設(shè)計(jì)的梯形圖 214.3 PLC的語句表 31第5章結(jié)論與展望 395.1 結(jié)論 395.2 展望 39參考文獻(xiàn)41致謝 42第一章 緒 論隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,自動(dòng)化立體倉庫必然會(huì)在各行業(yè)中得到越來越廣的應(yīng)用。自動(dòng)化立體倉庫是現(xiàn)代物流系統(tǒng)

4、的重要組成部分，是一種多層存放貨物的高架倉庫系統(tǒng)，由自動(dòng)控制與管理系統(tǒng)、高位貨架、巷道堆垛機(jī)、自動(dòng)入庫、自動(dòng)出庫、計(jì)算機(jī)管理控制系統(tǒng)以及其他輔助設(shè)備組成。通過出入輸送系統(tǒng)將貨物送至倉庫貨架前，由巷道堆垛機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)出庫和入庫存，整個(gè)過程通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化管理和自動(dòng)控制系統(tǒng)。1.1 立體倉庫在自動(dòng)化生產(chǎn)過程中的重要性自動(dòng)化立體倉庫具有普通倉庫無可比擬的優(yōu)越性。首先是節(jié)約空間、節(jié)約勞力。據(jù)國際倉庫自動(dòng)化會(huì)議資料：以庫存11000托盤、月吞吐10000托盤的冷庫為例，自動(dòng)化立體倉庫與普通倉庫比較情況為：用地面積為13%、工作人員為21.9%、吞吐成本為55.7%、總投資為63.3%。立體倉庫的單位面積儲(chǔ)

5、存量為普通倉庫的4-7倍。其次是提高倉庫管理水平，減少貨損，優(yōu)化、降低庫存，縮短周轉(zhuǎn)期，節(jié)約資金。近年來，特別在冷凍行業(yè)，自動(dòng)化立體倉庫的發(fā)展極快。 自動(dòng)化立體倉庫（以下簡(jiǎn)稱立庫）系統(tǒng)，能在計(jì)算機(jī)的控制下，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化入庫管理、在庫管理、出庫管理、盤庫管理、具有自動(dòng)查詢管理功能。系統(tǒng)管理計(jì)算機(jī)能與上位（工廠）中心計(jì)算機(jī)連通，能與全廠計(jì)算機(jī)相互通訊，及時(shí)匯總提供庫存信息；監(jiān)視貨物流向；具有經(jīng)濟(jì)情報(bào)分析功能；具有先進(jìn)的功能及設(shè)備進(jìn)行故障檢測(cè)和查詢顯示功能。立庫可充分利用空間，減少占地面積，有效利用倉儲(chǔ)能力，合理減少庫存，高速存取,加快儲(chǔ)備資金周轉(zhuǎn)，適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)的柔性化生產(chǎn)。可廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、電子、汽

6、車、機(jī)械、化工等行業(yè)。1.2 此課題的設(shè)計(jì)內(nèi)容及主要思路該立體倉庫主體由底盤、四層十二倉位庫體、運(yùn)動(dòng)機(jī)械及電氣控制等四部分組成。機(jī)械部分采用滾珠絲杠、滑杠、普通絲杠等機(jī)械元件組成，采用步進(jìn)電機(jī)作為拖動(dòng)元件。該控制系統(tǒng)主要由日本三菱公司生產(chǎn)的FX2型可編程序控制器(PLC)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源模塊、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(shí)現(xiàn)，控制系統(tǒng)分手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式。此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能主要有：?。ㄓ闪阄怀霭l(fā)到指定倉位號(hào)取貨并送到入貨臺(tái)）；入（到零位取貨并送入指定倉位號(hào)）等功能，在執(zhí)行完任務(wù)后自動(dòng)返回到零位等待下一指令。小型立體倉庫的應(yīng)具備的功能主要有幾下幾點(diǎn)：1、開

7、機(jī)時(shí)首先要回零位操作，這樣的目的就是給堆垛機(jī)有個(gè)工作參考點(diǎn)；2、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；3、堆垛機(jī)的運(yùn)動(dòng)由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，伸縮由直流電機(jī)控制（Y方向）；4、堆垛機(jī)前進(jìn)（或后退）運(yùn)動(dòng)和上（或下）運(yùn)動(dòng)可同時(shí)進(jìn)行；5、堆垛機(jī)前進(jìn)、后退和上、下運(yùn)動(dòng)時(shí)必須有超限位保護(hù)；6、每個(gè)倉位必須有檢測(cè)裝置（微動(dòng)開關(guān)），當(dāng)操作有誤時(shí)發(fā)出錯(cuò)誤報(bào)警信號(hào)；7、倉位共有12個(gè)，3行4列；8、當(dāng)按完倉位號(hào)后，沒按入或取前，可以按取消鍵進(jìn)行取消該操作。9、整個(gè)電氣控制系統(tǒng)必須設(shè)置急停按鈕，以防發(fā)生意外。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要思路是：第一、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行整體規(guī)劃，此階段主要進(jìn)行資料搜集和閱讀工作；第二

