立體倉庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、襄 樊 學(xué) 院 理 工 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)正文題 目立體倉庫控制系統(tǒng)專 業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班 級(jí)機(jī)制0512姓 名王金勇學(xué) 號(hào)05316205指導(dǎo)教師職 稱舒杰 講師2009年5月27日1 前言11.1立體倉庫簡介1.2.立體倉庫的結(jié)構(gòu)1.立體倉庫控制部分31.立體倉庫分類：51.5設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)成51.6本次設(shè)計(jì)的任務(wù)62 總體方案設(shè)計(jì)72.1傳送鏈布置72.2貨物跟蹤與分流8條碼技術(shù)9光電傳感器102.傳感器和電動(dòng)機(jī)的布置12傳感器的布置。12電機(jī)的布置132.控制方式選用142.1控制方式簡介142.控制方案的最終確定152.5調(diào)速方式選用17.5.調(diào)速方式選用17.5.

2、變頻器的簡介17.5.3本設(shè)計(jì)變頻器的布置183硬件選擇193.1 電動(dòng)機(jī)選擇193.2傳送鏈選擇19鏈?zhǔn)絼?dòng)力滾筒輸送線Chain Drive Roller Coveyor20O型帶動(dòng)力滾筒輸送線Round Belt Drive Roller Coveyor203.3 傳感器選擇22光電開關(guān)原理221.漫反射式光電開關(guān)234.槽式光電開關(guān)25光電開關(guān)選擇253.4 PLC的選擇26主要特點(diǎn)26選用原則263.4. 主流產(chǎn)品簡介與比較27具體模塊的選定303.5 變頻器的選定31產(chǎn)品介紹31變頻器的設(shè)定與調(diào)試354 電氣原理圖374.1 說明374.2 主電路原理圖（強(qiáng)電）374.3 控制電路原

3、理圖（弱電）384.4 PLC輸入接口圖404.5 PLC輸出接口圖425軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)445.1.簡述44隊(duì)列控制原理44建立三個(gè)隊(duì)列45控制功能49電機(jī)控制495.2 編程舉例536小結(jié)577 謝辭57立體倉庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 王金勇 指導(dǎo)老師 舒杰【摘要】 自動(dòng)化是現(xiàn)代物流技術(shù)發(fā)展的主要趨勢，因此作為現(xiàn)代物流系統(tǒng)主要組成部分的立體倉庫在整個(gè)物流系統(tǒng)中占有非常重要的地位。入庫輸送機(jī)系統(tǒng)是立體倉庫的重要組成。本文通過對入庫輸送機(jī)系統(tǒng)中分流部分的設(shè)計(jì)，比較了多種控制方式和輸送系統(tǒng)設(shè)備.對電動(dòng)機(jī)，PLC,變頻器等硬件進(jìn)行比較選擇。繪制了控制各硬件的電器原理圖。最后通過對PLC的編

4、程完成了整個(gè)分流部分的任務(wù)【關(guān)鍵詞】 立體倉庫;可編程邏輯控制器；變頻器；輸送機(jī)；物流【Abstract】Automatic technology is the main tendence of the logistic .As the main element of the modern logistic system, automated storage has a very important statue in the whole logistic system. Transportation system which carry the objects to the storage

5、is a main part of the automated storage. This article compared different control methods and transportation machines in the process of the design. It compared and choose the different motors ,PLC and transducer , protracted electrical drawing. And at last it made a programme to control the whole pro

6、cess by the PLC.【Keywords】 Automated storage/Retrieval system (AS/RS); PLC; Transducer; Transportation system; Logistic1 前言1.1立體倉庫簡介自動(dòng)化是現(xiàn)代物流技術(shù)發(fā)展的一個(gè)主要趨勢，因此作為現(xiàn)代物流系統(tǒng)主要組成部分的立體倉庫在整個(gè)物流系統(tǒng)中占有非常重要的地位。立體倉庫的出現(xiàn)不僅徹底改變了整個(gè)倉儲(chǔ)物流行業(yè)勞動(dòng)密集、效率低下的落后狀況，而且極大的拓展了倉庫的功能，適應(yīng)了物流現(xiàn)代化的發(fā)展要求。立體倉庫是一個(gè)將毛坯、半成品、配套件或成品、工具等物料自動(dòng)存取、自動(dòng)檢索的系統(tǒng)，是物流系

7、統(tǒng)的重要組成部分。立體倉庫主要由庫房、堆垛起重機(jī)、出入庫運(yùn)輸機(jī)、控制計(jì)算機(jī)、狀態(tài)檢測器等部分組成，必要時(shí)還配有信息輸入設(shè)備如條形碼掃描器等。立體倉庫是一種設(shè)置有高層貨架，并配置有倉儲(chǔ)機(jī)械和自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)物料搬運(yùn)、存儲(chǔ)機(jī)械自動(dòng)化，存儲(chǔ)管理現(xiàn)代化的一種新型倉庫。它充分利用倉庫空間，集信息、存儲(chǔ)、管理與一體化，利用微電子自動(dòng)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)倉儲(chǔ)作業(yè)的自動(dòng)化，采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)管理現(xiàn)代化。與普通平庫相比，它有無可比擬的優(yōu)越性：首先立體倉庫節(jié)約空間、節(jié)省勞動(dòng)力，可充分提高倉庫的空間利用率，降敵倉儲(chǔ)成本。據(jù)國際倉儲(chǔ)自動(dòng)化協(xié)會(huì)提供的資料顯示：以庫存11000托盤，月吞吐10000托盤

8、的冷庫為例，自動(dòng)化立體倉庫與普通平庫比較情況為：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%，而且立體倉庫單位面積存儲(chǔ)量是普通平庫的4-7倍。其次、由于采用自動(dòng)控制技術(shù)及計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，極大的提高了倉庫吞吐效率和管理水平。其存儲(chǔ)作業(yè)迅速準(zhǔn)確，使作業(yè)過程中的貨損大大的減少；通過對倉庫物資的優(yōu)化管理，可減少庫存、縮短物資的周轉(zhuǎn)期，提高資金的周轉(zhuǎn)率，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。再次、自動(dòng)化程度高，可實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)通訊、實(shí)時(shí)圖像顯示，為可視化監(jiān)控提供了方便。.2.立體倉庫的結(jié)構(gòu)立體倉庫也稱高架倉庫,通常采用幾層,十幾層,甚至幾十層高的貨架用于存儲(chǔ)單元貨物,并用相應(yīng)的搬運(yùn)設(shè)備進(jìn)行

