智能倉儲(chǔ)規(guī)劃設(shè)計(jì)

智能立體倉庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)智能倉庫1.1智能倉庫概述智能倉庫簡稱高架倉庫，通常是指采取幾層、十幾層乃至幾十層貨架來儲(chǔ)存單元貨物，并用相同搬運(yùn)設(shè)備進(jìn)行貨物入、出庫作業(yè)倉庫。因?yàn)檫@類倉庫能充分利用空間儲(chǔ)存貨物，故常形象地將其稱為“智能倉庫”。依照國際自動(dòng)化倉庫會(huì)議定義，所謂智能倉庫就是采取高層貨架存放貨物，以巷道堆垛起重機(jī)為主，結(jié)合入庫出庫周圍設(shè)備來進(jìn)行作業(yè)一個(gè)倉庫。它把計(jì)算機(jī)與信息管理和設(shè)備控制集成起來，按照控制指令自動(dòng)完成貨物存取作業(yè)，并對(duì)庫存貨物進(jìn)行管理。顯而易見它是物流系統(tǒng)關(guān)鍵之一，并在自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)中占據(jù)了非常主要地位。20世紀(jì)80年代到90年代，智能倉庫產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造有了很大發(fā)展，全國有幾十家科研單位和生產(chǎn)單位在進(jìn)行智能倉庫開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造。近年來，倉儲(chǔ)物流行業(yè)學(xué)術(shù)組織定時(shí)在國內(nèi)交流學(xué)術(shù)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)現(xiàn)在我國智能倉庫設(shè)計(jì)制造水平，參考國外標(biāo)準(zhǔn)制訂了一系列行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，使智能倉庫設(shè)計(jì)制造進(jìn)入了規(guī)范化發(fā)展階段不一樣智能倉庫，高度、貨架形式、通道寬度都和當(dāng)代化倉庫是不一樣，倉庫內(nèi)設(shè)備配置應(yīng)與倉庫類型相適應(yīng)。1.2智能倉庫優(yōu)點(diǎn)及分類1.2.1智能倉庫優(yōu)點(diǎn)智能倉庫優(yōu)越性是多方面，主要在以下幾個(gè)方面。提升空間利用率早期智能倉庫構(gòu)想基本出發(fā)點(diǎn)是提升空間利用率，充分節(jié)約有限且昂貴場地，在西方有些發(fā)達(dá)國家提升空間利用率觀點(diǎn)已經(jīng)有更廣泛、深刻含義，節(jié)約土地已與節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境等更多方面聯(lián)絡(luò)起來。有些甚至把空間利用率作為考評(píng)倉庫系統(tǒng)合理性和先進(jìn)性主要指標(biāo)。倉庫空間利用率與其規(guī)劃緊密相連，通常來說，智能倉庫空間利用率為普通倉庫2～5倍。先進(jìn)物流系統(tǒng)提升企業(yè)生產(chǎn)管理水平傳統(tǒng)倉庫只是貨物儲(chǔ)存場所，保留貨物是其唯一功效，屬于靜態(tài)儲(chǔ)存。智能倉庫采取先進(jìn)自動(dòng)化物料搬運(yùn)設(shè)備，不但能使貨物在倉庫內(nèi)按需要自動(dòng)存取，而且還能夠與倉庫以外生產(chǎn)步驟進(jìn)行有機(jī)地連接，并經(jīng)過計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)和自動(dòng)化物料搬運(yùn)設(shè)備使倉庫成為企業(yè)物流中主要步驟。企業(yè)外購件和自制件進(jìn)入智能倉庫短時(shí)儲(chǔ)存是整個(gè)生產(chǎn)一個(gè)步驟，是為了在指定時(shí)間自動(dòng)輸出到下一道工序進(jìn)行生產(chǎn)，從而形成自動(dòng)化物流系統(tǒng)步驟，屬于動(dòng)態(tài)儲(chǔ)存，是當(dāng)今智能倉庫發(fā)展顯著技術(shù)趨勢。以上所述物流系統(tǒng)又是整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)(從訂貨、設(shè)計(jì)和規(guī)劃、計(jì)劃編制和生產(chǎn)安排、制造、裝配、試驗(yàn)以及發(fā)運(yùn)等)一個(gè)子系統(tǒng)，建立物流系統(tǒng)與企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)間實(shí)時(shí)連接是現(xiàn)在智能倉庫發(fā)展另一個(gè)顯著技術(shù)趨勢。