8、、對(duì)系統(tǒng)的硬件原理的理解和消化并對(duì)其進(jìn)行合理地選擇；第三、對(duì)系統(tǒng)軟件的編寫并在模擬系統(tǒng)中進(jìn)行軟件的核對(duì)；第四、在時(shí)間允許的情況下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行調(diào)試；最后、整理資料進(jìn)行論文撰寫工作。1.3 此課題設(shè)計(jì)的可行性由于倉儲(chǔ)物流設(shè)備是在通用的場(chǎng)合使用，工作并不很繁重，因此具有操作方便，易維護(hù)并具有耐久性、無故障性和良好的經(jīng)濟(jì)性，以及較高的安全性、可靠性和環(huán)保性。這類設(shè)備批量較大、用途廣，考慮綜合效益，可降低外型高度，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，降低造價(jià)，同時(shí)也可減少設(shè)備的運(yùn)行成本。隨著物流的多樣性，物流活動(dòng)的系統(tǒng)性、一致性、經(jīng)濟(jì)性、機(jī)動(dòng)性和快速化，要求一些設(shè)備向?qū)ｉT化方向發(fā)展，又有一些設(shè)備向通用化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。此課題

9、的控制系統(tǒng)主要由PLC來控制，目前PLC生產(chǎn)廠商較多易于購買，且使用壽命和低故障率是世人所共認(rèn)的。又因PLC控制程序能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)過程的優(yōu)化，降低物流系統(tǒng)的故障率，提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。而PLC所用的電力線是覆蓋范圍最廣的網(wǎng)絡(luò)，它的規(guī)模是其他任何網(wǎng)絡(luò)無法比擬的。PLC不用進(jìn)行額外布線可以直接利用已有的配電網(wǎng)絡(luò)作為傳輸線路，從而大大減少了網(wǎng)絡(luò)的投資，降低了成本。從硬件設(shè)備購置方面來說已備設(shè)計(jì)條件；其次此課題從設(shè)計(jì)時(shí)間和系統(tǒng)的調(diào)試角度考慮也完全可以做到，因?yàn)樵撜n題有四個(gè)月左右的時(shí)間，設(shè)計(jì)時(shí)間應(yīng)該足夠；再次，此課題的設(shè)計(jì)是在具有四年P(guān)LC設(shè)計(jì)和維護(hù)工作經(jīng)驗(yàn)的侍壽永老師的指導(dǎo)下進(jìn)行的，并在我校實(shí)驗(yàn)室已

10、有設(shè)備的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)和調(diào)試的。從這以上幾個(gè)方面來說，此課題的設(shè)計(jì)是完全可行的。1.4 設(shè)計(jì)此課題的實(shí)用價(jià)值及現(xiàn)實(shí)意義1、低成本利用電力線上網(wǎng)，最大的優(yōu)點(diǎn)就是成本低。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)電話線、光電纜等，大大地減少了在基礎(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(shì)。電力線是最基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)，它的規(guī)模之大，是其他任何網(wǎng)絡(luò)無法比擬的。因?yàn)榧壹叶加须娏€，由此，運(yùn)營商就可以輕松地把這種網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)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(huì)促進(jìn)電信市場(chǎng)的變革，并給互聯(lián)網(wǎng)普及帶來極大的發(fā)展空間。 3、高 速利用電力線上網(wǎng)能夠提供

11、高速傳輸。德國最大的電力設(shè)備生產(chǎn)商RWE承諾，運(yùn)用他們的電力線上網(wǎng)技術(shù)，其速度要比ISDN拔號(hào)上網(wǎng)快30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，就可立即擁有PLC帶來的高速網(wǎng)絡(luò)享受!5、永遠(yuǎn)在線PLC屬于"即插即用"，不用煩瑣的撥號(hào)過程，接入電源就等于接入網(wǎng)絡(luò)！6、結(jié)構(gòu)靈活通過PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)Internet接入，可以靈活擴(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(hào)通過變壓器的技術(shù)，因此，電力線通信設(shè)備都是集中在220V線路變壓器的用戶端

12、。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)來控制自己家里的電器設(shè)備。第2章硬件部分2.1 立體倉庫的基本結(jié)構(gòu)立體倉庫主體由底盤、四層十二倉位庫體、運(yùn)動(dòng)機(jī)械及電氣控制等四部分組成。機(jī)械部分采用滾珠絲杠、滑杠、普通絲杠等機(jī)械元件組成，采用步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)作為拖動(dòng)元件。電氣控制是由日本三菱公司生產(chǎn)的FX2型可編程序控制器(PLC)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源模塊、開關(guān)電源、位置傳感器等器件組成。圖一控制面板上的開關(guān)及按鈕功能圖二控制面板上的倉位號(hào)表一、控制面板上的按鈕功能表按鍵號(hào)功能選擇定義1自動(dòng)選擇1號(hào)倉位手動(dòng)機(jī)

13、構(gòu)水平向左移動(dòng)2自動(dòng)選擇2號(hào)倉位手動(dòng)機(jī)構(gòu)垂直向下移動(dòng)3自動(dòng)選擇3號(hào)倉位手動(dòng)機(jī)構(gòu)水平向右移動(dòng)4自動(dòng)選擇4號(hào)倉位手動(dòng)機(jī)構(gòu)水平向后移動(dòng)5自動(dòng)選擇5號(hào)倉位手動(dòng)機(jī)構(gòu)垂直向上移動(dòng)6自動(dòng)選擇6號(hào)倉位手動(dòng)機(jī)構(gòu)水平向前移動(dòng)7自動(dòng)選擇7號(hào)倉位手動(dòng)無意義8自動(dòng)選擇8號(hào)倉位手動(dòng)無意義9自動(dòng)選擇9號(hào)倉位手動(dòng)無意義10自動(dòng)選擇10號(hào)倉位手動(dòng)無意義11自動(dòng)選擇11號(hào)倉位手動(dòng)無意義12自動(dòng)選擇12號(hào)倉位手動(dòng)無意義2.2 立體倉庫的硬件原理2.2.1 步進(jìn)電機(jī)的原理步進(jìn)電機(jī)是數(shù)字控制系統(tǒng)中的執(zhí)行電動(dòng)機(jī)，當(dāng)系統(tǒng)將一個(gè)電脈沖信號(hào)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(dòng)機(jī)時(shí)，轉(zhuǎn)子沿某一方向轉(zhuǎn)動(dòng)的步數(shù)等于電脈沖