9、貨物入出倉庫作業(yè)的倉庫。由于這類倉庫能充分利用倉空間存儲(chǔ)貨物,故常形象地將其稱為立體倉庫。（圖-1所示為自動(dòng)化立體倉庫的平面布局圖，圖 -2所示為自動(dòng)化立體倉庫的物理模型圖。）立體倉庫的產(chǎn)生和發(fā)展是生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的結(jié)合。56 72 2 8391 4入口 1貨架 2有軌巷道堆跺機(jī) 3鏈條輸送機(jī) 4 升降機(jī) 5 監(jiān)控計(jì)算機(jī) 6管理計(jì)算機(jī)7輸送系統(tǒng)手動(dòng)操作臺(tái) 8滾道輸送機(jī) 9中央控制室圖. 立體倉庫的平面布局圖 1 2 3 4 5 6 1貨架 2軌道 3立柱4托盤 5貨叉 6小車底盤圖. 立體倉庫的物理模型圖.立體倉庫控制部分立體倉庫是物流系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分,其自動(dòng)控制系統(tǒng)不僅是完成庫中物料的

10、倉儲(chǔ)運(yùn)輸及信息管理的唯一途徑,而且是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益的重要手段,其在理論和技術(shù)上破,對物流系統(tǒng)在企業(yè)中的實(shí)際運(yùn)用,具有廣泛的價(jià)值。它不僅有利于提高企業(yè)對市場的應(yīng)變能力和經(jīng)濟(jì)效益,而且有利于提高我國的物流管理水平,縮小與世界先進(jìn)水平的差距。 在制造業(yè)中,隨著車間設(shè)備層自動(dòng)化水平的提高,已將物流與加工過程一體化物流自動(dòng)化已成為加工自動(dòng)化過程中的一部分在某些裝配作業(yè)中(如汽車工業(yè),電子計(jì)算機(jī)工業(yè),機(jī)床工業(yè)等)在物流控制的過程中完成大部分工藝工作。在美國等發(fā)達(dá)國家甚至正在打破流水線的概念,而在物流控制和加工一體化的新概念中組織生產(chǎn)。不同的倉庫有不同的控制系統(tǒng),選擇不同的貨架形式也有不同的控制系

11、統(tǒng)。一般采用普通固定式貨架,堆跺機(jī)和一端用輸送機(jī)另一端用移動(dòng)臺(tái)車的方案。具體的數(shù)據(jù)傳送過程是:用戶先在用戶端(貨物入庫,出庫端)輸入所要進(jìn)行的操作代碼,由用戶端計(jì)算機(jī)(Client)通過網(wǎng)絡(luò)向總服務(wù)器(Server)提出動(dòng)作申請,服務(wù)器同意操作并指定貨位架后,用戶通過由Visual Basic開發(fā)的用戶界面輸入操作的各項(xiàng)具體指令,并向服務(wù)器報(bào)告。隨后進(jìn)行輸送動(dòng)作,在輸送開始時(shí)由條碼閱讀器對要進(jìn)行操作的貨物上的條碼進(jìn)行掃描,同向服務(wù)器時(shí)發(fā)出確認(rèn)信息,服務(wù)器確認(rèn)無誤后,繼續(xù)輸送動(dòng)作。由傳感器對貨物進(jìn)行監(jiān)督,同時(shí)把監(jiān)督信號(hào)輸送至控制箱,控制箱控制貨物的輸送過程,只到輸送機(jī)末尾。當(dāng)貨物快到達(dá)輸送機(jī)末尾

12、時(shí),傳感器向控制箱發(fā)出信號(hào),控制箱緊接著向堆跺機(jī)發(fā)出動(dòng)作指令。堆跺機(jī)通過傳感器和確認(rèn)地址芯片的共同作用,把貨物送達(dá)指定的貨位。在堆跺機(jī)開始搬運(yùn)貨物的同時(shí),傳感器向服務(wù)器發(fā)出到達(dá)信息,服務(wù)器立即把此操作的名稱,操作日期,客戶端序列號(hào)等信息記錄數(shù)據(jù)庫,并對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行修改和保存。立體倉庫的網(wǎng)絡(luò)布局圖如圖所示。 Server2 Server1 （副服務(wù)器） （主服務(wù)器） 服務(wù)端 ethernet 傳感器條形碼閱讀器 用戶端 信號(hào)控制器 Client1 Client2 Client n Client1 Client2 Client n 入庫端 出庫端 圖2.8 立體倉庫網(wǎng)絡(luò)圖 1.立體倉庫分類：按操作對

13、象分：立體倉庫系統(tǒng)類型包括托盤單元式自動(dòng)倉庫（Pallet Unit AS/RS）、盒單元式自動(dòng)倉庫（Fine Stocker）、揀選式高層貨架倉庫（Pick Stocker）單元/揀選式自動(dòng)倉庫（Unit-Pick Stocker）、高架叉車倉庫（Rack Fork Stocker）等。按高度劃分： 低層（貨架高度5M以下）/中層（貨架高度5-12M）/高層（貨架高度12M以上）；按規(guī)模劃分：小型（庫容量2000個(gè)托盤以下）/中型（庫容量2000-5000個(gè)托盤）/大型（容量5000個(gè)托盤以上）；按形式劃分：自動(dòng)化有軌倉庫/無軌倉庫（窄通道三向堆垛叉車）。   

14、 1.5設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)成立體倉庫有兩種最基本設(shè)備：巷道堆垛機(jī)與出入庫輸送機(jī)系統(tǒng)。它們都有彼此獨(dú)立的自動(dòng)控制系統(tǒng)。巷道堆垛機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)由控制器（一般多為PLC可編程序控制器）、通訊接口、操作器（拖動(dòng)機(jī)構(gòu)）、傳感檢測系統(tǒng)、速度位置控制系統(tǒng)、控制軟件等構(gòu)成。入庫輸送機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)由主控制器（一般為PLC可編程序控制器）、通訊接口、輸入及顯示操作系統(tǒng)、傳感檢測系統(tǒng)、貨物運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、控制軟件等構(gòu)成。出入庫輸送機(jī)系統(tǒng)多采用鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)和托輥式輸送機(jī)兩種類型，為貨物的出入庫提供輔助作業(yè)。速度、位置檢測與控制系統(tǒng)是堆垛機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)中關(guān)鍵部分，其中傳感檢測系統(tǒng)可采用傳統(tǒng)的光電開關(guān)檢測，也可