加緊貨物存取，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提升生產(chǎn)效率建立以智能倉庫為中心物流系統(tǒng)，其優(yōu)越性還表現(xiàn)在智能倉庫具備快速入出庫能力，妥善地將貨物存入智能倉庫，及時(shí)自動(dòng)地將生產(chǎn)所需零部件和原材料送達(dá)生產(chǎn)線。同時(shí)，智能倉庫系統(tǒng)減輕了工人綜合勞動(dòng)強(qiáng)度。降低庫存資金積壓經(jīng)過對(duì)一些大型企業(yè)調(diào)查，我們了解到因?yàn)闅v史原因造成管理伎倆落后，物資管理零碎，使生產(chǎn)管理和生產(chǎn)步驟緊密聯(lián)絡(luò)難以到位。為了達(dá)成預(yù)期生產(chǎn)能力和滿足生產(chǎn)要求，就必須準(zhǔn)備充分原材料和零部件，這么，庫存積壓就成為較大問題。怎樣降低庫存資金積壓和充分滿足生產(chǎn)需要，已經(jīng)成為大型企業(yè)面正確大問題。智能倉庫系統(tǒng)是處理這一問題最有效伎倆之一。當(dāng)代化企業(yè)標(biāo)志當(dāng)代化企業(yè)采取是集約化大規(guī)模生產(chǎn)模式，這就要求生產(chǎn)過程中各步驟緊密相連，成為一個(gè)有機(jī)整體，要求生產(chǎn)管理科學(xué)實(shí)用，做到?jīng)Q議科學(xué)化。建立智能倉庫系統(tǒng)是其有力方法之一。因?yàn)椴扇∮?jì)算機(jī)管理和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)宏觀快速地掌握各種物資信息，且使工程技術(shù)人員、生產(chǎn)管理人員和生產(chǎn)技術(shù)人員及時(shí)了解庫存信息，方便合理安排生產(chǎn)工藝，提升生產(chǎn)效率。國際互聯(lián)網(wǎng)和企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)更為企業(yè)取得與外界在線連接，突破信息瓶頸，開闊視野及外引內(nèi)聯(lián)提供了寬廣空間和堅(jiān)實(shí)強(qiáng)大技術(shù)支持。以上所述物流系統(tǒng)又是整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)管理大系統(tǒng)（從訂貨、必要設(shè)計(jì)和規(guī)劃、計(jì)劃編制和生產(chǎn)安排、制造、裝配、試驗(yàn)、發(fā)運(yùn)等）一個(gè)子系統(tǒng)，建立物流系統(tǒng)與企業(yè)大系統(tǒng)間實(shí)時(shí)連接，是現(xiàn)在自動(dòng)化高架倉庫發(fā)展另一個(gè)顯著技術(shù)趨勢。當(dāng)代化企業(yè)對(duì)管理提出了更高要求，“管理出效益”思維方式已成為大多數(shù)當(dāng)代企業(yè)管理者共識(shí)。1.2.2智能倉庫分類1按照智能倉庫高度分類低層智能倉庫。低層智能倉庫高度在5米以下，主要是在原來老倉庫基礎(chǔ)上進(jìn)行改建，是提升原有倉庫技術(shù)水平伎倆。中層智能倉庫。中層智能倉庫高度在5～15米之間，因?yàn)橹袑又悄軅}庫對(duì)建筑以及倉儲(chǔ)機(jī)械設(shè)備要求不高，造價(jià)合理，是現(xiàn)在應(yīng)用最多一個(gè)倉庫。高層智能倉庫。高層智能倉庫高度在15米以上，因?yàn)閷?duì)建筑以及倉儲(chǔ)機(jī)械設(shè)備要求太高，安裝難度大，應(yīng)用較少。2.按照貨架結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類(1)貨格式智能倉庫。貨格式智能倉庫是應(yīng)用較普遍智能倉庫，它特點(diǎn)是每一層貨架都由同一尺寸貨格組成，貨格開口面向貨架之間通道，堆垛機(jī)械在貨架之間通道內(nèi)行駛，以完成貨物存取。(2)貫通式智能倉庫。它又稱為流動(dòng)式貨架倉庫，這種倉庫貨架之間沒有間隔，不設(shè)通道，貨架組合成一個(gè)整體。貨架縱向貫通，貫通通道具備一定坡度，在每一層貨架底部安裝滑道、錕道等裝置，使貨物在自重作用下，沿著滑道或錕道從高處向低處運(yùn)動(dòng)。(3)自動(dòng)化柜式智能倉庫。自動(dòng)化柜式智能倉庫是小型能夠移動(dòng)封閉智能倉庫，有柜外殼、控制裝置、操作盤、儲(chǔ)物箱和傳動(dòng)裝置組成，主要特點(diǎn)是封閉性強(qiáng)、小型化和智能化、有很強(qiáng)保密性。(4)條形貨架智能倉庫。是專門用于存放條形和筒形貨物智能倉庫。第二章系統(tǒng)控制方案確實(shí)定2.1智能倉庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本步驟智能倉庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試主要步驟，如圖1所表示：在深入了解和分析智能倉庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中主要考慮到以下幾點(diǎn)：深入了解和分析智能倉庫工藝條件和控制要求。