項(xiàng)目九 立體倉(cāng)庫(kù)電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試

項(xiàng)目九計(jì)立體倉(cāng)庫(kù)電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試延遲符目錄CATALOG01020304學(xué)習(xí)目標(biāo)控制要求延遲符05系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試06項(xiàng)目拓展延遲符一、學(xué)習(xí)目標(biāo)延遲符延遲符學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)能完成一臺(tái)S7-300PLC與兩臺(tái)S7-200SMART的工業(yè)以太網(wǎng)組網(wǎng)；2、能完成觸摸屏與S7-300的工業(yè)以太網(wǎng)連接；3、能完成立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)的電氣控制原理圖的繪制；4、能完成立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)中主要器件的安裝與連接；5、能完成立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)的運(yùn)行與調(diào)試。延遲符學(xué)習(xí)目標(biāo)立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)共由稱重區(qū)、貨物傳送帶、托盤傳送帶、機(jī)器手裝置、碼料小車和一個(gè)立體倉(cāng)庫(kù)組成，系統(tǒng)俯視圖如圖所示。系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程如下：貨物首先經(jīng)過(guò)稱重區(qū)稱重，然后經(jīng)過(guò)貨物傳送帶將貨物運(yùn)送至SQ2位置，然后由機(jī)械手將貨物取至SQ4處的托盤上，然后由碼料小車將貨物連同托盤運(yùn)送至倉(cāng)庫(kù)區(qū)，碼放至不同的存儲(chǔ)位置。其中倉(cāng)庫(kù)區(qū)的正視圖如圖所示。延遲符學(xué)習(xí)目標(biāo)由圖2可知，立體倉(cāng)庫(kù)共有9個(gè)存儲(chǔ)位置。已知每個(gè)存儲(chǔ)位置最多可承受100KG的重量，而貨物重量一般在0-100千克之間，經(jīng)稱重模塊稱重后，將重量信號(hào)轉(zhuǎn)換成0-10V電壓信號(hào)。在碼放貨物時(shí)，按照A1-A2-A3-B1-B2-B3-C1-C2-C3的規(guī)則進(jìn)行碼放。模擬量信號(hào)可以使用前面板提供的0-10V電壓給出。立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)由以下電氣控制回路組成：貨物傳送帶由電機(jī)M1驅(qū)動(dòng)【M1為三相異步電動(dòng)機(jī)由變頻器進(jìn)行多段速控制,變頻器參數(shù)設(shè)置為第一段速為15Hz，第二段速為30Hz，第三段速為45Hz，加速時(shí)間1.2秒,減速時(shí)間0.5秒三相異步電機(jī)，只進(jìn)行單向正轉(zhuǎn)運(yùn)行】。托盤傳送帶由電機(jī)M2驅(qū)動(dòng)【M2為三相異步電機(jī)，只進(jìn)行單向正轉(zhuǎn)運(yùn)行】。碼料小車的左右運(yùn)行由電機(jī)M3驅(qū)動(dòng)【M3為伺服電機(jī)；伺服電機(jī)參數(shù)設(shè)置如下：伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周需要1600個(gè)脈沖】。碼料小車的上下運(yùn)行由電機(jī)M4驅(qū)動(dòng)【M4為步進(jìn)電機(jī)；步進(jìn)電機(jī)參數(shù)設(shè)置如下：步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周需要1000個(gè)脈沖】。電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)以“順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為正向,逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為反向”為準(zhǔn)。延遲符二、控制要求延遲符立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)備具備兩種工作模式，模式一：手動(dòng)調(diào)試模式；模式二：自動(dòng)運(yùn)行模式。設(shè)備上電后觸摸屏進(jìn)入歡迎界面，觸摸界面任意位置，設(shè)備進(jìn)入調(diào)試模式。1、調(diào)試模式設(shè)備進(jìn)入手動(dòng)調(diào)試模式后，觸摸屏出現(xiàn)調(diào)試畫面，調(diào)試畫面可參考圖9-3進(jìn)行制作。