15、采用先進(jìn)的高精度檢測設(shè)備，如旋轉(zhuǎn)編碼器、激光測距儀等。而位置、速度控制采用先進(jìn)的變頻調(diào)速控制技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)有級(jí)或無級(jí)調(diào)速。在控制方式上，根據(jù)控制要求，對各機(jī)構(gòu)可采用開環(huán)控制系統(tǒng)或閉環(huán)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對堆垛機(jī)高速、高精度定位控制。貨物運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是出入庫輸送及設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵，可采用倉庫路由調(diào)度系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)貨物運(yùn)動(dòng)鏈路路由的動(dòng)態(tài)生成、實(shí)時(shí)跟蹤管理和動(dòng)態(tài)調(diào)度、避免并發(fā)任務(wù)的路由沖突等功能，從而簡化貨物運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。1.6本次設(shè)計(jì)的任務(wù)在此次設(shè)計(jì)中,通過對立體倉庫的輸送系統(tǒng)的具體分析,從中設(shè)計(jì)其總體布局,確定其自動(dòng)控制系統(tǒng)的方案；選定具體輸送部分的結(jié)構(gòu),設(shè)備,及其之間的通信協(xié)議設(shè)計(jì).設(shè)計(jì)系統(tǒng)的電氣線

16、路并選擇所用的元器件，畫出其電氣原理圖；根據(jù)系統(tǒng)方案，編制控制軟件。在輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,根據(jù)需要對電動(dòng)機(jī),輸送系統(tǒng),光電開關(guān)選型;對于所選的設(shè)備,進(jìn)行比較分析;選型完畢后,根據(jù)選擇的具體設(shè)備,進(jìn)行設(shè)備之間的控制要求,通過運(yùn)用軟件編制監(jiān)測信號(hào)的傳輸,通信接口之間的數(shù)據(jù)輸送及其控制功能.(電動(dòng)機(jī)的控制,輸送系統(tǒng)的控制,升降機(jī)的升降控制) 2 總體方案設(shè)計(jì)2.1傳送鏈布置 圖1CBA 圖2本次任務(wù)的設(shè)計(jì)主要是出入庫輸送機(jī)系統(tǒng)，它有兩部分組成：1入庫檢測系統(tǒng)：檢測產(chǎn)品是否合格，不合格的話分流進(jìn)入巷道整理，整理完畢后再次合流進(jìn)入主干道。（圖1）2分流系統(tǒng)：根據(jù)上位機(jī)發(fā)出的信息，貨物進(jìn)入不同的巷道和庫位，

17、最后由堆垛機(jī)整理。（圖2）a) 傳送鏈的選擇根據(jù)傳送鏈的布置，貨物的走向主要是縱向和橫向，所以必然要用兩種不同的傳送鏈才能區(qū)分不同的走向。根據(jù)貨箱的形狀（圖3），縱向選擇鏈?zhǔn)絺魉玩?，橫向選擇滾筒式傳送鏈。理由如下：1由于堆垛機(jī)貨叉的需要，所以貨箱底部需要有空隙，又由于貨叉回升時(shí)不宜碰到障礙物，故A方向滿足貨叉伸縮需要。2對于滾筒式傳送鏈來說，如滾筒運(yùn)動(dòng)方向與B方向同向，則滾筒會(huì)陷入貨箱底部，所以滾筒運(yùn)動(dòng)方向只能與A方向平行?；谏鲜鰞牲c(diǎn)考慮決定縱向運(yùn)動(dòng)采用鏈?zhǔn)絺魉玩?，橫向采用滾筒式傳送鏈。 圖3b)升降機(jī)和傳送鏈的布置由于采用兩種不同的傳送鏈，在巷道口處貨物面臨是縱向前進(jìn)還是橫向前進(jìn)的問題，設(shè)

18、計(jì)中我使兩種傳送鏈的高度有所不同，通過升降機(jī)的升降將貨物送到不同的傳送鏈?？v向運(yùn)動(dòng)鏈?zhǔn)絺魉玩溳^低，橫向的滾筒式傳送鏈較高。在巷道口布置升降機(jī)。2.2貨物跟蹤與分流對于本次設(shè)計(jì)的總體方案來說主要需要解決兩大問題：a)如何對貨物進(jìn)行跟蹤。貨物入庫之后，上位機(jī)會(huì)給傳送鏈一個(gè)信號(hào)，告訴傳送鏈應(yīng)該把此貨物送到哪一個(gè)巷道。對于一個(gè)貨物來說，當(dāng)然不需要跟蹤，但在現(xiàn)實(shí)中，一條傳送鏈要運(yùn)送很多貨物，如果不對貨物跟蹤就不知道貨物前進(jìn)到何種位置，也就無法進(jìn)行合理的操作。并且在實(shí)際運(yùn)送中可能出現(xiàn)貨物堵塞的情況，如果不給上位機(jī)反饋的話，就會(huì)使傳送鏈無法繼續(xù)工作，所以對貨物的跟蹤能使每條傳送鏈針對進(jìn)入不同庫位的貨物合理的

19、操作，并能避免貨物的堵塞。b)到達(dá)巷道口之后如何根據(jù)不同的庫位對貨物進(jìn)行分流。由于貨物要到達(dá)的庫位不同，必須在巷道口對貨物分流，以完成上位機(jī)的分配任務(wù)。以下就如何解決這兩大問題進(jìn)行論述對于貨物跟蹤的控制方案有條碼技術(shù)和傳感器技術(shù)，以下作一個(gè)簡單的論述。2.2.1條碼技術(shù)a)簡介條碼技術(shù)是一種在計(jì)算機(jī)應(yīng)用實(shí)踐中產(chǎn)生和發(fā)展起來的實(shí)用的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它具有數(shù)據(jù)輸入速度快，準(zhǔn)確度高，成本低，可靠性高，操作簡單，制作容易，保密性好等特點(diǎn)。條碼自動(dòng)識(shí)別技術(shù)具有快速，準(zhǔn)確，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛等特點(diǎn)，已成為當(dāng)今世界主要的識(shí)別技術(shù)。它是一種高科技，高效率時(shí)代的產(chǎn)物。在國外尤其是發(fā)達(dá)的資本主義國家，條碼技術(shù)的應(yīng)用已十分

20、普遍，在我國條碼技術(shù)還只能說是一個(gè)起步，它的具體應(yīng)用僅僅還只是一個(gè)探索過程。b)構(gòu)成1）條碼是由一組按一定編碼規(guī)則排列的條、空符號(hào)，用以表示一定的字符、數(shù)字及符號(hào)組成的信息。條碼系統(tǒng)是由條碼符號(hào)設(shè)計(jì)、制作及掃描閱讀組成的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。2）掃描器和條碼譯碼器構(gòu)成當(dāng)掃描條碼時(shí)，光電掃描器根據(jù)光的反射原理及光電轉(zhuǎn)換原理，獲得與條碼中條和空的寬度相對應(yīng)的電信號(hào)，經(jīng)過放大整形后由譯碼器進(jìn)行譯碼，然后條碼符號(hào)所代表的信息就通過計(jì)算機(jī)的RS232串口進(jìn)入計(jì)算機(jī)成為可讀數(shù)據(jù)。c)條碼技術(shù)的優(yōu)點(diǎn): 條碼是迄今為止最經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。條碼技術(shù)具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：1）輸入速度快：與鍵盤輸入相比，條碼

