【基于PLC的立体仓库管理控制系统的硬件和软件设计案例8000字】

基于PLC的立体仓库管理控制系统的硬件和软件设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u182831.1控制系统结构设计 ]。第二，速度可以进行调节的范围是比较大的。第三，这个系统在变速，正反转，起动和停止上面是比较便捷的。第四，能够进行自动的锁定功能，也就是说如果在保持通电的情况下，其所到达的最后一个位置就会继续停留在那里。第五，就是能够进行选择的角度范围还是比较大的，几乎是一百八十度的范围都可以进行自由的选择。第六，在电机上面的附件是比较少的，这就代表所运行的机能是比较简单的，所以稳定性也就比较的高。1.1.6步进电机驱动系统的基本组成与交流直流电机相比，步进电机有很大的不同.如果连接只是电源，步进电机此时不能直接启动。但是，对于步进电机，如果要进行轮转，需要有以下设备：第一个脉冲发生器，主要用于适当控制发动机的转弯和转速；其次是脉冲分配器，通常用于按一定顺序连接和断开电机的电气绕组；第三种是功率扩展器，主要用于保证其稳定旋转；华盛顿的最新电源如下图3-8。图3-8驱动系统示意图1.1.7步进电机的选择计算当我们必须使用步进电机时，重点将放在选择它的类型上。从这个控制系统的角度来看，由于它在电流和电压方面都不是很大，而且有一个基于螺栓机构定位装置的定位力矩，作者经过仔细思考，决定采用混合两相8冲程发动机.但我们需要平衡速度I和轴向压力F、还有就是负载转矩、以及额定转矩与其运行频率等这一系列有关因素。因为这里用到的定位设备是以螺栓机构作为主要基础的，所以可以得出：移动部分总重外力磨擦系数螺栓机构的效率螺栓轴径螺栓长螺距分辨率移动距离/步速度

计算：设拟选用2相、1.8°步距角的HB型电动机速比(设使用直接驱动方式)轴向力负载转矩螺栓的惯量移动体的惯量负载惯量为根据以上计算可以初步选定步进电动机，其惯量为，空载起动频率由要求的速度可求出运行的频率：可知需要加减速的驱动方式。齿轮比：换算到电机轴的负载转矩为因为该设备是第一次进行策划，故而在选择电动机时往往需要保持两到三倍的余量，也就是说起转矩需要满足根据上述计算过程，我们可以得出结论，这个仓库管理系统是用来混合两到八冲程发动机的。它属于北京机电公司。体积不大，但是可以在启动和运行频率上取得很好的效果，具体型号-42BYGHL01。有关其电气原理的更多信息，请参见下图3-9。根据连接器红色表示A阶段，蓝色表示B阶段；如果你觉得步进电机在转弯时犯了错误，那么这次只需要直接改变AB。图3-9步进电机的出线圈

表1.1步进电机的电气技术数据电机型号相数步距角相电流驱动电压额定转矩重量42BYGH10121.801.7ADC24V0.44N·M0.24kg1.4步进电动机驱动器的选择（1）步进电动机驱动器输入输出信号介绍首先，从输入信号的角度来看，实际上每种类型的驱动器在这方面都是相同的，具体涵盖了DIR方向层信号和自主自由信号，有关内部接口方案的更多信息，请参见下图3-10。此外，为了提供5伏的输入电平，还需要进一步澄清1.8万欧元的极限电阻。图3-10输入输出接口电路其次，在选择驱动程序时，作者使用了一系列SH驱动程序，这些驱动程序通常涵盖三个不同的组件：输入和信号输入和输出。第三，在安装小数点时，它主要是通过驱动程序自己的分发开关来实现的，完全可以按照面板的指示执行。第四，电源接口建议使用直流24-40V供电系统，如果相对较小的话将其用作开关电压稳定器。第五，关于其类型的定义，这里作者是用来操作H-2H057这样一种装置的，它通常包括三种不同的部件：电源输入，输入输出信号.结合实际生活，因为它是一种铸铝结构，专门用于小功率驱动，因此有必要通过较厚的金属板来达到固定的效果，最好是使其接触面完全覆盖导热硅润滑脂，并配备风扇置于其旁边，为了达到适当的散热效果.有关参数的详细信息见下面表3-2。表3-2步进电机驱动器的电气技术数据

驱动器型号

相数

类别细分数通过拨位开关设定最大相电流开关设定

工作电源SH-2H057二相或四相混合式二相八拍1.0A一组直流DC(24V-40V)第六，步进电机驱动器接线示意图见图3-11图3-11步进电机驱动器接线示意图1.5传感器的选择这是EE-SPY402型反光适配器传感器检测货物的最终目标，由日本Omron公司生产，可作为良好的外光保护；属于光的品种，且调节方便，详情见下图3-12。图3-12反射式传感器的时间图和输出回路图从这个传感器来看，它有三条不同颜色的连接线，其中红色用于连接电源的正极，黑色用于连接电源的负极，蓝色用于显示输出信号。如果不这样做，它将被提升到更高的水平。应该记住，禁令将传感器与控制距离分开得太近，因为这会对传感器的运动造成相当大的障碍。此外，还需要以这种方式使用对接模块，要禁止端子焊接.有关传感器参数的详细信息，请参见下表1.3。表3-3传感器的电气技术数据型号EE-SPY402形状立式检测方式反射型检测距离5mm(反射率90﹪15×15mm)应差距离0.2mm(检测距离3mm,横方向)光源(发光波长)GaAs～红外发光二级管(940nm)显示灯入光时灯亮

