毕业设计物流系统的自动化控制

徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 1 第一章第一章 绪绪 论论 1 1 摘摘 要要 自动化立体仓库是物流中的重要组成部分 它是在不直接进行人工干预的情况下自 动地存储和取出物流的系统 它是现代工业社会发展的高科技产物 对提高生产率 降 低成本有着重要意义 它具有占地面积小 储存量大 周转快的优点 是集信息 存储 管理于一体的高技术密集型机电一体化产物 近年来 随着企业生产与管理的不断提高 越来越多的企业认识到物流系统的改善 与合理性对企业的发展非常重要 堆垛机是自动化立体仓库中最重要的起重堆垛设备 它能够在自动化立体的巷道中来回穿梭运行 将位于巷道口的货物存入货格 或者相反 取出货格内的货物运送到巷道口 上世纪 50 年代末开始 相继研制和采用了自动导引小 车 AVG 自动货架 自动存取机器人 自动识别和自动分拣等系统 到上世纪 70 年 代 旋转体式货架 移动式货架 巷道式堆垛机和其他搬运设备都加入了自动控制行列 但只是各个设备的局部自动化并各自独立应用 被称为 自动化孤岛 随着计算机技术的发展 工作重点转向物资的控制和管理 要求实时 协调和一体 化 计算机之间 数据采集点之间 机械设备的控制器之间以及它们与主计算机之间的 通信可以及时的汇总信息 仓库计算机及时地记录订货和到货时间 显示库存量 计划 人员可以方便地作出供货决策 管理人员随时掌握货源及需求 信息技术的应用已成为仓储技术的重要支柱 到上世纪 70 年代末 自动化技术被越 来越多地应用到生产和分配领域 自动化孤岛 需要集成化 于是便形成了 集成系 统 的概念 在集成化系统中 整个系统的有机协作 使总体效益和生产的应变能力大 大超过各部分独立效益的总和 集成化仓库技术作为计算机集成制造系统中物资存储的 中心受到人们的重视 在集成化系统里包括了人 设备和控制系统 关键词关键词 自动化立体仓库 堆垛机 计算机与自动化立体仓库 堆垛机 计算机与 PLCPLC 的通信 的通信 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 2 Abstract Automated multi layered storehouse is an important part in logistics it is not directly under the condition of manual intervention automatically storage and remove logistics system It is the modern industrial society development of high tech products to improve productivity reduce cost has important significance It has cover an area of an area small large storage capacity the advantages of quick is the collection of information storage management in the integration of high technology intensive electromechanical product In recent years along with the enterprise production and management constantly improved more and more enterprises realize logistics system improvement and rationality to enterprise s development is very important Stacking machine is the most important for automated warehouse stacking lifting equipment it can automatic three dimensional roadway shuttling back and forth in the mouth will run in the roadway deposit goods lattice goods Or opposite take delivery of goods to the grid roadway in mouth Beginning at the end of the 1950s we have developed and used the autopilot car AVG automatic shelves