21、輸入的速度是鍵盤輸入的5倍，并且能實(shí)現(xiàn)"即時(shí)數(shù)據(jù)輸入"。2）可靠性高：鍵盤輸入數(shù)據(jù)出錯(cuò)率為三百分之一，利用光學(xué)字符識(shí)別技術(shù)出錯(cuò)率為萬分之一，而采用條碼技術(shù)誤碼率低于百萬分之一。3）采集信息量大：利用傳統(tǒng)的一維條碼一次可采集幾十位字符的信息，二維條碼更可以攜帶數(shù)千個(gè)字符的信息，并有一定的自動(dòng)糾錯(cuò)能力。4）靈活實(shí)用：條碼標(biāo)識(shí)既可以作為一種識(shí)別手段單獨(dú)使用，也可以和有關(guān)識(shí)別設(shè)備組成一個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化識(shí)別，還可以和其他控制設(shè)備聯(lián)接起來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。 另外，條碼標(biāo)簽易于制作，對設(shè)備和材料沒有特殊要求，識(shí)別設(shè)備操作容易，不需要特殊培訓(xùn)，且設(shè)備也相對便宜。光電傳感器是利用被檢測物體對紅

22、外光束的遮光或反射，由同步回路選通而檢測物體的有無，其物體不限于金屬，對所有能反射光線的物體均可檢測。一般要求為可靠性；靜態(tài)精度；動(dòng)態(tài)性能；量程；抗干擾能力；通用性；輪廓尺寸；成本；能耗；對被測對象的影響等結(jié)合本次設(shè)計(jì)來說要完成貨物的跟蹤，也就是說要知道當(dāng)前傳動(dòng)鏈上有無貨物方法主要有：1可以在傳送鏈上裝一對“對射型”光電開關(guān)，當(dāng)傳動(dòng)鏈上有貨物時(shí)，激光束被車輛擋住，光電開關(guān)獲得信號(hào)。2可以在傳送鏈上裝漫反射式光電開關(guān)，當(dāng)傳動(dòng)鏈上有貨物時(shí)，激光束被貨物反射回來，光電開關(guān)獲得信號(hào)。3可以在傳送鏈上裝鏡反射式光電開關(guān)當(dāng)被檢測物體經(jīng)過且完全阻斷光線時(shí)，光電開關(guān)就產(chǎn)生了檢測開關(guān)信號(hào)?，F(xiàn)在對這兩種技術(shù)進(jìn)行比

23、較，以確定最終方案。對于條碼技術(shù)來說一般用于自動(dòng)分揀系統(tǒng)，該系統(tǒng)的作業(yè)過程可以簡單描述如下：物流中心每天接收成百上千家供應(yīng)商或貨主通過各種運(yùn)輸工具送來的成千上萬種商品，在最短的時(shí)間內(nèi)將這些商品卸下并按商品品種、貨主、儲(chǔ)位或發(fā)送地點(diǎn)進(jìn)行快速準(zhǔn)確的分類，將這些商品運(yùn)送到指定地點(diǎn)（如指定的貨架、加工區(qū)域、出貨站臺(tái)等），也就是說對于種類很多的貨物，條碼技術(shù)可以發(fā)揮其效率高，準(zhǔn)確率高的特點(diǎn)，但考慮到本次設(shè)計(jì)只需根據(jù)上位機(jī)的信息，對貨箱的運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行控制，所以條碼方式a) 一次性投資巨大  b) 對商品外包裝要求高 的缺點(diǎn)就體現(xiàn)出來了。傳感器技術(shù)是比較傳統(tǒng)的方法，實(shí)現(xiàn)方法簡單，成本低，

24、本次設(shè)計(jì)中只需在傳送鏈關(guān)鍵位置中布置傳感器，當(dāng)貨物經(jīng)過時(shí)，傳感器置1，離開后置0，以此為信號(hào)告訴上位機(jī)貨物運(yùn)行情況。以次為依據(jù)選擇光電傳感器，它對于貨物跟蹤，啟?？刂?，減速控制的要求都可以滿足，傳感器與條碼比較見下表。 光電傳感器與條碼的比較光電開關(guān)簡介由光電開關(guān)產(chǎn)生亮通或暗通的計(jì)數(shù)脈沖進(jìn)行累加（累減）的技術(shù)方法實(shí)現(xiàn)的。在自動(dòng)化倉庫中，通過安裝在傳送鏈上的傳感器，紅外光電開關(guān)的輸出狀態(tài)發(fā)生變化經(jīng)過PLC的計(jì)數(shù)或者編碼來確定貨物的運(yùn)行位置。優(yōu)點(diǎn)系統(tǒng)十分簡單，擴(kuò)展性好，軟件設(shè)計(jì)也很簡單，因而系統(tǒng)成本較低。缺點(diǎn)光電開關(guān)收發(fā)光面不能被異物、塵埃所覆蓋，因而對庫區(qū)環(huán)境有一定的要求。、可靠性都較差，一般只

25、用于中低速（速度小于60m/min）。其次光電開關(guān)的維護(hù)工作要求較高。 條形碼簡介在立體倉庫中所采用的條形碼，不是傳統(tǒng)的寬窄條文條形碼，而是簡化的寬窄條文完全相同的雙排條形碼。上排條形碼固定不變，用于校驗(yàn)；下排條形碼是立體倉庫的地址編碼，而且下排條形碼bar出現(xiàn)處只可能在上排條形碼有bar的地方出現(xiàn)。當(dāng)條形碼讀入計(jì)算機(jī)后，首先對上排碼進(jìn)行處理，其次根據(jù)校驗(yàn)位合并地址碼，最后將兩排條形碼求邏輯積。對雙排條形碼的掃描只需兩個(gè)普通紅外傳感器同步掃描即可。優(yōu)點(diǎn)可靠性高、使用方便。缺點(diǎn)掃描受到普通紅外傳感器響應(yīng)時(shí)間的影響，一般只適用于低速最終選擇傳感器技術(shù)。2.傳感器和電動(dòng)機(jī)的布置根據(jù)本次設(shè)計(jì)要求，傳感