(红)电源电压DC5～24V±10﹪脉动(p-p)5﹪以下消耗电流平均值15mA以上50mA以下控制输出电压输出加载电源电压DC5-24V负载电流低于80mA残余应力低于1.0）残余应力低于0.4）应答频率100HZ使用环境照度受光面照度白炽灯太阳光：各3，000以下环境温度动作时：-10～+55°C保存时-25～+65°C(不结冰)环境湿度动作时：5～85﹪RH保存时-5～95﹪RH(不结露)耐久振动10～55HZ上下振幅1.5mmXYZ各方向2h耐久冲击X、Y、Z各方向三次保护构造IEC规格IP50连接方式接插件式(不可进行软钎焊)质量约2.6g外壳材质聚碳酸酯(PC)1.6微动开关的选择根据这套仓库管理系统，共有13个仓库，除上述12个外，还有另一个存放处编号为0，通过13个微动开关依次执行。此外，出于安全考虑，作者专门为X和Y下限配备了一个微型开关，以达到相应的极限效果.即使程序有任何错误，也不必担心会损坏立体声仓库。图3-13微动开关原理图1.7并联型开关稳压电源考虑到系统的总能耗及其完整性以及运行状态的稳定性，作者决定采用并联开关稳压器，因为它既能达到高可靠性，又能达到大输出功率，而且不太复杂，为了发挥良好的抗干扰性能。1.8PLC输入输出分配表根据系统的要求，系统的I/O分配见下表所示

表3-4PLC输入输出分配表I0启动I24检验2号仓库Q0前进I1手动/自动I25检验3号仓库Q1后退I2取出I26检验4号仓库Q2向上I3送进I27检验5号仓库Q3向下I4取消I30检验6号仓库Q4送进I5急停I31检验7号仓库Q5取出I61号仓库的键I32检验8号仓库Q6显示取出I72号仓库的键I33检验9号仓库Q7显示送进I103号仓库的键I34检验10号仓库Q10显示操作错误I114号仓库的键I35检验11号仓库Q11显示1号仓库I125号仓库的键I36检验12号仓库Q12显示2号仓库I136号仓库的键I37前进限制Q13显示3号仓库I147号仓库的键I40后退限制Q14显示4号仓库I158号仓库的键I41后退超过Q15显示5号仓库I169号仓库的键I42向上限制Q16显示6号仓库I1710号仓库的键I43向下限制Q17显示7号仓库I2011号仓库的键I44向下超过Q20显示8号仓库I2112号仓库的键I45前进限制Q21显示9号仓库I22检验0号仓库I46取出限制Q22显示10号仓库I23检验1号仓库I47取出超过Q23显示11号仓库Q24显示12号仓库

1.9电气原理图的设计根据立体仓库的论题设计要求，得出如下图3-14电气原理图。图3-14电气原理图

第4章系统软件设计2.1编程语言的介绍通常情况下，较长使用的编程语言有三种。首先是梯形图，其次则为功能块图，还有就是语句表。根据这些语言来看，其中梯形图跟功能图皆属于一种图形语言，不过从实际情况来看，似乎只有梯形图更被人认可。对于梯形图本身而言，它在现实生活中已经得到了普及，而且还有着第一编程语言的称号。而且它在电路图这方面其实跟电气控制系统是完全差不多的，非常的直观明了，超级好掌握，尤其在开关量逻辑控制中可以起到很好的呈现效果。眼下也有部分人直接用编程来命名梯形图。在可编程控制器当中的很多元件，在编程的时候选择了继电器这种名称。实际上不管是软继电器，还是一些其他形式的存储单元，都需要考虑到单元状态。如果是1的状态，一般情况下，就是线圈通电。如果是0的状态，一般情况下就是断开。不同的存储单元模式，往往会面对不同的编程软件方式。通过梯形图当中的所有触电状态以及其逻辑关系，可以了解图中的能流运动的方向。分析每个位置梯形图的状态，就可以了解到逻辑解算的发展形式。但是逻辑并不能完全被利用，在结算的过程当中，还需要对映像寄存器当中的数值进行考虑。

2.2系统流程图根据系统工作过程的分析得出，示意图4-1所示。图4-1系统软件流程图控制流程介绍：根据其监测程序，这些措施除其他外包括：首先，在自动方向上设置开关，连接时，所有元件都回到原来的位置，因为立体仓库的位置必须从零开始。第二，在运输货物时，必须首先选择仓库编号。单击相应的按钮，要查看控制面板中的仓库编号。再次单击交付按钮，可以将货物发送到相应的位置。假设，在仓库的这个指定位置还有其他货物，这是不可能的。一旦交货完成，汽车将被送回那里，他最初所在的地方。第三，收货时，如欲将货物放在仓库的合理位置，请按收货按钮，在收到信号后，堆垛机将能够及时提取货物。假设车厢里还有其他货物，无法执行收货指示。第四，当所有指示都得到执行时，所有机构都回到原来的位置。第五，所有电气控制系统应配置为紧急停止按钮，以避免各种意外。2.3主要程序的设计作者使用SIMATICSTEP7软件实现编程效果.同时在编写程序时，应按以下步骤执行：（1）所有继电器、触点等。它们有相同的编号，但在使用时必须根据正确的数量和格式进行改进。（2）梯形电路通常从左边开始，线圈从右边连接。3）禁止将线圈连接到左侧母线。（4）如果过程中的线圈是双线环的输出，则在操作过程中应特别注意，以尽可能防止操作失败。（5）梯形电路是一种假设，因此没有电流可以产生。因此，设计时必须考虑到假