14、個(gè)數(shù)。因此，改變輸入脈沖的數(shù)目就能控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子機(jī)械位移的大?。桓淖冚斎朊}沖的通電相序，就能控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子機(jī)械位移的方向，實(shí)現(xiàn)位置的控制。當(dāng)電脈沖按某一相序連續(xù)加到步進(jìn)電動(dòng)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，改變電脈沖的頻率大小和通電相序，就能控制步進(jìn)電動(dòng)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(jí)平滑控制。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的這種控制功能，是其它電動(dòng)機(jī)無法替代的。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)可分為磁阻式、永磁式和混合式，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的相數(shù)可分為：?jiǎn)蜗?、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(dòng)機(jī)的性能，但電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)電源就會(huì)復(fù)雜，成本就會(huì)增加，應(yīng)按需要合理選用。2.2

15、.2 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的原理當(dāng)物體相對(duì)于傳感器移動(dòng)時(shí)，反射回來的信號(hào)與原先的信號(hào)相比較，產(chǎn)生頻移，集成電路再把微弱的頻移信號(hào)進(jìn)行放大，再經(jīng)多普勒檢測(cè)、放大、限幅等措施，最后取得和物體移動(dòng)信號(hào)相關(guān)的直流信號(hào)輸出電平。2.2.3傳感器的工作原理（1）、反射式傳感器的工作原理：當(dāng)物體相對(duì)于傳感器移動(dòng)時(shí)，反射回來的信號(hào)與原先的信號(hào)相比較，產(chǎn)生頻移，集成電路再把微弱的頻移信號(hào)進(jìn)行放大，再經(jīng)多普勒檢測(cè)、放大、限幅等措施，最后取得和物體移動(dòng)信號(hào)相關(guān)的直流信號(hào)輸出電平。圖三 反射式傳感器結(jié)構(gòu)圖（2）、對(duì)射式傳感器的工作原理：對(duì)射式傳感器的輸出狀態(tài)一般為 NPN輸出，輸出晶體管的動(dòng)作狀態(tài)可分為入光時(shí)ON和遮光時(shí)O

16、N兩種。入光時(shí)為ON的對(duì)射式傳感器的結(jié)構(gòu)圖如圖四所示，圖四 對(duì)射式傳感器的結(jié)構(gòu)圖當(dāng)24V電壓加到發(fā)光二極管LED1時(shí)，它將光發(fā)射給發(fā)光二極管LED2，LED2接收到光導(dǎo)通，三極管導(dǎo)通，輸出為ON；當(dāng)發(fā)光二極管LED1發(fā)射出的光被物體擋住使發(fā)光二極管LED2接收不到時(shí)，LED2不導(dǎo)通，三極管也不導(dǎo)通，輸出為OFF。 2.2.4 開關(guān)型穩(wěn)壓電源的原理 (1)、并聯(lián)型開關(guān)式穩(wěn)壓電源的原理并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源是由開關(guān)晶體管V和二極管及儲(chǔ)能電感L、濾波電容C組成的。除此以外，通常還有較為復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)電路，調(diào)節(jié)電路、保護(hù)電路、基準(zhǔn)電路以及構(gòu)成閉環(huán)回路中的取樣電路、放大電路和耦合電路等各個(gè)部分，用來對(duì)輸出電壓的

17、大小以及特性進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，圖五并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源的原理框圖。圖五 并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源的原理?？驁D設(shè)開關(guān)晶體管V的開關(guān)轉(zhuǎn)換周期T，導(dǎo)通期的時(shí)間為，截止期的時(shí)間為，占空比為(T)。圖六并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出電路的電壓、電流波形其工作原理如下：當(dāng)開關(guān)晶體管V處于導(dǎo)通期間，輸入電壓加到儲(chǔ)能電感L的兩端(這里我們忽略了V的飽和壓降)，二極管因被反向偏置而截止。在此期間流過L的電流為近似線性地增加的鋸齒波電流(見圖十六)，并以磁能的形式儲(chǔ)存在L中。當(dāng)開關(guān)晶體管V截止時(shí)，儲(chǔ)能電感L兩端的電壓極性相反，此時(shí)二極管被正向偏置而導(dǎo)通。儲(chǔ)存在L中的能量通過二極管輸送給負(fù)載電阻和濾波電容C。在此期間，L中的泄放電流