automatic access robot automatic recognition and automatically grading system To the 1970s rotate the asana racking mobile racking tunnel type stacking machine and other handling equipment automatic control had joined the ranks of each device but just the local automation and independent application called automation island With the development of computer technology key work steering materials control and management real time coordination and integration requirements To collect data between computers between mechanical equipment controller and between them and the communication between host computer can timely summary information warehouse computer timely records order and delivery time showed inventories planners can easily make decision making management personnel supply supply and demand command at any time The application of information technology has become an important pillar storage technology To the late 1970s automation technology has been increasingly applied to production and distribution field Automation island integrated hence then need formed integrated system 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 3 concept In the integration system and the whole system the organic collaboration total benefit and production of strain capacity considerably more than the sum total of the parts independent benefits Integrated warehouse technology as computer integrated manufacturing system supplies stored center in attention by people integrated system includes people equipment and control system key words automated multi layered storehouse Stacker Computer and PLC communications 1 2 前前 言言 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 4 企业现代化生产规模的不断扩大和深化 使得仓库成为生产物流系统中的一个重要 而且不可缺少的环节 立体仓库正以它最小的占地面积和最佳的空间利用率 逐步代替 并促使仓库物流的水平提高 立体仓库的产生和发展是第二次世界大战之后生产和技术发展的结果 50 年代初 美国出现了采用桥式堆垛起重机的立体仓库 50 年代末 60 年代初出现了司机操作的巷道 式堆垛起重机立体仓库 1963 年美国率先在高架仓库中采用计算机控制技术 建立了第 一座计算机控制的立体仓库 此后 自动化立体仓库在美国和欧洲得到迅速发展 并形 成了专门的学科 60 年代中期 日本开始兴建立体仓库 并且发展速度越来越快 成为 当今世界上拥有自动化立体仓库最多的国家之一 我国对立体仓库及其物料搬运设备的研制开始并不晚 1963 年研制成第一台桥式堆 垛起重机 机械部北京起重运输机械研究所 1973 年开始研制我国第一座由计算机控 