2、確定I/O設(shè)備，依照智能倉庫控制系統(tǒng)功效要求確定系統(tǒng)所需要用戶輸入、輸出設(shè)備。3、依照I/O口點(diǎn)數(shù)選擇適宜PLC類型。4、分配I/O點(diǎn)以及PLC輸入輸出點(diǎn)，編制輸入輸出分配表及輸入輸出端子接線圖。5、設(shè)計(jì)智能倉庫控制系統(tǒng)梯形圖程序，依照工作要求設(shè)計(jì)出完整梯形圖程序，這是整個(gè)智能倉庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵工作。6、將程序輸入PLC進(jìn)行軟件測試，查找錯(cuò)誤，是系統(tǒng)程序愈加完善。7、智能倉庫整體調(diào)試，在PLC軟硬件設(shè)施和現(xiàn)場施工完成后，就能夠進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)練級(jí)調(diào)試，調(diào)試中發(fā)覺問題能夠逐一排除，直到調(diào)試成功。2.2智能倉庫系統(tǒng)控制方案該智能倉庫有九個(gè)倉庫位、有物品出入口與輸出口位，個(gè)倉位能自檢，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所表示：圖2智能倉庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本課題設(shè)計(jì)智能倉庫具備一下功效：堆垛機(jī)要有三個(gè)自由度，即前進(jìn)、后退；上、下；左、右；2、堆垛機(jī)運(yùn)動(dòng)由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)；3、堆垛機(jī)前進(jìn)（后退）運(yùn)動(dòng)和上（下）運(yùn)動(dòng)能夠同時(shí)進(jìn)行；4、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)；5、每個(gè)倉位必須有檢測裝置（微動(dòng)開關(guān)），當(dāng)操作有誤時(shí)會(huì)發(fā)犯錯(cuò)誤報(bào)警信號(hào)；6、當(dāng)按完倉位號(hào)后，沒按入或取前，能夠按取消鍵進(jìn)行取消該操作；7、整個(gè)電氣控制系統(tǒng)必須設(shè)置急停按鈕，以預(yù)防發(fā)生意外情況。2.3智能倉庫技術(shù)參數(shù)確實(shí)定智能倉庫詳細(xì)參數(shù)如表1所表示：第三章硬件設(shè)計(jì)3.1控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)是利用PLC控制系統(tǒng)來控制智能倉庫運(yùn)動(dòng)方式。能快速對(duì)輸入信號(hào)做出反應(yīng)控制智能倉庫，便于檢修。3.2PLC選型3.2.1PLC概述PLC概述PLC是由摸仿原繼電器控制原剪發(fā)展起來。它以存放執(zhí)行邏輯運(yùn)算、次序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和運(yùn)算等操作指令；并經(jīng)過數(shù)字輸入和輸出操作，來控制各類機(jī)械或生產(chǎn)過程。用戶編制控制程序表示了生產(chǎn)過程工藝要求，并事先存入PLC用戶程序存放器中。不一樣型號(hào)PLC，循環(huán)掃描周期在1微秒到幾十微秒之間。PLC用梯形圖編程，在解算邏輯方面，表現(xiàn)出快速優(yōu)點(diǎn)，在微秒量級(jí)，解算1K邏輯程序不到1毫秒。它把全部輸入都當(dāng)成開關(guān)量來處理，16位（也有32位）為一個(gè)模擬量。大型PLC使用另外一個(gè)CPU來完成模擬量運(yùn)算。把計(jì)算結(jié)果送給PLC控制器。通用PLC應(yīng)用于專用設(shè)備時(shí)能夠認(rèn)為它就是一個(gè)嵌入式控制器，但PLC相對(duì)通常嵌入式控制器而方具備更高可靠性和愈加好穩(wěn)定性。實(shí)際工作中碰到一些用戶原來采取嵌入式控制器，現(xiàn)在正逐步用通用PLC或定制PLC取代嵌入式控制器。PLC特點(diǎn)（1）可靠性高，適適用于工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境原因：PLC在軟件和硬件上采取了提升可靠性一些方法：硬件方法：屏蔽、濾波、電源調(diào)整與保護(hù)、聯(lián)鎖、模塊化結(jié)構(gòu)、環(huán)境檢測與診療電路；軟件方法：自診療程序、故障檢測、信息保護(hù)與恢復(fù)（2）編程簡單，使用方便（3）控制程序可變，具備很好柔性（4）直接帶負(fù)載能力強(qiáng)（5）接口簡單、維護(hù)方便（6）功效完善、便于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化（7）通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)趨于標(biāo)準(zhǔn)化，便于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制3.2.2PLC選型在PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是PLC工程設(shè)計(jì)選型。