26、器的分類如下：1） 對貨物進(jìn)行跟蹤：與計(jì)數(shù)器相連，探測到貨物之后，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。2）減速控制：由于傳送鏈速度較快，為避免貨物由于慣性來不及制動(dòng)，設(shè)計(jì)三級(jí)調(diào)速，經(jīng)過傳感器之后電動(dòng)機(jī)自動(dòng)調(diào)速3）啟?？刂疲焊鶕?jù)貨物運(yùn)行情況和位置對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行啟停控制，避免貨物堵塞以及傳送鏈在沒有貨物的情況下空轉(zhuǎn)4）升降控制：檢測到貨物之后對升降機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行控制。具體布置：（見下圖）1）1#，5#，9#，13#，14#為貨物跟蹤傳感器2）2#，3#，6#，7#，10#，11#，15#，16#，18#，19#,22#,23#為減速控制傳感器3）4#，8#，12#，17#，20# 24#為啟?？刂苽鞲衅?）5#，13#,

27、21#為升降控制傳感器布置主要基于以下考慮a)傳送鏈運(yùn)行速度較快，立即制動(dòng)較難，所以設(shè)置三級(jí)調(diào)速，故在每段傳送鏈的尾段布置三個(gè)傳感器。b)為便于對升降機(jī)上的貨物跟蹤，單獨(dú)在升降機(jī)上布置傳感器。根據(jù)本次設(shè)計(jì)要求，電機(jī)的分類如下1）控制水平傳送鏈的電機(jī) M1 M3 M4 M6 M7 M92）控制上下運(yùn)行的升降臺(tái)的電機(jī)M2 M5 M8 為能夠控制升降臺(tái)的高度，一般有下述方法a) 在升降臺(tái)的兩側(cè)安裝“光電傳感器”b) 行程開關(guān)比較下來覺得行程開關(guān)較簡便，故在升降臺(tái)處裝行程開關(guān)3)控制升降臺(tái)上水平運(yùn)行滾筒的電機(jī)。如果此段不布置電機(jī)，使升降臺(tái)上的水平運(yùn)動(dòng)與水平傳送鏈上的運(yùn)動(dòng)相一致，理論上來說也是可以的，但

28、這種方法使升降臺(tái)的運(yùn)動(dòng)必須與水平傳送鏈的運(yùn)動(dòng)一致，效率太低，故在此布置電機(jī)。M11 M22 M33（電機(jī)布置見下圖）2.控制方式選用在此先介紹一下立體倉庫的控制方式，一般有三種：DCS，PLC和FCS。A) DCS或TDCS1、分散控制系統(tǒng)DCS與集散控制系統(tǒng)TDCS是集4C（Comunication，Computer，Control，CRT）技術(shù)于一身的監(jiān)控技術(shù)。 2、從上到下的樹狀拓?fù)浯笙到y(tǒng)，其中通信（Comunication）是關(guān)鍵。 3、PID在中繼站中，中繼站連接計(jì)算機(jī)與現(xiàn)場儀器儀表與控制裝置。 4、是樹狀拓?fù)浜筒⑿羞B線的鏈路結(jié)構(gòu)，也有大量電纜從中繼站并行到現(xiàn)場儀器儀表。5、模擬信號(hào)

29、、A/D-D/A、帶微處理器的混合。 6、一臺(tái)儀表一對線接到I/O，由控制站掛到局域網(wǎng)LAN。 7、DCS是控制（工程師站）、操作（操作員站）、現(xiàn)場儀表（現(xiàn)場測控站）的3級(jí)結(jié)構(gòu)。 8、用于大規(guī)模的連續(xù)過程控制，如石化等。B) PLC 1、從開關(guān)量控制發(fā)展到順序控制、運(yùn)送處理，是從下往上的。 2、連續(xù)PID控制等功能，PID在中繼站中。3、可用一臺(tái)PC 機(jī)為主站，多臺(tái)同型PLC為從站。 4、也可以一臺(tái)PLC 為主站，多臺(tái)同型PLC為從站，構(gòu)成PLC網(wǎng)絡(luò)。與用PC機(jī)作主站相比，方便之處是：在用戶編程時(shí)，不必知道通信協(xié)議，只要按說明書格式寫就行。 5、PLC網(wǎng)絡(luò)既可作為獨(dú)立的DCS/TDCS，也可作

30、為DCS/TDCS的子系統(tǒng)。 6、大系統(tǒng)同DCS/TDCS， 如TDC3000、CENTUMCS、WDPFI、MOD3000。 7、PLC網(wǎng)絡(luò)如sienmens公司的SINEC-L1、SINEC-H1、S4、S5、S6、S7等，GE公司的GENET、三菱公司的MELSEC-NET、MELSEC-NET/MINI。8、主要用于工業(yè)過程中的順序控制，新型PLC也兼有閉環(huán)控制功能。c) FCS1、基本任務(wù)是：本質(zhì)(本征)安全，危險(xiǎn)區(qū)域，易變過程，難于對付的非常環(huán)境。2、全數(shù)字化、智能、多功能取代模擬式單功能儀器、儀表、控制裝置。 3、用兩根線聯(lián)接分散的現(xiàn)場儀器儀表、控制裝置、PID與控制中心，取代每

31、臺(tái)儀器兩根線。 4、在總線上PID與儀器、儀表、控制裝置都是平等的。 5、多變量、多節(jié)點(diǎn)、串行、數(shù)字通信系統(tǒng)取代單變量、單點(diǎn)、并行、模擬系統(tǒng)。 6、是互聯(lián)的、雙向的、開放的取代單向的、封閉的。 7、用分散的虛擬控制站取代集中的控制站。 8、由現(xiàn)場電腦操縱，還可掛上位機(jī)，接同總線的上一級(jí)計(jì)算機(jī)。 9、局域網(wǎng)，再可與internet相同。 10、改變傳統(tǒng)的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)、通信標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)入企業(yè)管理網(wǎng)。 對于本次設(shè)計(jì)來說對于鏈條機(jī)的控制為順序控制，需要與貨物檢測系統(tǒng)連網(wǎng)。通信協(xié)議不想復(fù)雜化，兼容性要好，DCS雖然控制器功能強(qiáng)，數(shù)據(jù)通訊能力強(qiáng)、具有靈活性和安全性，但是成本高，兼容性差各公司產(chǎn)品成不能互換，

32、不能互操作，所以不選用。FCS是全數(shù)字化，智能、多功能性控制、特別適合危險(xiǎn)區(qū)域、易變過程和非常環(huán)境。核心是總線協(xié)議，基礎(chǔ)是數(shù)字智能現(xiàn)場裝置，本質(zhì)是信息處理現(xiàn)場化。FCS的優(yōu)點(diǎn)是進(jìn)行閉環(huán)控制，但是總線協(xié)議、相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備是相互關(guān)聯(lián)的比較復(fù)雜。PLC是模塊化結(jié)構(gòu)、開關(guān)量順序控制、10ms巡檢周期、 擁有多種通訊模式。具有高可靠性、擁有很高的電磁兼容性和抗沖擊、耐振動(dòng)性能，是理想 的現(xiàn)場控 制器, 通過和上位機(jī)通訊可以實(shí)現(xiàn)多種控制功能。同時(shí)對PLC進(jìn)行編程可以使用“梯形圖”，這是一種圖形化了的編程語言。它使用各種圖形表示條件以及命令，這樣可以使用戶的編程界面更加友好；由于采用了按功能分段, 既