制的自动化立体仓库 高 15 米 机械部起重所负责 该库 1980 年投入运行 到目前 为止 我国自动化立体仓库数量已超过 200 座 立体仓库由于具有很高的空间利用率 很强的入出库能力 采用计算机进行控制管理而利于企业实施现代化管理等特点 已成 为企业物流和生产管理不可缺少的仓储技术 越来越受到企业的重视 自动化立体仓库作为现代物流中的一个重要组成部分 它是一种集信息 存储管理 于一体的高技术密集型机电一体化产品 是一种多层次存放货物的高架仓库系统 它是 把计算机 与信息管理和设备控制集合起来 能按控制指令要求自动完成货物的存取作 业 并能对库存的货物进行自动管理 达到存储技术的全面自动化 因此 自动化立体 仓库是企业管理的重要手段之一 通过对立体仓库自动控制系统的硬件设计 基本上达 到采用计算机自动控制技术提高立体仓库的管理水平 提高立体仓库的可靠性可维修性 从而提高企业生产率和经济效益的目的 本毕业实训正是详细介绍 PLC 微型机如何在立 体仓库中得到应用的 总结一下本设计的软硬件系统 有如下特点 1 自动存取 收发准确迅速 提高入出库效率 2 机械自动化作业 解放人力 减小劳动强度 3 灵活的增减模块 不需对系统作较大的改动 4 采用托盘或货箱储存货物 货物的破损率显著降低 5 物品出入库迅速 准确 减少了车辆了带装卸时间 提高了仓库的存储周转能力 6 采用电子计算机控制与管理 有利于压缩库存和加速物品的周转 降低产品成本 7 货拉集中 便于控制与管理 特别是使用电子计算机 不但能够实现作业过程的自动 控制 而且能够进行信息处理 第二章第二章 堆垛机的分析及堆垛机的分析及PLC PFOPLC PFO 2 1 单体立柱堆垛机的结构 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 5 自动化立体库作为现代物流管理重要组成部分 是现代物流发展的趋势 它基本 由以下部分组成 高层货架 托盘 货箱 巷道堆垛机 输送机系统 AGV系统 自动 控制系统 库存信息管理系统等 我们对堆垛机进行结构分析 在这里 我选用的是单 立柱堆垛机 如2 1图所示 单体立柱堆垛机是由下横梁 立柱 和带货叉的载货台组成 以前 大多数堆垛机的载货台上都设有司机室 装在下横梁上的行走轮在固定于地面上的单轨 上行驶 立柱顶端装有水平导轮 它行走在安装于巷道顶部的工字钢上 下横梁用槽钢 及钢板拼焊 其上装有行驶机构 主 从动行走轮 水平导轮 安全机构 缓冲器 纵 向定位装置以及终端限位装置 供电 通信部件等 立柱为一抗扭曲的箱形结构 有带工 字钢箱形结构和一般箱形结构 立柱和下横梁是用螺栓联成一体的 立柱顶端除装有水 平导轮外 还装有起升机构滑轮 松绳超载保护装置 在立柱下部 在载货台的另一侧 装有堆垛机控制柜和起升机构 图2 1 单体立柱堆垛机示意图 现今 越来越多的商家把注意力集中在了单体立柱堆垛机上 单体立柱堆垛机以其 结构简单 重量轻巧著称 但其受力情况比较复杂 在设计时 必须对各个组成部分进 行优化设计 避免自重过大 2 2 堆垛机外载荷计算 巷道堆垛机沿巷道内的地面轨道运行 视为Y轴向运行 立柱上的载货台沿导轨升降 视 为Z轴向运行 载货台的货叉对巷道两边货架进行存取作业 视为X轴向运行 图1 2是堆 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 6 垛机正常作业的示意图 图中 1 立柱 2 货叉机构 3 载货台 4 导轨 5 地面导轨 6 提升机构 7 钢丝绳 8 滑轮 9 上部导轨 图2 2 堆垛机正常作业示意图 载荷处于最高位置时 立柱的受力状况最为不利 这时各部分的载荷位置及结构尺寸示 于图2 3 参看图2 3 由力学平衡条件可求得载荷台滚轮对立柱导轨的作用力和提升总 拉力 图 2 3 堆垛机的受力分析 图中 Q Q 额定起重量 N N G G台 载货台自重 N N G G叉 货叉机构自重 N N G G 叉 伸出部分货叉自重 N N T T 提升 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 7 总拉力 N N L1 L2 S S e e 各种载荷作用位置 mmmm P P正 P P侧 分别为导轨对 正滚轮和侧滚轮的反作用力 N N 例如 需载重一个1t重的货物 已知Q Q为19600 N N G G台为11760N N G G叉为2940N N G G 叉980N N T T为34300 N N 各种载荷分别为 L1为2000mm L2为1400mm S S为800mm e e为 300mm G滑为490N G上为1960N 根据这些我们可以得到以下数据 1 载货台滚轮压力 由图1 3 M M 0 得正滚轮压力 P P正 Q Q G G叉 L1 G G台L2 T T e S 式 1 1 P P正 