工藝流程特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型主要依據(jù)。所以，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)分析工藝過程特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需要操作和動(dòng)作，然后依照控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存放器容量、確定PLC功效、外部設(shè)備特征等，最終選擇有較高性價(jià)比PLC和設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)控制系統(tǒng)。輸入輸出I/O點(diǎn)數(shù)估算I/O點(diǎn)數(shù)估算適應(yīng)考慮適當(dāng)余量，通常依照統(tǒng)計(jì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)，在增加10%~20%擴(kuò)展。最終換需要依照制造廠商PLC產(chǎn)品特點(diǎn)，對(duì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行圓整。依照估算該智能倉庫I/O口點(diǎn)數(shù)為輸入40點(diǎn)，輸出21點(diǎn)。2、存放器容量估算存放器容量是PLC本身能提供硬件存放單元大小，程序容量是存放器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用存放單元大小，所以程序容量小于存放容量。設(shè)計(jì)階段，因?yàn)橛脩魬?yīng)用程序還未編制，所以程序容量在設(shè)計(jì)階段還是未知，須在程序調(diào)試之后才知道。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對(duì)程序容量有一定估算，通常采取存放器容量估算來代替。存放器估算沒有固定公式，許多文件資料上給出了不一樣公式，大致上都是按數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)10~15倍，加上模擬I/O點(diǎn)數(shù)100倍，以此數(shù)為內(nèi)存總字?jǐn)?shù)（16位一個(gè)字），另外再按此數(shù)25%考慮余量。所以該課題PLC內(nèi)存容量選擇應(yīng)為能存放5000條梯形圖，這么才能在以后改造過程中有足夠空間。3、控制功效選擇該選擇包含運(yùn)算功效、控制功效、通信功效、編程功效、診療功效和處理速度等特征選擇。依照該課題設(shè)計(jì)需要，主要介紹以下幾個(gè)功效選擇：（1）控制功效PLC主要用于次序邏輯控制，所以，大多數(shù)場所常采取單回路或多回路控制器處理模擬量控制，有時(shí)也采取專用智能輸入輸出單元完成所需要控制功效，提升PLC處理速度和節(jié)約存放器容量。編程功效離線編程方式：PLC和編程器共用一個(gè)CPU，編程器在編程模式時(shí)，CPU只為編程器提供服務(wù)，不對(duì)現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制。完成編成后編程器切換到運(yùn)行模式，CPU對(duì)現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制，不能進(jìn)行編程。離線編程方式能夠降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方便。在線編程方式：CPU和編程器有各自CPU，主機(jī)CPU負(fù)責(zé)現(xiàn)場控制，并在一個(gè)掃描周期內(nèi)與編程器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)上，下一掃描周期主機(jī)就依照新收到程序運(yùn)行。這種方式成本較高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便，在大中型PLC中常采取。診療功效PLC診療功效包含硬件和軟件診療。硬件診療經(jīng)過硬件邏輯判斷確定硬件故障位置，軟件診療分為內(nèi)診療和外診療。經(jīng)過軟件對(duì)PLC內(nèi)部性能和功效進(jìn)行診療是內(nèi)診療，經(jīng)過軟件對(duì)PLCCPU與外部輸入輸出等部件信息交換功效進(jìn)行診療是外診療。