電氣二課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、課程設(shè)計(jì)目 系統(tǒng)簡(jiǎn) 立體倉(cāng)儲(chǔ)單元?jiǎng)幼鬟^(guò) 2、設(shè)計(jì)正 主要技術(shù)性 3、系統(tǒng)整體動(dòng)作流程 4、機(jī)械手的工作原 5、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 步進(jìn)脈沖信號(hào) 方向信號(hào) 脫機(jī)電平信號(hào).......................................................6、PLC模塊的工作原 性能指標(biāo) 系統(tǒng)配置 7、PLC模塊的配線 8、PLC的設(shè)計(jì)程 9、總 10、參考文 1、課程設(shè)計(jì)目的一般是指采用幾層、十幾層乃至幾十層高的貨架單元貨物，用相應(yīng)的物料搬運(yùn)設(shè)備進(jìn)行貨物入庫(kù)和出庫(kù)作業(yè)的倉(cāng)庫(kù)。由于這類倉(cāng)庫(kù)能充分利用空間貨物，故常形象地將其稱為“立體倉(cāng)庫(kù)”。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)（AS/RS）是由立體貨架、有軌巷道堆垛機(jī)、出入庫(kù)托盤(pán)輸送機(jī)系統(tǒng)、尺寸檢測(cè)條碼閱讀系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)以及其他如電線電纜橋架配電柜、托盤(pán)、調(diào)節(jié)平臺(tái)、鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)等輔助設(shè)備組成的復(fù)雜的自動(dòng)化系統(tǒng)。系統(tǒng)簡(jiǎn)介自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)是現(xiàn)代物流系統(tǒng)中迅速發(fā)展的一個(gè)重要組成部分,它具有節(jié)約用地、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、消除差錯(cuò)、提高倉(cāng)儲(chǔ)自動(dòng)化水平及管理水平、提高管理和操作人員素質(zhì)、降低儲(chǔ)運(yùn)損耗、有效地減少流動(dòng)的積壓、提高物流效率等諸多優(yōu)點(diǎn)。自動(dòng)化所圍繞自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了多種自動(dòng)化系統(tǒng)硬件設(shè)備及軟件產(chǎn)品,如:不同類型的庫(kù)存管理軟件、系統(tǒng)仿真軟件、圖形及調(diào)度軟件、堆垛機(jī)輸送機(jī)控制軟件、條形碼識(shí)別系統(tǒng)、搬運(yùn)機(jī)器人、碼垛機(jī)械手、自動(dòng)運(yùn)行小車、貨物分選系統(tǒng)、堆垛機(jī)認(rèn)址檢測(cè)系統(tǒng)、堆垛機(jī)控制系統(tǒng)、貨位探測(cè)器、高度檢測(cè)器、輸送系統(tǒng)、碼垛系統(tǒng)、自動(dòng)輸送小車等產(chǎn)品。下圖是這次設(shè)計(jì)的試驗(yàn)?zāi)M設(shè)備。1模擬堆垛機(jī)立體倉(cāng)儲(chǔ)單元?jiǎng)幼鬟^(guò)程4站的取空料盤(pán)信號(hào)后，叉車根據(jù)來(lái)料種類將該類庫(kù)位的空盤(pán)取出并放置在裝料位,等待第7站將來(lái)料裝入料盤(pán)中,當(dāng)?shù)?站完成放料的工作后,叉車將料盤(pán)放入相應(yīng)料倉(cāng)位。叉車返回原位,為下次動(dòng)作做準(zhǔn)備，同時(shí)在倉(cāng)庫(kù)未滿的情況下，觸發(fā)第1站的動(dòng)作。2、設(shè)計(jì)正文主要技術(shù)性能采用現(xiàn)場(chǎng)控制總線直接通訊的方式，真正做到計(jì)算機(jī)只監(jiān)不控，所有的決策、作業(yè)調(diào)度和現(xiàn)場(chǎng)信息等均由堆垛機(jī)、出入庫(kù)輸送機(jī)等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通過(guò)相互間的通訊來(lái)協(xié)調(diào)完成。每個(gè)貨位的托盤(pán)號(hào)分別記錄在堆垛機(jī)和計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)里，管理員可利用對(duì)比功能來(lái)比較計(jì)算機(jī)的記錄和堆垛機(jī)里的記錄，并進(jìn)行修改，修改可自動(dòng)完成和手動(dòng)完成。系統(tǒng)軟硬件功能齊全用戶界面清晰便于操作在此我們采用西門(mén)子S7-200PLC。智能的控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)真正的自動(dòng)盤(pán)庫(kù)功能，管理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)管理、入庫(kù)管理、出庫(kù)管理、查詢、報(bào)表、單據(jù)與盤(pán)庫(kù)、、與動(dòng)畫(huà)等模塊圖 立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)框YYN YN4、機(jī)械手的工作原理機(jī)械手的伸縮、升降、轉(zhuǎn)盤(pán)、抓手的運(yùn)動(dòng)是由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器來(lái)控制的，其步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸入脈沖和電平信號(hào)是由PLC上的NC111模塊來(lái)提供的。