18、是鋸齒波電流的線性下降部分。同理，當(dāng)開關(guān)晶體管V導(dǎo)通期間在儲(chǔ)能電感L中增加的電流數(shù)值應(yīng)該等于開關(guān)管V截止期間在儲(chǔ)能電感L中減少的電流值。只有這樣才能達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，才能給負(fù)載電阻提供一個(gè)穩(wěn)定的輸出電壓。(2)、開關(guān)式穩(wěn)壓電源的選擇在該立體倉庫控制系統(tǒng)中，考慮到PLC和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器都要求直流24V電源，綜合考慮系統(tǒng)用電量、系統(tǒng)運(yùn)行可靠性和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的規(guī)整性，我們選用了DM150-24型并聯(lián)式開關(guān)電源。DM150系列開關(guān)電源輸出功率大，體積小，重量輕， 高可靠性，適應(yīng)寬范圍的輸入電壓變動(dòng)，具有完備的過壓、過流保護(hù)功能；內(nèi)置輸入EMI濾波器，具有高抗干擾能力；根據(jù)UL478標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，耐壓1500Vac

19、1分鐘；采用端子方式連接，全金屬外殼，有臥式和立式兩種安裝方式。DM150系列開關(guān)電源的性能指標(biāo)見表二表二、DM150系列開關(guān)電源的性能指標(biāo)型號(hào)DMl50-24輸入電壓 ACl70V264V 輸入頻率 5060Hz輸入浪涌電流60A(ACIN 220V，Ta25，冷啟動(dòng)) 輸出電壓 24V輸出電流 6.5A輸出功率 156W輸出可調(diào)范圍約±10過流保護(hù)外部短路撤除，輸出自動(dòng)恢復(fù)過壓保護(hù) 27±1V輸入-輸出絕緣AC1500V，1分鐘，10mA；DC500V，絕緣電阻>60M輸入-機(jī)殼絕緣AC1500V，1分鐘，10mA；DC500V，絕緣電阻>50M輸出-機(jī)殼絕

20、緣AC1500V，1分鐘，10mA；DC500V，絕緣電阻>10M相對(duì)濕度Ta=25 相對(duì)濕度=80工作環(huán)境溫度-1040儲(chǔ)存溫度-2055尺寸重量200X118X49mm(長(zhǎng)X寬X高) 顏色黑色冷卻方式風(fēng)冷第3章元器件的選擇3.1步進(jìn)電機(jī)的選擇（1）、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種作為控制用的特種電機(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)是沒有積累誤差(精度為100)，所以廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。、步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖信號(hào)的頻率成正比、步距值不容易因?yàn)殡姎?、?fù)載、環(huán)境條件的變化而改變,使用開環(huán)控制(或半閉環(huán)控制)就能進(jìn)行良好的定位控制。、起制動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、變

21、速等控制方便。、價(jià)格便宜,可靠性高。、步進(jìn)電動(dòng)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(dòng)電源。、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載慣性的能力不強(qiáng),在使用時(shí)既要注意負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小,又要注意負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的大小,只有當(dāng)兩者選取在合適的范圍時(shí),電機(jī)才能獲的滿意的運(yùn)行性能。、由于存在失步和共振，因此步進(jìn)電機(jī)的加減速的方法根據(jù)利用狀態(tài)的不同而復(fù)雜多變。（2）、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的基本組成與交直流電動(dòng)機(jī)不同，僅僅接上供電電源，步進(jìn)電機(jī)不會(huì)運(yùn)行的。為了驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，必須由一個(gè)決定電動(dòng)機(jī)速度和旋轉(zhuǎn)角度的脈沖發(fā)生器（在該立體倉庫控制系統(tǒng)中采用PLC作脈沖發(fā)生器進(jìn)行位置控制）、一個(gè)使電動(dòng)機(jī)繞組圖七 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成電流按規(guī)

22、定次序通斷的脈沖分配器、一個(gè)保證電動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)，如圖七所示。（3）、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算在選擇步進(jìn)電動(dòng)機(jī)時(shí)首先考慮的是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的類型選擇，其次才是具體的品種選擇，在該立體倉庫控制系統(tǒng)中要求步進(jìn)電動(dòng)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(dòng)機(jī)采用2相8拍混合式步進(jìn)電機(jī)；在進(jìn)行步進(jìn)電動(dòng)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、額定轉(zhuǎn)矩和運(yùn)行頻率，以確定步進(jìn)電機(jī)的具體規(guī)格和控制裝置。由于我們使用螺栓機(jī)構(gòu)的定位裝置，已知條件和要求條件為：移動(dòng)部分總重 M=25kg 外力 Fa=4kg.cm磨擦系數(shù)=0.04螺栓機(jī)

23、構(gòu)的效率=O. 9螺栓軸徑=1.2cm螺栓長(zhǎng) =42cm螺距 P=3mm分辨率 L=0.01mm移動(dòng)距離=0.0075mm/步速度 V=2mmin 計(jì)算：設(shè)擬選用2相、1.8°步距角的HB型電動(dòng)機(jī)速比(設(shè)使用直接驅(qū)動(dòng)方式)i=m×/(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=F×P(2 )+(××)/2 =5×0.3(2 ×3.14×0.9)+ (0.3×1.67× 0.3)/(2 

24、15;3.14) 螺栓的慣量=（×××）/32=（3.14×7.9××42×）/32=0.0675kg.移動(dòng)體的慣量=M×=25×=0.0571 kg. 負(fù)載慣量為=+=0.0675+0.00571=0.1246kg.根據(jù)以上計(jì)算可以初步選定步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其慣量為=0.03 kg.，空載起動(dòng)頻率=3000H。由要求的速度可求出運(yùn)行的頻率：f=VL=2000(60×0.01)=3333HZ可知需要加減速的驅(qū)動(dòng)方式。齒輪比：G=360°/L=0.0075 ×360°/ (