PLC診療功效強(qiáng)弱，直接影響對(duì)操作和維護(hù)人員技術(shù)能力要求，并影響平均維修時(shí)間。4、PLC機(jī)型選擇（1）PLC類型FX2系列可編程控制器主機(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，這么在增加I/O點(diǎn)數(shù)時(shí)無須改變機(jī)型，能夠經(jīng)過擴(kuò)展模塊實(shí)現(xiàn)，降低了經(jīng)濟(jì)投入。該智能倉庫控制系統(tǒng)有輸入信號(hào)40個(gè)，輸出信號(hào)21個(gè)。其中，外部輸入元件包含：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)正反向、動(dòng)作指示、錯(cuò)誤顯示等等。按照上述配置，所選I/O點(diǎn)應(yīng)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)。（2）經(jīng)濟(jì)性考慮選擇PLC時(shí)，應(yīng)考慮性價(jià)比?？紤]經(jīng)濟(jì)性同時(shí)應(yīng)考慮其可擴(kuò)展性、可操作性、投入產(chǎn)出比等原因，來進(jìn)行比較和兼顧，最終選出比較滿意產(chǎn)品。輸入輸出點(diǎn)書對(duì)價(jià)格有直接影響。當(dāng)點(diǎn)數(shù)增加到某一數(shù)值后，對(duì)應(yīng)存放器容量對(duì)應(yīng)增加，所以點(diǎn)數(shù)增加對(duì)CPU選取、存放器容量、控制功效范圍等選擇都有影響。在估算和選取時(shí)應(yīng)充分考慮，方便使整個(gè)控制系統(tǒng)有較合理性價(jià)比。該智能倉庫屬于小型控制系統(tǒng)，結(jié)合經(jīng)濟(jì)性考慮選擇整體型PLC3.3PLC輸入輸出I/O分配依照該智能倉庫PLC輸入輸出控制要求，能夠得出PLC輸入輸出I/O分配，如表2所表示：注：因FX2N沒有X30，全部程序中用X22代替。第4章智能倉庫系統(tǒng)控制軟件設(shè)計(jì)4.1PLC梯形圖概述梯形圖是使用最多圖形編程語言，被稱為PLC第一編程語言。梯形圖與電氣控制系統(tǒng)電路圖很相同，具備直觀易懂優(yōu)點(diǎn)，很輕易被工廠電氣人員掌握，尤其適適用于開關(guān)邏輯控制。梯形圖被稱為電路或程序梯形圖設(shè)計(jì)稱為編程。PLC梯形圖中一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)部輔助繼電器等，不過它們不是真實(shí)物理繼電器，而是一些存放單元（軟繼電器），每一軟繼電器與PLC存放器中映像存放器一個(gè)存放單元相對(duì)應(yīng)。該存放單元假如為“1”狀態(tài)，則表示梯形圖中對(duì)應(yīng)軟繼電器線圈“通電”，其常開觸點(diǎn)接通，常閉觸電斷開，稱這種狀態(tài)軟繼電器“1”或“ON”狀態(tài)。假如該存放單元為“0”狀態(tài)，對(duì)應(yīng)軟繼電器線圈和觸點(diǎn)狀態(tài)與上述相反，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”成為編程元件。開關(guān)量按電壓水平分為：220VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分為：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(hào)類型能夠分為電流型（4~20mA，0~20mA）、電壓型（0~10V，0~5V，-10~10V）等。除了上述通用I/O口外，還有特殊I/O模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。梯形圖兩側(cè)垂直公共線稱為母線。在分析梯形圖邏輯關(guān)系時(shí)，為了借用繼電氣電路圖分析方法，能夠想象左右兩側(cè)之間有一個(gè)左正右負(fù)直流電源電壓，母線之間有“能流”從左向右流動(dòng)。右母線能夠不畫出。依照梯形圖中各個(gè)觸點(diǎn)狀態(tài)和邏輯關(guān)系，求出與圖中各線圈相對(duì)應(yīng)編程元件狀態(tài)，稱為梯形圖邏輯解算。梯形圖中邏輯解算是按從左至右、從上到下次序進(jìn)行。解算結(jié)果馬上能夠被后面邏輯解算所利用。邏輯解算是依照輸入映像存放器中值，而不是依照解算瞬時(shí)外部輸入觸電狀態(tài)來進(jìn)行。PLC與電氣回路接口是經(jīng)過輸入輸出部分（I/O）完成。I/O模塊集成了PLCI/O電路，其輸入暫存器反應(yīng)輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反應(yīng)輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)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。