64067 5N 由图1 3 M M 0 得侧滚轮压力 P P侧 Q Q G G 叉 L0 S 式 1 2 P P侧 15435N 2 总提升力 由图1 3 Fx 0 得 T T Q Q G G台 G G叉 式 1 3 T T 34300N 3 立柱顶部作用力 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 8 图2 4 提升卷扬系统力学简图 利用图1 4表示的堆垛机提升卷扬系统力学简图 由此确定立柱顶部上横梁上的作用力 F 即立柱的轴向压力 a 起升载荷 W 2 T 2 Q Q G G台 G G叉 式 1 4 式中 2 为动力系数 一般可取 2 1 05 1 1 W 37730N b 滚轮摩擦力 Ff 2 P P正 P P侧 f 式 1 5 式中f 为滚动摩擦系数 钢制滚轮取f 0 08 Ff 12720 4N c 提升绳张力 S S W Ff m 式 1 6 式中m为绕绳倍率 图中m 2 为提升系统效率 可取 0 98 0 99 S S 25480N d 立柱顶部压力 F 3S G滑 G上 式 1 7 式中G滑与G上分别为顶部滑轮与上横梁的自重 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 9 F 78890N 通过以上分析可知 立柱在两个平面内分别承受外载荷的作用 但在XOZ 平面的力 只有在堆垛机停稳 货叉伸出存 取货时才存在 所以 对立柱只进行YOZ 平面的受力 分析 2 3 沿巷道纵向平面受力分析 即YOZ 平面 当载货台满载位于最高位置 以最大加 减 速度起 制 动 立柱受力处于最不利情况 此 时的YOZ平面结构计算简图如图1 5 图中H和B分别为堆垛机总高与走轮间距 图2 5YOZ平面内受力简图 PH为水平惯性力 h为上滚轮距立柱顶端的距离 b1和b2分别为立柱截面X方向中性 轴到下横粱两支点 车轮中心线 的距离 图中的轴向压力F可用式 1 7 计算 立柱横向 力矩用下式算 M M正 P P正S轮 式 1 8 以公式 1 1 代入上式 则 M M正 Q Q G G叉 L1 G G台L2 T T e 式 1 9 立柱横向力PH 用下式计算 PH m a Sw 式 1 10 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 10 式中a是最大加速度m s 2 m 为由各部分质量换算得出的等效质量kg 等效质量 m 的计算公式如下 m m上 m滑 H H h h H H 3 m台台 H1 H 3 m升升 m柱 4 式中 m上 m滑 m台台 m升升 m柱依次为上部横梁 滑轮质量 包括货物在内的载 货台总质量 提升机构质量和立柱均布质量 Sw 为立柱振动系数 Sw 最大绝对值取 2 2 4 自动化立体仓库及PLC FPO的概述 立体仓库主体由底盘 四层十二仓位库体 运动机械及电气控制等四部分 模型的机 械部分采用滚珠丝杠 滑杠 普通丝杠等机械元件组成 采用直流步进电机作为拖动元 件 随着科学技术和工业生产的飞速发展 现代物流技术领域内出现了一种新型仓储方 式 自动化立体仓库 它是以高层货架为主体 以成套搬运设备为基础 以计算机控 制技术为手段的高效率物流 大容量存储的机电一体化高科技集成系统 它集机械 电 子 计算机 通信 网络 传感器和自动控制等多种技术于一体 以搬运机械化 控制 自动化 管理微机化 信息网络化为特征 成为现代化物流设计中产品生产与存储的枢 纽 自动化立体仓库又称自动化仓库 现代智能库 高层货架仓库等 是近年来国际上 迅速发展起来的一种新型仓储设施 是在不直接进行人工干预的情况下能自动存储和取 出物料的系统 自动化立体仓库在现代物流系统中的作用是显而易见的 将自动化仓库技术应用到 物流领域中 充分利用自动化仓库的优势和特点 实现仓库信息管理自动化和物品入出 库作业的自动化 为提高货物的流通效率发挥重要的作用 国内外各个行业采用自动化 仓库的情况己经充分证明 使用自动化立体仓库能够产生巨大的社会效益和经济效益 在货物流通领域中采用自动化仓库技术 也将获得巨大的经济效益 PLC FP0 是松下电工最新推出的一种袖珍式微型 PLC 产品 该产品保留了其小型机原 有的性能 双增加了许多极有用的特殊性能 而其体积只有原 FP1 的三分之一左右 本 章将结合具体机型 松下电工 FP0 系列 PLC 进行介绍 为适应工业控制领域日益灵活多变的市场要求 各 PLC 厂家面临着激烈的市场竞争 不断更新其产品 小型 PLC 产品发展趋势是体积越来越小而其性能越来越高 松下电工 的微型机 PLC FP0 在设计上亦独具匠心 颇有特点 其主控单元外型尺寸只有 25 90 60 mm 宽 可放入胸前的口袋内 体积如此之小性能却堪称一流 其指令执 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 