25、1.8°×0.01)=150換算到電機(jī)軸的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為T=G×L(+F)/ 2 =150×0.01×(0.289+5)/(6.28×0.9) =1.40 kg.cm對(duì)首次設(shè)計(jì)的裝置來講，所選用的電動(dòng)機(jī)通常留有23倍的余量，所以電機(jī)轉(zhuǎn)矩=3T=3×根據(jù)以上的計(jì)算，我們?cè)谠摿Ⅲw倉庫控制系統(tǒng)中的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)采用北京斯達(dá)特機(jī)電科技發(fā)展有限公司生產(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(dòng)和運(yùn)行頻率，有定位轉(zhuǎn)矩等優(yōu)點(diǎn)。型號(hào)：42BYGHl01。電氣原理圖如圖八所示?？旖泳€插頭：紅色表示A相，藍(lán)色表示B相；如果發(fā)現(xiàn)步進(jìn)電

26、機(jī)轉(zhuǎn)向不對(duì)時(shí)可以將A相或B相中的兩條線對(duì)調(diào)。圖八 步進(jìn)電機(jī)的出線圈此步進(jìn)電機(jī)的電氣技術(shù)數(shù)據(jù)為:電機(jī)型號(hào)相數(shù)步距角相電流驅(qū)動(dòng)電壓額定轉(zhuǎn)矩重量42BYGH10121.801.7ADC24V0.44N·M0.24kg3.2步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的選擇(1)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的選擇步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行要有一電子裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，這種裝置就是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，它是把控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為步進(jìn)電機(jī)的角位移，或者說：控制系統(tǒng)每發(fā)一個(gè)脈沖信號(hào)，通過驅(qū)動(dòng)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(hào)的頻率成正比。所有型號(hào)驅(qū)動(dòng)器的輸入信號(hào)都相同，共有三路信號(hào)，它們是：步進(jìn)脈沖信號(hào)CP、方向電平信號(hào)DIR、脫機(jī)

27、信號(hào)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?cè)隍?qū)動(dòng)器內(nèi)部的接口電路都相同，見下圖。OPTO端為三路信號(hào)的公共端，三路輸入信號(hào)在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部接成共陽方式，所以O(shè)PTO端須接外部系統(tǒng)的VCC，如果VCC是+5V則可直接接入；如果VCC不是+5V則須外部另加限流電阻R，保證給驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部光耦提供8-1 5mA的驅(qū)動(dòng)電流，參見圖九和圖十。在該立體倉庫中由于FP0提供的電平為24V，而輸入部分的電平為5V，所以須外部另加1.8K的限流電阻R。圖九 輸入信號(hào)接口電路 圖十 外接限流電阻R步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸出信號(hào)有兩種:、初相位信號(hào)：驅(qū)動(dòng)器

28、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(hào)是指步進(jìn)電機(jī)每次運(yùn)行到初相位期間，此信號(hào)就輸出為高電平，否則為低電平。此信號(hào)和控制系統(tǒng)配合使田，可產(chǎn)生相位記憶功能，其接口見圖十一。圖十一初相位信號(hào)接口電路、報(bào)警輸出信號(hào)：每臺(tái)驅(qū)動(dòng)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(dòng)器進(jìn)入脫機(jī)狀態(tài)使電機(jī)失電，但這時(shí)控制系統(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(hào)。此信號(hào)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)立即閉合。驅(qū)動(dòng)器正常時(shí)，觸點(diǎn)為常開狀態(tài)。觸點(diǎn)規(guī)格：DC24V1A或AC11OVO3A。一般來說，對(duì)于兩相四根線電機(jī)，可以直接和驅(qū)動(dòng)器相連，

29、如圖十二所示。圖十二 電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器接線圖所以我們采用北京斯達(dá)特機(jī)電科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的SH系列步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器，型號(hào)為SH-2H057。主要由電源輸入部分、信號(hào)輸入部分、輸出部分組成。SH-2H057步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器采用鑄鋁結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)主要用于小功率驅(qū)動(dòng)器,這種結(jié)構(gòu)為封閉的超小型結(jié)構(gòu)，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辦法。此步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的電氣技術(shù)數(shù)據(jù)為： 驅(qū)動(dòng)器型號(hào) 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SH

30、-2H057二相或四相混合式二相八拍3.0A一組直流DC(24V-40V)(2)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接線示意圖見圖十三圖十三步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接線示意圖(3)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器細(xì)分?jǐn)?shù)和電機(jī)相電流的設(shè)定、細(xì)分?jǐn)?shù)的設(shè)定要了解“細(xì)分”，先要弄清“步距角”這個(gè)概念：它表示控制系統(tǒng)每發(fā)一個(gè)步進(jìn)脈沖信號(hào)，電機(jī)所轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。SH系列驅(qū)動(dòng)器是靠驅(qū)動(dòng)器上的撥位開關(guān)來設(shè)定細(xì)分?jǐn)?shù)的，您只需根據(jù)面板上的提示設(shè)定即可。在系統(tǒng)頻率允許的情況下，盡量選用高細(xì)分?jǐn)?shù)。對(duì)于兩相步進(jìn)電機(jī),細(xì)分后電機(jī)的步距角等于電機(jī)的整步步距角除以細(xì)分?jǐn)?shù)，例如細(xì)分?jǐn)?shù)設(shè)定為40、驅(qū)動(dòng)步距角為0.9°/1.8°的電機(jī)，其細(xì)分步距角為1.8&#