4.2系統(tǒng)流程圖依照系統(tǒng)工作過程分析能夠得出，該控制系統(tǒng)流程圖如圖3所表示：圖3系統(tǒng)流程圖第五章系統(tǒng)調(diào)試5.1梯形圖程序下載要將GXDeveloper8.0中編制好程序下載到PLC,必須先進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)置。先將PLC與計(jì)算機(jī)串口互連，然后能夠進(jìn)入【傳輸設(shè)置】對(duì)話框，進(jìn)行FX2nPLC設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)傳輸參數(shù)設(shè)定，能夠進(jìn)行PLC和計(jì)算機(jī)串口通信方式設(shè)定，能夠進(jìn)行其余網(wǎng)絡(luò)電設(shè)定，還能夠?qū)崿F(xiàn)通信測試。梯形圖寫入PLC單擊【在線】-【PLC寫入】，就能夠打開“PLC寫入”對(duì)話框，進(jìn)行相關(guān)設(shè)置并執(zhí)行，就能夠?qū)XDeveloper8.0中已編制好程序?qū)懭隤LC，如圖：選中要下載到PLC內(nèi)容，單擊【執(zhí)行】就能夠?qū)懞锰菪螆D程序下載到PLCCPU中。5.2程序運(yùn)行帶程序全部寫入PLC之后，首先利用PLC編程軟件進(jìn)行模擬調(diào)試，模擬調(diào)試成功后，接上外部接線進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試。在本課題調(diào)試過程中，預(yù)先設(shè)計(jì)功效和動(dòng)作都能正常實(shí)現(xiàn)，具備較高可靠性，維修方便等特點(diǎn)。第六章MCGS組態(tài)軟件設(shè)計(jì)立體倉庫監(jiān)控6.1基于MCGS仿真實(shí)現(xiàn)意義利用MCGS可視化仿真技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)滿足要求在仿真界面，能提供一個(gè)多角度、多層次觀察仿真過程。計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)工程模擬測試和仿真，用戶能夠依照需要直接修改各種仿真參數(shù)，從而大大降低了開發(fā)費(fèi)和難度。同時(shí)能夠經(jīng)過組態(tài)仿真使讀者能夠設(shè)計(jì)出愈加實(shí)用控制系統(tǒng)，從而能夠在較短時(shí)間內(nèi)，以較少代價(jià)完成很好效果?；贛CGS組態(tài)軟件設(shè)計(jì)基本步驟能夠概括為以下幾點(diǎn)：①查看資料，組織材料。②設(shè)計(jì)窗口。③建立設(shè)備管理和結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫。④制作工程動(dòng)畫和動(dòng)畫連接。⑤編寫腳本控制流程程序。⑥整體運(yùn)行、程序調(diào)試。6.2MCGS實(shí)現(xiàn)立體倉庫工程畫面MCGS組態(tài)軟件所建立工程由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫窗口和運(yùn)行策略五部分組成，每一部分分別進(jìn)行不一樣組態(tài)設(shè)計(jì)，完成不一樣工作，具備不一樣特征。組成MCGS公車各要素間關(guān)系。工程畫面制作是整個(gè)工程制作主要步驟之一，其主要目標(biāo)是以實(shí)際控制對(duì)象為模板經(jīng)過繪制和動(dòng)畫功效設(shè)置能夠?qū)崟r(shí)模擬系統(tǒng)運(yùn)行。它是在用戶窗口中完成，由新建窗口組建。立體倉庫畫面制作詳細(xì)步驟以下：在“用戶窗口”中單擊“新建窗口”按鈕，建立“窗口0”。選中“窗口0”，單擊“窗口屬性”，進(jìn)入“用戶窗口屬性設(shè)置”。將窗口名稱改為：“立體倉庫”；窗口位置選中“最大化顯示”，其它不變，單擊“確認(rèn)”。如圖4所表示:圖4畫面建立在“用戶窗口”中，選中“立體倉庫監(jiān)控系統(tǒng)”，點(diǎn)擊右鍵，選擇下拉菜單中“設(shè)置為開啟窗口”選項(xiàng)，將該窗口設(shè)置為運(yùn)行時(shí)自動(dòng)加載窗口。6.3MCGS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫讀寫實(shí)現(xiàn)6.3.1MCGS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫介紹MCGS用數(shù)據(jù)對(duì)象來表述系統(tǒng)中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，用對(duì)象變量代替?zhèn)鹘y(tǒng)意義值變量。