通過(guò)按下選擇調(diào)試按鈕，選擇需要調(diào)試的電機(jī)，當(dāng)前電機(jī)指示燈亮，觸摸屏提示信息變化為“當(dāng)前調(diào)試電機(jī)為：××電機(jī)”，按下SB1啟動(dòng)按鈕，選中的電機(jī)將進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行。每個(gè)電機(jī)調(diào)試完成后，對(duì)應(yīng)的指示燈消失。此外，調(diào)試界面中應(yīng)配置有通訊測(cè)試功能，用于測(cè)試主站PLC、從站PLC和觸摸屏之間的通訊。例如，測(cè)試從站1與觸摸屏之間的通訊時(shí)，可在觸摸屏上設(shè)置指示燈，當(dāng)按下SB1時(shí)，觸摸屏上的指示燈亮?？刂埔罂刂埔筘浳飩魉蛶щ妱?dòng)機(jī)M1調(diào)試過(guò)程按下啟動(dòng)按鈕SB1后，電機(jī)M1以15Hz啟動(dòng)，再按下SB1按鈕M1電動(dòng)機(jī)30Hz運(yùn)行，再按下SB1按鈕M1電動(dòng)機(jī)45Hz運(yùn)行，整個(gè)過(guò)程中按下停止按鈕SB2，M1停止。M1電機(jī)調(diào)試過(guò)程中，HL1以亮2S滅1S的周期閃爍。12托盤傳送帶電動(dòng)機(jī)M2調(diào)試過(guò)程按下啟動(dòng)按鈕SB1后，電機(jī)M2啟動(dòng)運(yùn)行，3秒后停止，停2s后又開(kāi)始運(yùn)行，直到按下停止按鈕SB2，電機(jī)M2調(diào)試結(jié)束。M2電機(jī)調(diào)試過(guò)程中，HL1長(zhǎng)亮。延遲符控制要求碼料小車垂直移動(dòng)電機(jī)（步進(jìn)電機(jī)）M4調(diào)試過(guò)程碼料小車垂直移動(dòng)電機(jī)（步進(jìn)電機(jī)）不需要安裝在絲杠裝置上。步進(jìn)電機(jī)開(kāi)始調(diào)試前，首先在觸摸屏中設(shè)定步進(jìn)電機(jī)的速度之后（速度范圍應(yīng)在60-150r/min之間），按下啟動(dòng)按鈕SB1，步進(jìn)電機(jī)M4以正轉(zhuǎn)5s-停2s-反轉(zhuǎn)5s-停2s的周期一直運(yùn)行，按下停止按鈕SB2，M4停止。M4電機(jī)調(diào)試過(guò)程中，HL2以亮2S滅1S的周期閃爍。4延遲符3碼料小車水平移動(dòng)電機(jī)（伺服電機(jī)）M3調(diào)試過(guò)程碼料小車水平移動(dòng)電機(jī)（伺服電機(jī)）安裝在絲杠裝置上，其安裝示意圖如圖9-4所示，其中SQ13、SQ12、SQ11分別為立體倉(cāng)庫(kù)A、B、C三個(gè)區(qū)的定位開(kāi)關(guān)，SQ14、SQ15分別為極限位開(kāi)關(guān)。伺服電機(jī)開(kāi)始調(diào)試前，手動(dòng)將碼料小車移動(dòng)至SQ11位置，在觸摸屏中設(shè)定伺服電機(jī)的速度之后（速度范圍應(yīng)在60-150r/min之間），按下啟動(dòng)按鈕SB1，碼料小車向右行駛2cm停止，2s后，碼料小車開(kāi)始向左運(yùn)行，至SQ11處停止，2s后繼續(xù)向左運(yùn)行，至SQ12處停止，2s后繼續(xù)向左運(yùn)行，至SQ13處停止。然后重新設(shè)置伺服電機(jī)速度，再次按下SB1，碼料小車開(kāi)始右行，至SQ11處停止，整個(gè)調(diào)試過(guò)程結(jié)束。整個(gè)過(guò)程中按下停止按鈕SB2，M3停止，再次按下SB1，小車從當(dāng)前位置開(kāi)始繼續(xù)運(yùn)行。M3電機(jī)調(diào)試過(guò)程中，小車運(yùn)行時(shí)HL2長(zhǎng)亮，小車停止時(shí)HL2以2Hz閃爍。所有電機(jī)（M1～M4）調(diào)試完成后按下SB3，系統(tǒng)將切換進(jìn)入到自動(dòng)運(yùn)行模式。在未進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行模式時(shí)，單臺(tái)電機(jī)可以反復(fù)調(diào)試。延遲符三、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)延遲符延遲符系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)根據(jù)控制任務(wù)描述，選用一臺(tái)S7-300PLC與兩臺(tái)S7-200SMART作為本系統(tǒng)的控制器，S7-300PLC為主站，兩臺(tái)S7-200SMART為從站，電機(jī)控制、I/O、HMI與PLC組合分配方案如表所示，本系統(tǒng)控制框圖如圖所示。