31、247;40=0.045?？梢钥闯?步進(jìn)電機(jī)通過細(xì)分驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)，其步距角變小了，如驅(qū)動(dòng)器工作在40細(xì)分狀態(tài)時(shí)，其步距角只為電機(jī)固有步距角的十分之一，也就是說：當(dāng)驅(qū)動(dòng)器工作在不細(xì)分的整步狀態(tài)驅(qū)動(dòng)上例的電機(jī)時(shí)，控制系統(tǒng)每發(fā)一個(gè)步進(jìn)脈沖，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)1.8°；而用細(xì)分驅(qū)動(dòng)器工作在40細(xì)分狀態(tài)時(shí)，電機(jī)只轉(zhuǎn)動(dòng)了0.045°，這就是細(xì)分的基本概念。細(xì)分功能完全是由驅(qū)動(dòng)器靠精確控制電機(jī)的相電流所產(chǎn)生的，與電機(jī)無關(guān)。驅(qū)動(dòng)器細(xì)分后將對(duì)電機(jī)的運(yùn)行性能產(chǎn)生質(zhì)的飛躍，但是這一切都是由驅(qū)動(dòng)器本身產(chǎn)生的，和電機(jī)及控制系統(tǒng)無關(guān)。在使用時(shí)，唯一需要注意的一點(diǎn)是步進(jìn)電機(jī)步距角的改變,這一點(diǎn)將對(duì)控制系統(tǒng)所發(fā)出的

32、步進(jìn)信號(hào)的頻率有影響;因?yàn)榧?xì)分后步進(jìn)電機(jī)的步距角將變小，要求步進(jìn)信號(hào)的頻率要相應(yīng)提高。驅(qū)動(dòng)器細(xì)分后的主要優(yōu)點(diǎn)為：A、完全消除了電機(jī)的低頻振蕩。低頻振蕩(約在200Hz左右)是步進(jìn)電機(jī)的固有特性，而細(xì)分是消除它的唯一途徑，如果您的步進(jìn)電機(jī)有時(shí)要在共振區(qū)工作(如走圓弧)，選擇細(xì)分驅(qū)動(dòng)器是唯一的選擇。B、提高了電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。尤其是對(duì)三相反應(yīng)式電機(jī)，其力矩比不細(xì)分時(shí)提高約304096。C、提高了電機(jī)的分辨率。由于減小了步距角、提高了步距的均勻度，提高電機(jī)的分辨率是不言而喻的。以上這些優(yōu)點(diǎn)，尤其是在性能上的優(yōu)點(diǎn)，并不是一個(gè)量的變化，而是質(zhì)的飛躍。所以我們最好選用細(xì)分驅(qū)動(dòng)器。在沒有細(xì)分驅(qū)動(dòng)器時(shí)，用戶主要

33、靠選擇不同相數(shù)的步進(jìn)電機(jī)來滿足自己步距角的要求。但現(xiàn)在的情況不同了，細(xì)分驅(qū)動(dòng)器的出現(xiàn)改變了這種觀念，用戶只需在驅(qū)動(dòng)器上改變細(xì)分?jǐn)?shù)，就可以改變步距角。所以如果用戶采用細(xì)分驅(qū)動(dòng)器，相數(shù)將變得沒有意義。、電機(jī)相電流的設(shè)定SH系列驅(qū)動(dòng)器是靠驅(qū)動(dòng)器上的撥位開關(guān)來設(shè)定電機(jī)的相電流，您只需根據(jù)面板上的電流設(shè)定表格進(jìn)行設(shè)定。(4)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器指示燈說明驅(qū)動(dòng)器的指示燈共有兩種：電源指示燈(綠色或黃色)和保護(hù)指示燈(紅色)。當(dāng)任一保護(hù)發(fā)生時(shí)，保護(hù)指示燈變亮。(5)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電源接口對(duì)于超小型驅(qū)動(dòng)器(SH2H057、SH3F075、 SH2H057M、SH-3F075M)，采用一組直流供電DC(24-40

34、V)，注意正負(fù)極不要接錯(cuò)，此電源可以由一變壓器變壓后加整流濾波(無須穩(wěn)壓)組成;或者由一開關(guān)電源提供,參考下圖。因?yàn)镻LC需要采用開關(guān)式穩(wěn)壓電源供電,所以在該用開關(guān)式穩(wěn)壓電源，如圖十四所示。圖十四 開關(guān)式穩(wěn)壓電源3.3 傳感器及微動(dòng)開關(guān)的選擇1、傳感器的選擇(1)、反射式傳感器的選擇在該立體倉庫中采用歐姆龍EE-SPY402凹槽型、反射型接插件式傳感器作貨物檢測(cè)，它是日本歐姆龍公司的產(chǎn)品，采用能抗周圍外來光干擾的變調(diào)光式；采用變調(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；帶有容易調(diào)整的光軸標(biāo)識(shí)；帶有便于調(diào)整，動(dòng)作確認(rèn)的入光顯示燈；反射式傳感器的時(shí)間