11 行速度为 0 9us 程序容量为 500 步数据寄存器可达 6144 字 除此之外它还具有如下特 点 1 具有两路独立的高速脉冲输出 最高计数频率可达 10KHz 2 具有双向通道高速计数器 HS0 最高计数器频率可达 10KHz 3 直接输出频率可调制 PWM 脉冲序列 脉冲频率可在 0 15 到 38Hz 之间可调 占 空比可在 0 1 99 9 之间可调节 4 可经 RS232C 电缆与 PC 直接相连无须另加适配器 2 4 1 控制系统的流程图 该系统需要三维控制 而 FP0 只有两路脉冲输出 故在编程时采用分时分工的办法 即当堆垛机运行到指定位置时 此时因无取货 送货动作 故无伸叉运动 只要两路脉 冲即可 再用旋转电机控制伸叉运动 分时分工的方法是以不同的时间来控制不同的 电机来达到三维控制的效果 其主要的工作原理基本同一维控制 图 2 6 控制系统的流程图 按键号功能选择定义 1 自动选择一号仓库 1 手动机构水平向左移动 2 自动选择二号仓库 2 手动机构垂直向下移动 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 12 3 自动选择三号仓库 3 手动机构水平向右移动 4 自动选择四号仓库 4 手动机构水平向后移动 5 自动选择五号仓库 5 手动机构垂直向上移动 6 自动选择六号仓库 6 手动机构水平向前移动 7 自动选择七号仓库 7 手动无意义 8 自动选择八号仓库 8 手动无意义 9 自动选择九号仓库 9 手动无意义 10 自动选择十号仓库 10 手动无意义 11 自动选择十一号仓库 11 手动无意义 12 自动选择十二号仓库 12 手动无意义 表 2 1 按键号对照表 2 5 电气元件设备的选用 小型仓库装置的电气结构采用步进电机 驱动模快 传感器 开关电源 电磁阀等 电子器件组成 下面将对这些电气器件作一个简单介绍 1 步进电机 采用二相八拍混合式步进电机 主要具有体积小 有较高的起动 运行频率 有定位 转矩等特点 型号 42BYGH101 电气原理图如图所示 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 13 A A BB 图 2 7 42BYGH101 型步进电机电气原理图 2 步进电机驱动模块 采用中美合资 SH 系列步进电机驱动器 主要由电源输入部分 信号输入 输出部分 等 电源输入部分 由电源模块提供 用两根线连接 注意极性 信号输入部分 信号源由 FP0 主机提供 由于 FP0 提供的电平为 24V 而输入部分的电平 为 5V 所以中间加了保护电路 输出部分 与步进电机连接 注意相序 CP DIR FREE OPTO A A B B 24V 40V OPTOOPTO FREEFREE DIRDIR CPCP 1 5k 1 5k 1 5k 6V6V6V 图 2 8 驱动模块 3 传感器 微动开关 当挡块碰到微动开关 通过操作件使接触片压缩超过死点时 即使常闭 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 14 常开瞬时换接 图 2 9 微动开关原理图 4 FP0 模快 在这个设计中 我们将用到松下 PLC 的各模块单元是 FP0 C16CT FP0 E16RS FP0 E16X 其中 FP0 C16CT 是控制单元 晶体管输出型输入 8 点 NPN 输出型 输出 8 点 FP0 E16RS 是扩展单元 继电器输出型输入 8 点 NPN 输出型 输出 8 点 FP0 E16X 是 终点型 输入 16 点 FP0D 速度位置控制指令 该指令可以指定以下端口和寄存器作为位置控制专用 其 功能分配如表 2 2 所示 脉冲输出口方向输出口脉冲输入口控制标志经过值区目标值区 Y0Y2X0R903ADT9044 DT9034 DT9046 DT9047 T1Y3X1R903BDT9048 DT9049 DT9050 DT9051 表 2 2 FP0D 速度位置控制指令功能分配表 其中 Y0 Y1 作为高速脉冲输出 Y2 Y3 分别为 Y0 Y1 的方向控制端子 X0 X1 则 指定为高速计数器的输入端子 可分别接收来自 Y0 Y1 的高速脉冲 表中经过值控制还 是绝对数值控制 是否需要原点返回等 由松下 FP0 系列 PLC 晶体管输出的主机 具有 高速运算能力 PID 调节功能 同时可以输出两路脉冲控制两台电机的优点 输出两路脉 冲梯形图 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 15 图 2 10 梯形图 主 主 com Y0 Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7 com Y20Y21Y22 