33、壓縮了程序長度, 又便于根據(jù)用戶不同要求進(jìn)行編寫,這樣也使得程序的編制更加方便。用PLC做從站，與出入庫系統(tǒng)的PLC夠成PLC網(wǎng)絡(luò)較為容易：編程的時(shí)候不需知道通信協(xié)議只要按照說明書格式寫就可以了。由于傳感器布置的點(diǎn)較多，用PLC的I/O可以滿足。而且由于PLC技術(shù)較為成熟，編程也較為簡單直觀，介紹PLC的書籍較多，最終決定選用PLC控制。根據(jù)前文傳感器的布置，本次設(shè)計(jì)PLC要滿足的要求見下圖2.5調(diào)速方式選用本次設(shè)計(jì)由于需要調(diào)速，電動(dòng)機(jī)為三相交流異步電動(dòng)機(jī)，而異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速的方法主要有變極調(diào)速，變阻調(diào)速和變頻調(diào)速。變頻調(diào)速使通過平滑改變異步電動(dòng)機(jī)的供電頻率來調(diào)節(jié)同步轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，這種

34、方法由于調(diào)節(jié)同步轉(zhuǎn)速，效率高，調(diào)速范圍大，精度高，使交流電動(dòng)機(jī)比較理想的調(diào)速方法。使用專用變頻器可以實(shí)現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制。 變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。也就是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行的設(shè)備，其中控制電路完成對主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。對于如矢量控制變頻器這種需要大量運(yùn)算的變頻器來說，有時(shí)還需要一個(gè)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計(jì)算的CPU以及一些相應(yīng)的電路。實(shí)際應(yīng)用中對電機(jī)的速度變化的要求是十分普遍的, 因此變頻器在

35、實(shí)際應(yīng)用是廣泛的, 而且具有重要的意義.a)變頻器優(yōu)點(diǎn)簡述1便于安裝, 進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和調(diào)試. 2牢固的EMC 設(shè)計(jì). 3參數(shù)涉及的范圍全面而具有綜合性,經(jīng)過適當(dāng) 的配置, 其適用范圍非常廣泛. 4電纜連接簡便. 5可以通過模擬方式進(jìn)行控制, 也可以通過USS 串行通訊方式進(jìn)行控制. 6采用較高的調(diào)制脈沖頻率時(shí), 電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的噪 聲很小. 7裝有基本操作板(BOP, 選件)時(shí), 可以顯示變頻 器運(yùn)行的狀態(tài)信息和報(bào)警信息. 8DIP開關(guān)使變頻器的電源頻率設(shè)置(50Hz 或60Hz) 非常方便. 9采用RS485 串行通訊(USS) 控制方式的情 況下, DIP 開關(guān)使總線終端 (總線最末端的 變頻

36、器)的設(shè)置非常方便. 10 RS485 串行通訊接口(僅指USS 控制方式) 便于與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng). 11變頻器在電源電壓消失或出現(xiàn)故障后重新上電 時(shí)的自動(dòng)再起動(dòng)功能, 提高了設(shè)備的可用性. 電動(dòng)機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)是當(dāng)今節(jié)電，改善工藝流程以提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境，推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的一種主要手段。變頻調(diào)速以其優(yōu)秀的調(diào)速性能和起制動(dòng)平穩(wěn)性能，高效率，高功率和節(jié)電效果，廣泛的適用范圍及其它許多優(yōu)點(diǎn)，已被國內(nèi)外公認(rèn)為有發(fā)展前途的調(diào)速方式。b)變頻器的分類變頻器的分類方法有多種，按照主電路工作方式分類，可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器；按照開關(guān)方式分類，可以分為PAM控制變頻器、PWM控制變頻器和高載頻PW

37、M控制變頻器；按照工作原理分類，可以分為V/f控制變頻器、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等；按照用途分類，可以分為通用變頻器、高性能專用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。.5.3本設(shè)計(jì)變頻器的布置根據(jù)具體電機(jī)的要求來布置變頻器：1）對于每段傳送鏈來說只需水平運(yùn)行，但需要調(diào)速，以使各段傳送鏈不出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。2）在巷道口，由于傳送鏈的種類不同，橫向的滾筒式傳送鏈要高于縱向的鏈?zhǔn)絺魉玩湥韵锏揽谔幮枰刂粕蹬_(tái)的電機(jī)，以使貨物在橫向的傳送鏈和縱向的傳送鏈之間轉(zhuǎn)換。因?yàn)橐刂粕禉C(jī)的升降高度，所以另外加了限位開關(guān)。3）對于控制升降臺(tái)上水平運(yùn)行滾筒的電機(jī)要求也各不相同（巷道口代號(hào)見圖2

38、倉庫布置圖）a) A巷道口：不需要調(diào)速，可以高速進(jìn)入下一段傳送鏈b) B巷道口：由于處于傳動(dòng)鏈的中間，需要完成的作業(yè)主要是1對前段傳送鏈貨物的接受 2進(jìn)入后一段傳送鏈，由于前后兩段傳送鏈的速度肯定不一樣，所以此段電機(jī)需要調(diào)速控制c）C巷道口：處于傳送鏈的末段，需要減速運(yùn)行，便于貨物停止。因此電機(jī)M，M，M，M，M,M9,M22需要變頻調(diào)速，故將變頻器與上述電機(jī)相連。3硬件選擇3.1 電動(dòng)機(jī)選擇Y系列（三相異步電動(dòng)機(jī)其特點(diǎn)是效率高、節(jié)能、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)距高、噪聲低、振動(dòng)小、運(yùn)轉(zhuǎn)安全可靠。安裝尺寸和功率等級(jí)完全符合IEC標(biāo)準(zhǔn)和DIN42673標(biāo)準(zhǔn)。它是全國聯(lián)合設(shè)計(jì)的基本系列電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品。本系列一般采用B級(jí)絕