35、圖和輸出回路圖如圖十五所示。圖十五 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(hào)，當(dāng)與擋塊接近時(shí)輸出電平為低電平，否則為高電平。需要注意檢測(cè)距離不要離傳感器太近，否則傳感器不能動(dòng)作；連接是采用接插件方式，千萬不要對(duì)端子(讀出頭)進(jìn)行焊接。此傳感器的電氣技術(shù)數(shù)據(jù)為型 號(hào)EE-SPY402形 狀立式檢測(cè)方式反射型檢測(cè)距離5mm(反射率90 15×15mm)應(yīng)差距離0.2mm(檢測(cè)距離3mm,橫方向)光源(發(fā)光波長(zhǎng))GaAs紅外發(fā)光二級(jí)管(940nm)顯示燈入光時(shí)燈亮 (紅)電源電壓DC524V±10脈

36、動(dòng)(p-p)5以下消耗電流平均值15mA以上50mA以下  控制輸出NPN電壓輸出負(fù)載電源電壓DC524V負(fù)載電流80mA以下殘留電壓1.0以下(負(fù)載電流80mA時(shí) )殘留電壓0.4以下(負(fù)載電流10mA時(shí) )應(yīng)答頻率100HZ使用環(huán)境照度受光面照度白熾燈太陽光：各3，000x以下環(huán)境溫度動(dòng)作時(shí)：-10+55°C 保存時(shí)-25+65°C(不結(jié)冰)環(huán)境濕度動(dòng)作時(shí)：585RH 保存時(shí)-595RH (不結(jié)露)耐久振動(dòng)1055HZ 上下振幅1.5mm XYZ各方向2h耐久沖擊500m/ X、Y、Z各方向三次保護(hù)構(gòu)造IEC規(guī)格 IP50連接方式

37、接插件式 (不可進(jìn)行軟釬焊)質(zhì)量約2.6 g外殼材質(zhì)聚碳酸酯(PC)(2)、對(duì)射式傳感器的選擇在該立體倉庫控制系統(tǒng)中采用8個(gè)對(duì)射式傳感器作限位控制，其中4只對(duì)射式光電傳感器分別作為X、Y軸的限位控制，當(dāng)入光時(shí)輸出晶體管ON；2只對(duì)射式光電傳感器分別作為貨架在X軸和Y軸的到位檢測(cè)，當(dāng)遮光時(shí)輸出晶體管ON，如果貨架未到達(dá)正確位置，Z軸電機(jī)將不能運(yùn)行以確保當(dāng)PLC程序出錯(cuò)時(shí)也不至于損壞設(shè)備；2只對(duì)射式光電傳感器作為Z軸的限位控制，當(dāng)遮光時(shí)輸出晶體管ON，其信號(hào)對(duì)應(yīng)PLC的輸入點(diǎn)是X4（后限位）和X5（前限位）。2、微動(dòng)開關(guān)的選擇在該立體倉庫控制系統(tǒng)中共有13個(gè)倉位（四層十二個(gè)倉位加0號(hào)倉位）分別采用

38、13只微動(dòng)開關(guān)作為貨物檢測(cè)，當(dāng)有貨物時(shí)相應(yīng)開關(guān)動(dòng)作，其信號(hào)對(duì)應(yīng)PLC的輸入點(diǎn)是X40-X4C；另外為保險(xiǎn)起見，在X軸的左限位和Y軸的下限位處還分別加裝了1只微動(dòng)開關(guān)作限位保護(hù)，以確保立體倉庫在程序出錯(cuò)時(shí)不損壞；微動(dòng)開關(guān)原理圖如圖十六所示。圖十六 微動(dòng)開關(guān)原理圖3.4 PLC的選擇3.4.1 PLC I/O點(diǎn)的選擇根據(jù)控制要求，將個(gè)輸入設(shè)備和被控設(shè)備詳細(xì)列表，準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)出被控設(shè)備對(duì)數(shù)需求量，然后在實(shí)際統(tǒng)計(jì)的I/O點(diǎn)數(shù)的基礎(chǔ)上增加15%20%的備用量，以便以后調(diào)整和擴(kuò)充。同時(shí)要充分利用好輸入和輸出擴(kuò)展單元，提高主機(jī)的利用率，例如FX2系列可編程控制器主機(jī)分為16、24、32、64、80、128點(diǎn)六

39、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)，不必改變機(jī)型，可以通過擴(kuò)展模塊實(shí)現(xiàn)，降低了經(jīng)濟(jì)投入。在確定好I/O點(diǎn)數(shù)后，還要注意它的性質(zhì)，類型和參數(shù)。例如是開關(guān)量還是模擬量，是交流還是直流以及電壓大小的等級(jí)，同時(shí)還要注意輸出端的負(fù)載的特點(diǎn)，以此選擇和培植相應(yīng)機(jī)型和模塊。小型倉庫電氣控制系統(tǒng)有輸入信號(hào)40個(gè)，輸出信號(hào)21個(gè)。其中，外部輸入元件包括：檢測(cè)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(dòng)作動(dòng)作指示、錯(cuò)誤顯示等等。按照上述配置，所選I/O點(diǎn)不得低于61點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際情況，所選I/O點(diǎn)為80點(diǎn)。3.4.2 PLC型號(hào)的選擇PLC選擇的一般原則為：