Y23 Y24Y25Y26 Y27 主主主主主主DC24V com X0 X1X2X3X4X5X6X7 com X20 X21X22X23 X24 X25X26 X27 图 2 11 I O 外面板接线图 图 2 12 I O 接线图 输入 X0 横轴正限位输出 Y0 横轴脉冲 输入 X1 竖轴正限位输出 Y1 竖轴脉冲 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 16 输入 X2 横轴反限位输出 Y2 横轴方向 输入 X3 坚轴反限位输出 Y3 竖轴方向 输入 X4 旋转脉冲输出 Y4 手正转 输入 X5 手正转限位输出 Y5 手反转 输入 X6 手反转限位输出 Y6 底座正转 输入 X7 底座正限位输出 Y7 底座反转 输入 X8 底座反限位输出 Y8 电磁阀动作 表 2 3 PLC 的 I 0 地址分配表 5 直流电动机 输入电压为 12 24V 两根导线输入红色为直流电机正极 兰色为负极 6 直流电机控制板 机如图由输入信号 输入电源 输出等组成 输入信号由 FP0 模块提供 输入电源 由输入模块提供 输出驱动直流电 主主主 M 24V 0 M 主主主主 主主主主 图 2 13 直流电机控制板 7 电源模块 输入交流电压 110V 220V 50Hz 60Hz 输出直流电压 24V 6 5A 最大功率 156W 2 6 小型立体仓库及其控制系统 我们在一个小型仓库的控制系统中以 FP0 作为主控制器 下面简要介绍一下系统的 构成及原理 参考图 2 6 控制系统流程图及表 2 1 按键号对照表 1 接通电源 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 17 将选择开关置于手动位置 此时 1 6 号有效 分别点动按键 1 2 3 4 5 6 观察水平 X 轴 垂直 Y 轴 前后 Z 轴 各丝杆运动的情况 运行应 平稳 在接近限 位置轴 时 应执行限位保护 运行自动停止 用机算机或手 持编程器 需加购 编写程序并下装至 PLC 出厂前已经演示程序 详见光碟 以下描 述为演示程序运算情况 将选择开关置于自动位置 通电状况下 各机构复位 即返 回零点 将带托盘汽车模型零号仓位 放下模型时 人位要准确 并注意到仓位底部 检测开关已动作 2 执行送指令 选择预送仓位号 按动仓位号对应按钮 控制面板上的数码管显示仓位号 按动送 指令按钮 观察送入动作 若被选择仓位内已有汽车 则该指令不被执行 指令完成 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 18 后 机械自动返回 零号仓位已无汽车 则下一个送指令 误操作 将不被执行 3 执行取指令 选择欲仓位号对应按钮 控制面板上的数码管显示仓位 按动取指令按纽 观察取 出动作 若被选择仓位内内汔车 则该指令不被执行 指令完成后 机械自动复位 零号仓位已无汔车 则下一个取指令 误操作 将不被执行 4 演示程序中其它内容 当零号仓位上有贷物时 若无外部操作指令 就绪 等亮 延时 10 秒后 自动将 贷物放在仓位号最小的空位上 依次类推 如 1 2 3 4 都已有贷物 程序延时 10 秒 10 秒内若无外部操作指令 自动将贷物放在 2 仓库 在延时 10 秒内 若按下数字 5 然后按下 送 键 此时 则运行机构将贷物放在 5 库 若按下 5 键后 想取消此 操作 可按下 放弃 键 此时 程序又处在待命状态 就绪 灯亮 又可进行其它 操作 当零号仓位上无贷物时 若无人操作 就绪 灯亮 10 秒后 程序将把数值最大仓 库号里的物品转运至没有放贷物的仓号比其它的仓库里 1 2 5 有物 该程序将自 动把 5 物品转至 3 仓库 若需从 5 取回物品 放入 4 库 操作步骤如下 就绪 灯 亮时 按下 5 再 取 键 运行机构执行程序要求取回贷物后 停在起初位置 此 时按按键 4 在按送键运行机构将把贷物放在 4 库 然后停在起初位置 就绪 灯亮 10 秒后 若去外部操作指令 程序又将 4 库贷物转至 3 库 装置中已实施的硬件保护 1 X 轴极限保护 SQ0 SQ1 2 Y 轴极限保护 SO2 SO3 3 Z 轴极限保护 SO4 SO5 4 X 轴 Y 轴 Z 轴协调保护 SQ6 SO7 硬件联锁 以上各种保护开关 确保在编程实验中 立体仓库在程序出错时 并不损坏该装置 5 监控系统 在 win98 系统中 把光盘放入光驱中 自动运行 MCGS 组态软件 此时出现对话框 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 19 安装 MCGS 组态软件通用版 直至安装完毕 桌面快捷方式出现两个新图标 即 MCGS 组 态环境和 MCGS 运行环境 进行监控 第三章第三章 立体仓库控制系统的梯形图立体仓库控制系统的梯形图 