設(shè)備控制器HMICPU314C-2PN/DPM1、M2SB1～SB4HL1～HL5SQ1～SQ4S7-200Smart6ES7288-1SR40-0AA0M3、M4、SA1SQ11～SQ15S7-200Smart6ES7288-1ST30-0AA0延遲符四、系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝延遲符延遲符系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.3.1電氣原理分析立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)運(yùn)行由4個(gè)電機(jī)組成。M1為貨物傳送帶電機(jī)，M2為托盤傳送帶電機(jī)，M3為左右運(yùn)行的碼料小車電機(jī)，M4為上下運(yùn)行的碼料小車電機(jī)，M5為第一級(jí)傳輸帶電機(jī)，標(biāo)簽打印控制系統(tǒng)原理圖如圖9-6所示，工作原理如下：M1:按下啟動(dòng)按鈕SB1，電機(jī)M2以15Hz啟動(dòng)，再按SB1電機(jī)以30Hz運(yùn)行，再按SB1電機(jī)以45Hz運(yùn)行。按下停止按鈕SB2,M1電機(jī)停止。在調(diào)試過(guò)程中，HL1以亮2S滅1s周期閃爍。M2:按下啟動(dòng)按鈕SB1，KM1線圈的得電，KM1主觸點(diǎn)吸合，電機(jī)運(yùn)行。3秒后，KM1線圈失電，KM1主觸點(diǎn)斷開(kāi),電機(jī)停止。2秒后，KM1線圈的得電，KM1主觸點(diǎn)吸合，電機(jī)運(yùn)行。反復(fù)運(yùn)行。按下停止按鈕SB2,KM1線圈失電，KM1主觸點(diǎn)斷開(kāi),電機(jī)停止。在調(diào)試過(guò)程中，HL1長(zhǎng)亮。M3:先手動(dòng)調(diào)試到初始位置SQ11，設(shè)定伺服速度(60-150r/min)，按下SB1按鈕，電機(jī)向右行駛2cm后停止，2S后小車開(kāi)始向左運(yùn)行，到達(dá)SQ11位置，電機(jī)停止。在調(diào)試過(guò)程中，HL2長(zhǎng)亮。停止時(shí)HL2以2Hz閃爍。M4：先手動(dòng)調(diào)試到初始位置SQ11，設(shè)定步進(jìn)速度(60-150r/min)，按下SB1按鈕，電機(jī)以正轉(zhuǎn)5S、停止2S、反轉(zhuǎn)5S、停止2S，周期運(yùn)行。按下停止按鈕SB2，M4停止。在調(diào)試過(guò)程中，HL2以亮2S滅1S的周期閃爍。系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.3.1電氣原理分析延遲符系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.3.2I/O地址分配根據(jù)對(duì)立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)的分析，本系統(tǒng)S7-300PLC輸入信號(hào)有：無(wú)；輸出信號(hào)有：無(wú)；S7-200SMARTPLCSR40輸入信號(hào)有按鈕SB1、SB2、SB3、SB4，位置傳感器SQ1、SQ2、SQ3、SQ4，輸出信號(hào)有M1電機(jī)第一段速15Hz、第二段速30Hz、第三段速45Hz，M2三相異步電機(jī)線圈，指示燈HL1、HL2、HL3、HL4、HL5；S7-200SMARTPLCST30輸入信號(hào)有主令開(kāi)關(guān)SA1行程開(kāi)關(guān)SQ11、SQ12、SQ13、SQ14、SQ15;輸出信號(hào)有M3伺服電機(jī)，M4步進(jìn)電機(jī)。具體輸入/輸出信號(hào)地址分配情況如表9-2（1）（2）（3）所示。S7-300PLC輸入信號(hào)輸出信號(hào)序號(hào)信號(hào)名稱PLC地址序號(hào)信號(hào)名稱PLC地址1無(wú)1無(wú)表9-2（1）S7-300PLC地址分配延遲符系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.3.2I/O地址分配表9-2（2）S7-200SMARTPLCSR40地址分配S7-200SMARTPLCSR40輸入信號(hào)輸出信號(hào)序號(hào)信號(hào)名稱PLC地址序號(hào)信號(hào)名稱PLC地址1SB1按鈕I0.01M1DIN1Q1.02SB2按鈕I0.12M1DIN2Q1.13SB3按鈕I0.23M1DIN3Q1.24SB4按鈕I0.34M2三相異步線圈Q0.05行程開(kāi)關(guān)SQ1I0.45指示燈HL1Q0.16行程開(kāi)關(guān)SQ2I0.56指示燈HL2Q0.27行程開(kāi)關(guān)SQ3I0.67指示燈HL3Q0.38行程開(kāi)關(guān)SQ4I0.78指示燈HL4Q0.49指示燈HL5Q0.5延遲符系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.3.2I/O地址分配表9-2（3）S7-200SMARTPLCST30地址分配S7-200SMARTPLCST30輸入信號(hào)輸出信號(hào)序號(hào)信號(hào)名稱PLC地址序號(hào)信號(hào)名稱PLC地址1位置傳感器SQ11I0.21M3PULSEQ0.02位置傳感器SQ12I0.32M3SIGNQ0.23位置傳感器SQ13I0.