39、緣，外殼防護(hù)等級(jí)為IP44，冷卻方式為ICO141。Y系列電機(jī)的轉(zhuǎn)速有雙速、三速、四速三種。該系列電機(jī)采用改變繞組的接法來改換電機(jī)的極數(shù)和輸出功率，使與機(jī)械設(shè)備的負(fù)載特性相匹配，以簡化其變速系統(tǒng)，節(jié)省投資， 廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、機(jī)械、機(jī)床和紡織等行業(yè)。本設(shè)計(jì)的主要參數(shù)為：1輸送貨物額定重量為：500kg2最大輸送速度為：20m/min3臺(tái)升降速度：4m/min參照以上參數(shù)，水平運(yùn)行和起升運(yùn)行電機(jī)功率約為1000W左右,根據(jù)需要,選擇Y802-2型電動(dòng)機(jī),功率為1100W，滿載轉(zhuǎn)速2825r/min,額定轉(zhuǎn)矩2.2最大轉(zhuǎn)矩2.3質(zhì)量17kg。巷道口處控制水平運(yùn)行的電機(jī)功率小些，但相差不大，這里

40、同樣選擇Y802-2型電動(dòng)機(jī)。3.2傳送鏈選擇常用的傳送鏈參數(shù)見下表。鏈?zhǔn)絼?dòng)力滾筒輸送線Chain Drive Roller Coveyor QFRC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格參數(shù)表滾筒尺寸 (mm)40 50.8 60 76 89.1滾筒軸徑 (mm)12 15 20輥道寬度 (mm)3001200 滾筒間距 (mm)50 75 100 50標(biāo)準(zhǔn)長度 (mm)1500 2000 3000 輸送速度 (m/min)20Max電機(jī)功率 (Kw) 0.25 0.37 0.55 0.75 1.10根據(jù)要求,選取鏈?zhǔn)絼?dòng)力滾筒輸送線標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格參數(shù)為:滾筒尺寸(mm): 60 滾筒軸徑(mm): 15輥道寬度(mm): 30

41、0 滾筒間距(mm): 75標(biāo)準(zhǔn)長度(mm): 1500 輸送速度(m/min): 20電機(jī)功率(Kw): 0.75選用此種鏈?zhǔn)絼?dòng)力滾筒輸送線,可以保證設(shè)計(jì)輸送系統(tǒng)的可靠性;系統(tǒng)要求最大輸送速度為:20m/min,停位精度為:+/- 5mm.其布局同樣也符合要求.O型帶動(dòng)力滾筒輸送線Round Belt Drive Roller Coveyor  QFRC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格參數(shù)表滾筒尺寸 (mm)40 50.8 60 76 89.1滾筒軸徑 (mm)12 15 20輥道寬度 (mm)3001200 滾筒間距 (mm)50 75 100 50標(biāo)準(zhǔn)長度 (mm)1500 2000 3000 輸送速

42、度 (m/min)20Max電機(jī)功率 (Kw) 0.37 0.55 0.75 根據(jù)要求,選取0型帶動(dòng)力滾筒輸送線標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格參數(shù)為:滾筒尺寸(mm): 60 滾筒軸徑(mm): 15輥道寬度(mm): 300 滾筒間距(mm): 75標(biāo)準(zhǔn)長度(mm): 1500 輸送速度(m/min): 20電機(jī)功率(Kw): 0.75選用此種O型帶動(dòng)力滾筒輸送線,可以保證設(shè)計(jì)輸送系統(tǒng)的可靠性;系統(tǒng)要求最大輸送速度為:20m/min,停位精度為:+/- 5mm.其布局同樣也符合要求.以上完成了兩條輸送線的選定,同時(shí)滿足所需要求.選用此種鏈?zhǔn)絼?dòng)力滾筒輸送線,可以保證設(shè)計(jì)輸送系統(tǒng)的可靠性;系統(tǒng)要求最大輸送速度為:20

43、m/min,停位精度為:+/- 5mm.其布局同樣也符合要求.3.3 傳感器選擇 3.3.1 光電開關(guān)原理紅外線屬于一種電磁射線，其特性等同于無線電或X射線。人眼可見的光波是380nm-780nm，發(fā)射波長為780nm-1mm的長射線稱為紅外線，浙江省洞頭縣光電開關(guān)廠生產(chǎn)的紅外線光電開關(guān)優(yōu)先使用的是接近可見光波長的近紅外線。紅外線光電開關(guān)（光電傳感器）屬于光電接近開關(guān)的簡稱，它是利用被檢測物體對紅外光束的遮光或反射，由同步回路選通而檢測物體的有無，其物體不限于金屬，對所有能反射光線的物體均可檢測。根據(jù)檢測方式的不同，紅外線光電開關(guān)可分為 :1.漫反射式光電開關(guān)漫反射光電開關(guān)是一種集發(fā)射器和接收

44、器于一體的傳感器，當(dāng)有被檢測物體經(jīng)過時(shí)，將光電開關(guān)發(fā)射器發(fā)射的足夠量的光線反射到接收器，于是光電開關(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)信號(hào)。當(dāng)被檢測物體的表面光亮或其反光率極高時(shí)，漫反射式的光電開關(guān)是首選的檢測模式。  引起理想漫反射的光度分布 局部較強(qiáng)漫反射時(shí)的光度分布 2.鏡反射式光電開關(guān) 鏡反射式光電開關(guān)亦是集發(fā)射器與接收器于一體，光電開關(guān)發(fā)射器發(fā)出的光線經(jīng)過反射鏡，反射回接收器，當(dāng)被檢測物體經(jīng)過且完全阻斷光線時(shí)，光電開關(guān)就產(chǎn)生了檢測開關(guān)信號(hào)。3.對射式光電開關(guān) 對射式光電開關(guān)包含在結(jié)構(gòu)上相互分離且光軸相對放置的發(fā)射器和接收器，發(fā)射器發(fā)出的光線直接進(jìn)入接收器。當(dāng)被檢測物體經(jīng)過發(fā)射器和接收器

45、之間且阻斷光線時(shí)，光電開關(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)信號(hào)。當(dāng)檢測物體是不透明時(shí)，對射式光電開關(guān)是最可靠的檢測模式。4.槽式光電開關(guān)槽式光電開關(guān)通常是標(biāo)準(zhǔn)的U字型結(jié)構(gòu)，其發(fā)射器和接收器分別位于U型槽的兩邊，并形成一光軸，當(dāng)被檢測物體經(jīng)過U型槽且阻斷光軸時(shí)，光電開關(guān)就產(chǎn)生了檢測到的開關(guān)量信號(hào)。槽式光電開關(guān)比較安全可靠的適合檢測高速變化，分辨透明與半透明物體。5.光纖式光電開關(guān)光纖式光電開關(guān)采用塑料或玻璃光纖傳感器來引導(dǎo)光線，以實(shí)現(xiàn)被檢測物體不在相近區(qū)域的檢測。通常光纖傳感器分為對射式和漫反射式。如前文所述，本次設(shè)計(jì)傳感器的主要有以下功能：） 對貨物進(jìn)行跟蹤） 減速控制） 啟?？刂疲?升降控制對射式光電開關(guān)當(dāng)被檢