3 1 FP0 的内部寄存器及 I 0 配置 在使用 PLC 之前最重要的是先了解 PLC 的内部寄存器及 I 0 配置情况 H 16 进制常数 WY 外部输出 WX 内部寄存器 IX 索引寄存器 0 WR 内部寄存器 IY 索引寄存器 1 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 20 X4 Z 轴回复零位 Y7 轴反转取出 X5 Z 轴到达限位 Y20 系统就绪显示 X6 小车有无物品 Y21 系统取出显示 X7 手动自动选择 Y22 系统送入显示 X25 X 轴回复零位 R9013 系统初始化 X27 Y 轴回复零位 R0 暂存零位标志 X40 X4C 1 12 号仓库选中 R1 X 轴回复零位 Y6 Z 轴正转送入 R2 Y 轴回复零位 R3 初始回零标志 R9 系统回复标志 R4 Z 轴回零标志 R121 R12C 1 12 号仓库选中标志 R5 Z 轴调用标志 R120 取出物品标志 R6 对应仓库标志 R13E 选中物品标志 R7 中转位置标志 R130 仓库选中标志 R8 意外情况标志 R131 系统零位标志 基本功能指令 有定时器指令 如表 3 1 所示 名 称助记符说 明步数 开始逻辑 ST 通过常开触点开始逻辑运算 1 开始逻辑非 ST 通过常闭触点开始逻辑运算 1 输出 OT 输出运算结果 1 逻辑非 将在其之前的运算结果求反 1 逻辑与 AN 直接连续连接常开触点 1 逻辑与非 AN 直接连续连接常闭触点 1 逻辑或 OR 并联连接常开触点 1 逻辑或非 OR 并联连接常闭触点 1 组逻辑与 ANS 复数个逻辑快直接连续连接 1 组逻辑或 ORS 复数个逻辑快并联连续连接 1 压入堆栈 PSHS 存储记忆到此为止的运算结果 1 读取堆栈 RDS 读取由 PSHS 所记忆的运算结果 1 弹出堆栈 POPS 读取由 PSHS 所记忆的运算结果 并且 在读出后清除记忆值 1 上升沿微分 DF 仅在检测信号上升沿的一个扫描周期内 将触点置为 ON 1 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 21 下降沿微分 DF 仅在检测信号下降沿的一个扫描周期内 将触点置为 ON 1 置位 SET 将输出置为 ON 并且保持该状态 1 复位 RST 将输出置为 OFF 并且保持该状态 1 空操作 NOP 不进行任何操作处理 1 0 1 秒延时 定时器 TMX 设置以 0 1 秒为单位的秒延时动定时器 0 3276 7s 3 1 秒延时 定时器 TMY 设置以 1 秒为单位的秒延时动定时器 0 32767s 4 表 3 1 基本功能指令 控制指令 如表 3 2 所示 名 称助记符说 明步数 主控继电器 MC 主控序区开始 2 主控继电器结束 MCE 主控程序结束 2 结束 END 结束程序的运算 1 有条件结束 CNDE 当执行条件为 ON 时 中止程序的运算 1 子程序调用 CALL 转移到子程序并且开始执行 返回主程 序后 子程序内的输出并保持 2 子程序进入 SUB 子程序 N 的起始 1 子程序的返回 RET 子程序的终端 1 表 3 2 主控指令表 3 2 立体仓库控制系统的梯形图 程序如下 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 25 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 27 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 28 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 29 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 30 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 31 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 32 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 33 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 35 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 36 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 37 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 