我們把用數(shù)據(jù)庫技術(shù)管理全部數(shù)據(jù)對(duì)象集合稱為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫是MCGS關(guān)鍵，是應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理中心，系統(tǒng)各部分均以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)公用區(qū)，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)處理和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化處理。設(shè)備窗口經(jīng)過設(shè)備構(gòu)件驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備，將采集數(shù)據(jù)送入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫；由用戶窗口組成圖形對(duì)象，與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)對(duì)象建立連接關(guān)系，以動(dòng)畫形式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化；運(yùn)行策略經(jīng)過策略構(gòu)件，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作和處理。6.3.2數(shù)據(jù)對(duì)象類型在MCGS組態(tài)軟件中，數(shù)據(jù)對(duì)象有開關(guān)型、數(shù)值型、字符型、事件型、組對(duì)象等五種類型。不一樣類型數(shù)據(jù)對(duì)象，屬性不一樣，用途也不一樣。①開關(guān)型：統(tǒng)計(jì)開關(guān)信號(hào)（0或非0）數(shù)據(jù)對(duì)象稱為開關(guān)型數(shù)據(jù)對(duì)象，通常與外部設(shè)備數(shù)字量輸入輸出通道連接，用來表示某一設(shè)備當(dāng)前所處狀態(tài)，也用于表示MCGS中某一對(duì)象狀態(tài)，如對(duì)應(yīng)于一個(gè)圖形對(duì)象可見度狀態(tài)。②數(shù)值型：數(shù)值型數(shù)據(jù)對(duì)象除了存放數(shù)值及參加數(shù)值運(yùn)算外，還提供報(bào)警信息，與外部設(shè)備模擬量輸入輸出通道連接。數(shù)據(jù)對(duì)象數(shù)值范圍是：負(fù)數(shù)是從-3.402823E38到-1.401298E-45，正數(shù)從1.401298E-45到3.402823E38。③字符型：字符型數(shù)據(jù)對(duì)象是存放文字信息單元，用于描述外部對(duì)象狀態(tài)特征，其值為多個(gè)字符組成字符串，字符串長度最長可達(dá)64KB。④事件型：用來統(tǒng)計(jì)和標(biāo)識(shí)某種事件產(chǎn)生或狀態(tài)改變時(shí)間信息。事件型數(shù)據(jù)對(duì)象值是19個(gè)字符組成定長字符串，用來保留當(dāng)前最近一次事件所產(chǎn)生時(shí)刻：“年，月，日，時(shí)，分，秒”。⑤組對(duì)象：數(shù)據(jù)組對(duì)象是MCGS引入一個(gè)特殊類型數(shù)據(jù)對(duì)象，類似于通常編程語言中數(shù)組和結(jié)構(gòu)體，用于把相關(guān)多個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象集合在一起，作為一個(gè)整體來定義和處理。6.3.3立體倉庫控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)MCGS中定義數(shù)據(jù)對(duì)象作用域是全局，像通常意義全局變量一樣，數(shù)據(jù)對(duì)象各個(gè)屬性在整個(gè)運(yùn)行過程中都保持有效，系統(tǒng)中其它部分都能對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行操作處理。而數(shù)據(jù)對(duì)象是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫基本單元。結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫過程，就是定義數(shù)據(jù)對(duì)象過程。