46、測物體經(jīng)過發(fā)射器和接收器之間且阻斷光線時(shí)，光電開關(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)信號(hào)。當(dāng)檢測物體是不透明時(shí)，對射式光電開關(guān)是最可靠的檢測模式。所以可以用對貨物跟蹤，減速以及啟?？刂啤ＭＮ恢筘浳镌谏蹬_(tái)上處于靜止?fàn)顟B(tài)，由于擔(dān)心由于停位精度而使直線型光電傳感器（如對射式光電開關(guān)，鏡反射式光電開關(guān)）不能準(zhǔn)確檢測到貨物。所以選用漫反射光電開關(guān)。具體布置如下1）1#，9#，13#，14#為貨物跟蹤傳感器選用對射式光電開關(guān)2）2#，3#，6#，7#，11#，12#，16#，17#，18#，19#為減速控制傳感器，選用對射式光電開關(guān)3）4#，8#，12#，17#，20#為啟?？刂苽鞲衅?，選用對射式光電開關(guān)4）5#，13#

47、21#為漫反射光電開關(guān)3.4 PLC的選擇PLC是以微處理器技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制技術(shù)發(fā)展起來的新型工業(yè)控制器，它結(jié)構(gòu)簡單，編程方便，性能優(yōu)越，是當(dāng)前工業(yè)控制的主要手段和重要的基礎(chǔ)控制設(shè)備之一，在執(zhí)行邏輯，計(jì)數(shù)，記時(shí)，順序控制時(shí)是繼電器控制無法比擬的。近年來，從美國、日本、德國等國引進(jìn)的產(chǎn)品及國內(nèi)廠家組裝或自行開發(fā)的產(chǎn)品已有幾十個(gè)系列、上百種型號(hào)。的品種繁多，其結(jié)構(gòu)型式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方法、價(jià)格等各不相同，適用場合也各有側(cè)重。PLC組成：中央處理單元（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入/輸出單元（I/O單元）、電源、編程器等；PLC分類：按照結(jié)構(gòu)形成分為整體式和模塊式；按照輸入/輸出

48、（I/O）點(diǎn)數(shù)分為小、中和大型；PLC優(yōu)點(diǎn)：可靠性高，通用性強(qiáng)，編程簡單（常用編程語言有梯形圖、語句表、邏輯符號(hào)圖、順序功能圖和高級(jí)語言等），體積小，安裝維護(hù)簡便等；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。下面是我就對不同品牌產(chǎn)品的比較，最終選出最適合我設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的產(chǎn)品?，F(xiàn)在市場上PLC主要是西門子和ORMON的產(chǎn)品SIMATIC S7-200系列SIMATIC S7-200系列PLC適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動(dòng)化。S7-200系列的強(qiáng)大功能使其無論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此S7-200

49、系列具有極高的性能/價(jià)格比。* 極高的可靠性 * 極豐富的指令集 * 易于掌握 * 便捷的操作 * 豐富的內(nèi)置集成功能 * 實(shí)時(shí)特性 * 強(qiáng)勁的通訊能力 * 豐富的擴(kuò)展模塊S7-200系列在集散自動(dòng)化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復(fù)雜的自動(dòng)化控制。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動(dòng)檢測，自動(dòng)化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等等。如：沖壓機(jī)床，磨床，印刷機(jī)械，橡膠化工機(jī)械，中央空調(diào)，電梯控制，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。CPU單元設(shè)計(jì) 中斷輸入 高速計(jì)數(shù)器 CPU 222/224/226 模擬電位器脈沖輸出實(shí)時(shí)時(shí)鐘 EEPROM存儲(chǔ)

50、器模塊（選件） 電池模塊當(dāng)數(shù)據(jù)從RS-232傳送到RS-485口時(shí)，PC/PPI 電纜是發(fā)送模式。當(dāng)數(shù)據(jù)從RS-485傳送到RS-232口時(shí)，PC/PPI 電纜是接收模式。當(dāng)檢測到RS-232的發(fā)送線有字符時(shí)，電纜立即從接收模式轉(zhuǎn)換到發(fā)送模式。當(dāng)RS-232發(fā)送線處于閑置的時(shí)間超過電纜切換時(shí)間時(shí)，電纜又切換到接收模式。這個(gè)時(shí)間與電纜上的DIP開關(guān)設(shè)定的波特率選擇有關(guān)。SIMATIC S7-300S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應(yīng)用。 SIMATIC S7-300 可編程序控制器是模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。各種單獨(dú)的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合以用于擴(kuò)展。2系統(tǒng)組成 中央處理單元 (CP

51、U) 信號(hào)模塊 (SM) 通訊處理器 (CP) 功能模塊 (FM) 負(fù)載電源模塊 (PS) 接口模塊 (IM) 特點(diǎn)SIMATIC S7-300 適用于通用領(lǐng)域： 高電磁兼容性和強(qiáng)抗振動(dòng)，沖擊性，使其具有最高的工業(yè)環(huán)境適應(yīng)性。功能 SIMATIC S7-300 的大量功能支持和幫助用戶進(jìn)行編程、啟動(dòng)和維護(hù) 高速的指令處理浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算 方便用戶的參數(shù)賦值。 人機(jī)界面 (HMI) 診斷功能 口令保護(hù) 操作方式選擇開關(guān)6結(jié)構(gòu) a)DIN 標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝 b)集成的背板總線 c)更換模塊簡單并且不會(huì)弄錯(cuò) d)可靠的接線端子 5)TOP 連接 6)確定的安裝深度 7)沒有槽位的限制 7軟件使用有350多條指

52、令，包括熟知的、功能強(qiáng)大的STEP 5指令和SIMATIC TISOFT指令。極大的拓寬了運(yùn)算指令的范圍。不僅能處理加、減，而且能在指令級(jí)完成乘和除運(yùn)算。準(zhǔn)確度為16和32位?？商幚矶c(diǎn)和浮點(diǎn)數(shù)。并已將HMI（人機(jī)接口）服務(wù)集成到操作系統(tǒng)本身內(nèi) ，可經(jīng)過SIMATIC HMI系統(tǒng)的操作員面板或操作站傳送循環(huán)小數(shù)數(shù)據(jù)，不必對CPU進(jìn)行編程，對存儲(chǔ)器的要求非常小。提供全范圍的通信調(diào)用。由于這方面的參數(shù)分配是經(jīng)過CPU簡單地進(jìn)行的，因而不占用任何的用戶程序。OMRON C200H CPU單元；CompoBus/D主單元；CompoBus/S主單元；ControllerLink單元；凸輪定位器單元；高速計(jì)數(shù)器單元；摸擬量輸入輸出單元；運(yùn)動(dòng)控制單元；位置控制單元；高密度輸出單元；PC卡單元；溫度傳