38 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 39 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 40 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 41 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 39 拿这段电动机进行正反转的来说 电动机在 Z 轴处于回零状态极限位置 反转关闭 电动机处于起始位置 电动机正 转 当电动机没有运转到极限位置 Z 轴回零 电动机继续正转 至极限位置停止 电机 处于反转状态而且不处于回零位置 电机开始反转 Z 轴运转到还未归位状态 继续反转 Z 轴继续反转 还未到达极限位置 货物还未送出前 一直反转 货物送出后反转停止 电动机处于待转状态 第四章第四章 计算机与计算机与 PLCPLC 通信通信 4 1 计算机的连接方式 1 使用计算机的 RS2322C 端口与 PLC 的编程口直接相连 2 能过网络 与其它站点的 PLC 进行通信 3 通过调制解调器 与远程的 PLC 进行通信 本设计是使用计算机的 RS2322C 端口与 PLC 的编程口直接相连的情况 设置 PLC 的通信条件 关于 PLC 通信条件设置的内容 请参照和 PLC 的相关硬件手册 请预先 将 PLC 与计算机的通信条件相符合 利用计算机的 RS2322C 端口 与 PLC 的编程口 1 1 连接 连接方法根据各 PLC 而不同 计算机与 FP0 相连时 计算机 RS2322C 电缆 PLC RS2322C 电缆型号 3MAFP8513 4 2 立体仓库控制系统的通信 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 39 通信协议包括两个方面的内容 一是通信接口 二是通信方式 PLC 与上位机一般采 用 RS 232 接口的异步串行通信方式 系统的通信 该系统是一种主从事总线型工业局域网 采用 RS 232 总线上位连接 系统 以上位机作为工业局域网通信的主站 其它 3 台 PLC 作为从站 主站采用轮询的 方式 按一定的顺序 逐个与各 PLC 通信 所有数据通信都只在上位机与 PLC 之间进行 各 PLC 之间没有数据交换 如各 PLC 要进行交换数据 也只能经过上位机中转 PLC 向上 位机发回的信处包抱堆垛机当前的位置及状态 操作命令的完成 取消等 经过通信再 在屏幕上显示堆垛机位置及状态 以便操作员了解现场有关情况 第五章第五章 总结总结 2011 年 3 月 我开始了我的毕业论文工作 时至今日 论文基本完成 从最初的茫然 到慢慢的进入状态 再到对思路逐渐的清晰 整个写作过程难以用语言来表达 历经了 几个月的奋战 紧张而又充实的毕业设计终于落下了帷幕 回想这段日子的经历和感受 我感慨万千 在这次毕业设计的过程中 我拥有了无数难忘的回忆和收获 在搜集资料的过程中 我认真准备了一个笔记本 我在学校图书馆 大工图书馆搜集 资料 还在网上查找各类相关资料 将这些宝贵的资料全部记在笔记本上 尽量使我的 资料完整 精确 数量多 这有利于论文的撰写 然后我将收集到的资料仔细整理分类 及时拿给导师进行沟通 当我终于完成了所有打字 绘图 排版 校对的任务后整个人都很累 但同时看着电 脑荧屏上的毕业设计稿件我的心里是甜的 我觉得这一切都值了 这次毕业论文的制作 过程是我的一次再学习 再提高的过程 在论文中我充分地运用了大学期间所学到的知 识 我不会忘记这难忘的几个月的时间 毕业论文的制作给了我难忘的回忆 在我徜徉书 海查找资料的日子里 面对无数书本的罗列 最难忘的是每次找到资料时的激动和兴奋 亲手设计电路图的时间里 记忆最深的是每一步小小思路实现时那幸福的心情 为了论 徐州师范大学毕业设计 论文 PLC 在自动化立体仓库中的应用 39 文我曾赶稿到深夜 但看着亲手打出的一字一句 心里满满的只有喜悦毫无疲惫 这段 旅程看似荆棘密布 实则蕴藏着无尽的宝藏 我从资料的收集中 掌握了很多单片机 自动化立体仓库的知识 让我对我所学过的知识有所巩固和提高 并且让我对当今单片 机 自动化立体仓库的最新发展技术有所了解 在整个过程中 我学到了新知识 增长 了见识 在今后的日子里 我仍然要不断地充实自己 争取在所学领域有所作为 脚踏实地 认真严谨 实事求是的学习态度 不怕困难 坚持不懈 吃苦耐劳的精 神是我在这次设计中最大的收益 我想这是一次意志的磨练 是对我实际能力的一次提 升 也会对我未来的学习和工作有很大的帮助 在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了 同学之间互相帮助 有什么不 懂的大家在一起商量 听听不同的看法对