經(jīng)過對(duì)2*3立體倉庫工作要求分析，要實(shí)現(xiàn)對(duì)倉庫控制系統(tǒng)仿真我們需要以下實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)對(duì)象。以下列圖5所表示：圖5立體倉庫部分實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫6.4MCGS與PLC設(shè)備通信設(shè)備窗口是MCGS系統(tǒng)主要組成部分，負(fù)責(zé)建立系統(tǒng)與外部硬件設(shè)備連接，使得MCGS能從外部設(shè)備讀取數(shù)據(jù)并控制外部設(shè)備工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)工業(yè)過程實(shí)時(shí)監(jiān)控。MCGS實(shí)現(xiàn)設(shè)備驅(qū)動(dòng)基本方法是：在設(shè)備窗口內(nèi)配置不一樣類型設(shè)備構(gòu)件，并依照外部設(shè)備類型和特征，設(shè)置相關(guān)屬性，將設(shè)備操作方法。系統(tǒng)運(yùn)行過程中，設(shè)備構(gòu)件由設(shè)備窗口統(tǒng)一調(diào)度管理，經(jīng)過通道連接，向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫提供從外部設(shè)備采集到數(shù)據(jù)，從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫查詢控制參數(shù)，發(fā)送給系統(tǒng)其它部分，進(jìn)行控制運(yùn)算和流程調(diào)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備工作狀態(tài)實(shí)時(shí)檢測和過程自動(dòng)控制。MCGS設(shè)備驅(qū)動(dòng)分類方法MCGS中設(shè)備通信選擇雙擊“通用串口父設(shè)備”對(duì)其設(shè)備屬性進(jìn)行編輯，其中“最小采集周期”為200ms，“串口端口號(hào)”為“0-COM1”，“數(shù)據(jù)校驗(yàn)方式”為“2-偶校驗(yàn)”，24連接，使得MCGS能從外部設(shè)備讀取數(shù)據(jù)并控制外部設(shè)備工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)工業(yè)過程實(shí)時(shí)監(jiān)控。MCGS實(shí)現(xiàn)設(shè)備驅(qū)動(dòng)基本方法是：在設(shè)備窗口內(nèi)配置不一樣類型設(shè)備構(gòu)件，并依照外部設(shè)備類型和特征，設(shè)置相關(guān)屬性，將設(shè)備操作方法。系統(tǒng)運(yùn)行過程中，設(shè)備構(gòu)件由設(shè)備窗口統(tǒng)一調(diào)度管理，經(jīng)過通道連接，向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫提供從外部設(shè)備采集到數(shù)據(jù)，從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫查詢控制參數(shù)，發(fā)送給系統(tǒng)其它部分，進(jìn)行控制運(yùn)算和流程調(diào)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備工作狀態(tài)實(shí)時(shí)檢測和過程自動(dòng)控制。MCGS設(shè)備驅(qū)動(dòng)分類方法MCGS中設(shè)備通信選擇雙擊“通用串口父設(shè)備”對(duì)其設(shè)備屬性進(jìn)行編輯，其中“最小采集周期”為200ms，“串口端口號(hào)”為“0-COM1”，“數(shù)據(jù)校驗(yàn)方式”為“2-偶校驗(yàn)”，PLC與MCGS通道連接圖6PLC與MCGS設(shè)備調(diào)試6.5監(jiān)視畫面設(shè)定與動(dòng)畫連接由圖形對(duì)象搭制而成圖形畫面是靜止不動(dòng)，需要對(duì)這些圖形對(duì)象進(jìn)行動(dòng)畫設(shè)計(jì)，真實(shí)地描述外界對(duì)象狀態(tài)改變，達(dá)成過程實(shí)時(shí)監(jiān)控目標(biāo)。MCGS實(shí)現(xiàn)圖形動(dòng)畫設(shè)計(jì)主要方法是將用戶窗口中圖形對(duì)象與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)對(duì)象建立相關(guān)性連接，并設(shè)置對(duì)應(yīng)動(dòng)畫屬性。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，圖形對(duì)象外觀和狀態(tài)特征，由數(shù)據(jù)對(duì)象