5、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器本驅(qū)動(dòng)器的輸入信號(hào)共有3CPDIR、脫機(jī)信號(hào)。它們?cè)隍?qū)動(dòng)器內(nèi)部分別通過(guò)限流電阻接入負(fù)輸入端，且電路形式完全相同。OPTO3路信號(hào)的公共正端（3路光耦的正端輸入）3路輸入信號(hào)在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部接成共陽(yáng)方式，所以O(shè)PTO端須接外部系統(tǒng)的VCCVCC5V則可以直接接入;如果VCC不是+5V則需外部另加限流電阻R，保證給驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部光耦提供8-15mA的驅(qū)動(dòng)電流。步進(jìn)脈沖信號(hào)步進(jìn)脈沖信號(hào)CP用于控制步進(jìn)電機(jī)的位置和速度，也就是說(shuō),驅(qū)動(dòng)器每接受一CP脈沖就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一個(gè)步距角，改變CP脈沖的頻率,能改變步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，控制CP脈沖的個(gè)數(shù)，則可以使步進(jìn)電機(jī)精確定位。這樣就可以很方便的達(dá)到步進(jìn)電機(jī)調(diào)速和定位的目的，本驅(qū)動(dòng)器的CP信號(hào)為低電平有效，要求CP信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電流為8-15mA，對(duì)CP的脈沖寬度也有一定的要求，一般不小于5μS。方向信號(hào)方向電平信號(hào)DIR為低電平時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)。電機(jī)要轉(zhuǎn)向，必須在電機(jī)停止以后進(jìn)行。脫機(jī)電平信號(hào)當(dāng)驅(qū)動(dòng)器上電以后，步進(jìn)電機(jī)處于鎖定狀態(tài)（未施加CP脈沖時(shí)（施CP脈沖時(shí)），可以用信號(hào),手動(dòng)調(diào)整電機(jī)而不關(guān)閉驅(qū)動(dòng)器。6、PLC模塊的工作原理性能指標(biāo)每個(gè)單元可以控制一個(gè)軸;輸出控制脈沖 脈沖速率:1～99990個(gè)脈沖速率得變化:控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)階梯式自動(dòng)加,加速度為每毫秒每秒脈沖;原點(diǎn)搜索:可監(jiān)測(cè)原點(diǎn)或原點(diǎn)信號(hào);也可進(jìn)行原點(diǎn)補(bǔ)償0～9999個(gè)脈沖;也可高速或接近現(xiàn)有速度搜索原點(diǎn);間隙補(bǔ)償:0～9999個(gè)脈沖;手動(dòng)操作:可高速點(diǎn)動(dòng)，低速點(diǎn)動(dòng)和微動(dòng);多點(diǎn)定位:可一次定位2015種速度變化系統(tǒng)配置3I/O位控單元有自己的微處理器和器，還有脈沖發(fā)生器和I/O接口。位控單元既可以被PCCPU單元控制，也可以直接由控制臺(tái)的外部輸入信號(hào)控制。一方面它通過(guò)總路線及接口電路與C200HPC相連，與主CPU頻繁交換信息;另一方面又通過(guò)I/O連接器接收外部開(kāi)關(guān)量輸入及輸出脈沖。位控單元根據(jù)PC發(fā)出的控制指令和接收到的。外部輸入信號(hào)，由自身的CPU執(zhí)行具體的定位算法，并依執(zhí)行的結(jié)果控制脈沖發(fā)生器輸出脈沖數(shù)及頻率。位控單元減輕了主CPU的負(fù)擔(dān)，它最終還是作為C200HPC的一個(gè)智能接口單元，占用相應(yīng)的I/O地址。7、PLC模塊的配線圖4掛板配線圖首先進(jìn)行機(jī)械手的伸縮、升降、轉(zhuǎn)盤(pán)和抓手的重啟動(dòng)和原點(diǎn)搜索;機(jī)械手的伸縮臂向前，同時(shí)轉(zhuǎn)盤(pán)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，一直分別運(yùn)行到NC111positioningaction#0中設(shè)置的輸出脈沖個(gè)數(shù)時(shí)停止;機(jī)械手下降，一直到下降到NC111positioningaction#0中設(shè)置的輸出脈沖個(gè)數(shù)時(shí)停止;抓手電磁閘啟動(dòng)，抓手抓緊，抓起貨物機(jī)械手的升降進(jìn)行原點(diǎn)搜索;機(jī)械手的伸縮臂向后，同時(shí)轉(zhuǎn)盤(pán)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，一直分別運(yùn)行到NC111positioningaction#1中設(shè)置的輸出脈沖個(gè)數(shù)時(shí)停止;機(jī)械手下降，一直到下降到NC111positioningaction#1中設(shè)置的輸出脈沖個(gè)數(shù)時(shí)停止;抓手電磁閘再次啟動(dòng)，抓手放松，貨物A再次對(duì)機(jī)械手的升降進(jìn)行原點(diǎn)搜索;機(jī)械手的伸縮臂、轉(zhuǎn)盤(pán)進(jìn)行原點(diǎn)搜索，全部復(fù)位。8、PLC的設(shè)計(jì)程序9、總結(jié)經(jīng)過(guò)跟同學(xué)二周不停的努力和奮斗，PLC課程設(shè)計(jì)終于完成了。經(jīng)過(guò)這兩周的設(shè)計(jì)使PLC知識(shí)進(jìn)行了更深入的學(xué)習(xí)，并且我明白了學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在PLC設(shè)計(jì)原理。有很多設(shè)計(jì)理念來(lái)源于實(shí)際，從中找出最適，使我們受益。在此對(duì)辛