40、1、PLC機(jī)型選擇的基本原則是，在功能滿足要求的前提下，選擇最可靠、維護(hù)使用最方便以及性能價(jià)格比的最優(yōu)化機(jī)型。 2、在工藝過程比較固定、環(huán)境條件較好（維修量較?。┑膱?chǎng)合，建議選用整體式結(jié)構(gòu)的PLC；其它情況則最好選用模塊式結(jié)構(gòu)的PLC。 3、對(duì)于開關(guān)量控制以及以開關(guān)量控制為主、帶少量模擬量控制的工程項(xiàng)目中，一般其控制速度無須考慮，因此，選用帶A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換、加減運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送功能的低檔機(jī)就能滿足要求。 4、而在控制比較復(fù)雜，控制功能要求比較高的工程項(xiàng)目中（如要實(shí)現(xiàn)PID運(yùn)算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等），可視控制規(guī)模及復(fù)雜程度來選用中檔或高檔機(jī)。其中高檔機(jī)主要用于大規(guī)模過程控制、全PLC的分

41、布式控制系統(tǒng)以及整個(gè)工廠的自動(dòng)化等。 對(duì)于一個(gè)大型企業(yè)系統(tǒng)，應(yīng)盡量做到機(jī)型統(tǒng)一。這樣，同一機(jī)型的PLC模塊可互為備用，便于備品備件的采購和管理；同時(shí)，其統(tǒng)一的功能及編程方法也有利于技術(shù)力量的培訓(xùn)、技術(shù)水平的提高和功能的開發(fā)；此外，由于其外部設(shè)備通用，資源可以共享，因此，配以上位計(jì)算機(jī)后即可把控制各獨(dú)立系統(tǒng)的多臺(tái)PLC聯(lián)成一個(gè)多級(jí)分布式控制系統(tǒng)，這樣便于相互通信，集中管理。本課題根據(jù)I/O的信號(hào)數(shù)量，類型及控制要求，同時(shí)考慮到維護(hù)和保養(yǎng)，改造和經(jīng)濟(jì)等諸多因素，可編程控制器擬選用FX2-80MR，足以滿足要求。第4章軟件部分4.1 I/O地址分配表X0啟動(dòng)X24檢驗(yàn)2號(hào)倉庫Y0前進(jìn)X1手動(dòng)/自動(dòng)X

42、25檢驗(yàn)3號(hào)倉庫Y1后退X2取出X26檢驗(yàn)4號(hào)倉庫Y2向上X3送進(jìn)X27檢驗(yàn)5號(hào)倉庫Y3向下X4取消X30檢驗(yàn)6號(hào)倉庫Y4送進(jìn)X5急停X31檢驗(yàn)7號(hào)倉庫Y5取出X6按下1號(hào)倉庫的鍵X32檢驗(yàn)8號(hào)倉庫Y6顯示取出X7按下2號(hào)倉庫的鍵X33檢驗(yàn)9號(hào)倉庫Y7顯示送進(jìn)X10按下3號(hào)倉庫的鍵X34檢驗(yàn)10號(hào)倉庫Y10顯示操作錯(cuò)誤X11按下4號(hào)倉庫的鍵X35檢驗(yàn)11號(hào)倉庫Y11顯示1號(hào)倉庫X12按下5號(hào)倉庫的鍵X36檢驗(yàn)12號(hào)倉庫Y12顯示2號(hào)倉庫X13按下6號(hào)倉庫的鍵X37前進(jìn)限制Y13顯示3號(hào)倉庫X14按下7號(hào)倉庫的鍵X40后退限制Y14顯示4號(hào)倉庫X15按下8號(hào)倉庫的鍵X41后退超過Y15顯示5號(hào)倉

43、庫X16按下9號(hào)倉庫的鍵X42向上限制Y16顯示6號(hào)倉庫X17按下10號(hào)倉庫的鍵X43向下限制Y17顯示7號(hào)倉庫X20按下11號(hào)倉庫的鍵X44向下超過Y20顯示8號(hào)倉庫X21按下12號(hào)倉庫的鍵X45前時(shí)限制Y21顯示9號(hào)倉庫X22檢驗(yàn)0號(hào)倉庫X46取出限制Y22顯示10號(hào)倉庫X23檢驗(yàn)1號(hào)倉庫X47取出限制Y23顯示11號(hào)倉庫Y24顯示12號(hào)倉庫4.2 PLC設(shè)計(jì)的梯形圖4.3 PLC的語句表第5章結(jié)論與展望5.1結(jié)論通過4個(gè)多月的立體倉庫電氣控制系統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，基本上在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成了指導(dǎo)老師和學(xué)校下達(dá)的任務(wù)。經(jīng)過本次設(shè)計(jì)，使我更進(jìn)一步了解到可編程控制器在現(xiàn)代工業(yè)以及其他行業(yè)中的應(yīng)用，以及它的優(yōu)點(diǎn)，如：成本底、使用范圍廣、高速、便捷、永遠(yuǎn)在線、結(jié)構(gòu)靈活等等。PLC的應(yīng)用范圍已從傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)設(shè)備和機(jī)械的自動(dòng)控制，擴(kuò)展到以下應(yīng)用領(lǐng)域：中小型過程控制系統(tǒng)、遠(yuǎn)程維護(hù)服務(wù)系統(tǒng)、節(jié)能監(jiān)視控制系統(tǒng)，以及與生活關(guān)連的機(jī)器、與環(huán)境關(guān)連的機(jī)器，而且均有急速的上升趨勢(shì)。值得注意的是，隨著PLC、DCS相互滲透，二者的界線日趨模糊的時(shí)候，PLC從傳統(tǒng)的應(yīng)用于離散的制造業(yè)向應(yīng)用到連續(xù)的流程工業(yè)擴(kuò)展。從方案的論證到最終的設(shè)計(jì)，涉及的