43M4PLS+Q0.14位置傳感器SQ14I0.54M4DIR+Q0.75位置傳感器SQ15I0.66主令開(kāi)關(guān)SA1I0.7延遲符系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.3.3系統(tǒng)安裝與接線延遲符五、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試延遲符延遲符系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.4.1MCGS組態(tài)設(shè)計(jì)在文件工具欄選擇新建項(xiàng)目，彈出對(duì)話框，選擇觸摸屏型號(hào)TPC7062Ti，在設(shè)備組態(tài)窗口選擇通用TCPIP串口父設(shè)備及西門子CP443-1以太網(wǎng)模塊，雙擊以太網(wǎng)模塊創(chuàng)建MCGS畫面變量、設(shè)置本地IP地址及遠(yuǎn)程IP地址，設(shè)備編輯窗口如圖所示。一、新建工程延遲符系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.4.1MCGS組態(tài)設(shè)計(jì)在用戶窗口新建3個(gè)窗口，分別為窗口0（歡迎界面）、窗口1（手動(dòng)調(diào)試模式）及窗口2（自動(dòng)運(yùn)行模式）。在歡迎界面中插入一個(gè)按鈕，并將它的邊線拉至界面邊框，然后右擊-屬性，在基本屬性文本處輸入歡迎進(jìn)入立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)，在操作屬性中，在打開(kāi)用戶窗口打勾，選擇窗口1，如圖所示。二、新建窗口延遲符系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.4.1MCGS組態(tài)設(shè)計(jì)雙擊打開(kāi)窗口2（手動(dòng)調(diào)試界面），先從工具箱中選擇插入元件命令，在對(duì)象元件庫(kù)里選擇指示燈3，在觸摸屏中按住鼠標(biāo)左鍵，畫出4個(gè)指示燈，并添加標(biāo)注，連接對(duì)應(yīng)變量。在對(duì)象元件庫(kù)里選擇按鈕82，在觸摸屏中按住鼠標(biāo)左鍵，畫出選擇調(diào)試按鈕，連接實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中開(kāi)關(guān)型變量KG0，調(diào)試按鈕按下次數(shù)由變量按下按鈕次數(shù)MW110記錄，循環(huán)策略腳本程序如圖所示。三、手動(dòng)調(diào)試界面設(shè)計(jì)延遲符系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.4.1MCGS組態(tài)設(shè)計(jì)然后從工具箱中選擇標(biāo)簽，在“當(dāng)前調(diào)試電機(jī)：”右邊插入4個(gè)標(biāo)簽，雙擊標(biāo)簽，在屬性設(shè)置中勾選可見(jiàn)度，在4個(gè)標(biāo)簽的擴(kuò)展屬性的文本中輸入貨物傳送帶電動(dòng)機(jī)M1、托盤傳送帶電動(dòng)機(jī)M2、碼料小車水平移動(dòng)電機(jī)（伺服電機(jī)）M3、碼料小車垂直移動(dòng)電機(jī)（步進(jìn)電機(jī)）M4，在標(biāo)簽的可見(jiàn)度屬性中選擇表達(dá)式非零時(shí)對(duì)應(yīng)圖符可見(jiàn)，表達(dá)式選擇與對(duì)應(yīng)的指示燈變量相同，如圖9-11所示。三、手動(dòng)調(diào)試界面設(shè)計(jì)延遲符系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.4.1MCGS組態(tài)設(shè)計(jì)最后從工具箱中選擇輸入框，在窗口1中按鼠標(biāo)左鍵畫兩個(gè)輸入框，雙擊輸入框，在輸入框操作屬性中，分別連接數(shù)值型變量伺服速度MD120和步進(jìn)速度MD124，設(shè)計(jì)完成的手動(dòng)調(diào)試界面如圖所示。三、手動(dòng)調(diào)試界面設(shè)計(jì)延遲符系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.4.2PLC程序設(shè)計(jì)S7-300硬件組態(tài)完成之后，雙擊硬件組態(tài)中的PN-IO，彈出PN-IO屬性對(duì)話框，在屬性對(duì)話框常規(guī)的接口處單擊屬性，彈出Ethernet接口屬性對(duì)話框，輸入S7-300PLC的IP地址192.168.2.1，然后點(diǎn)擊新建按鈕，創(chuàng)建Ethernet網(wǎng)絡(luò)，如圖所示。（一）新建Ethernet子網(wǎng)延遲符系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.4.2PLC程序設(shè)計(jì)成新建Ethernet子網(wǎng)之后，退出硬件組態(tài)窗口，返回項(xiàng)目設(shè)計(jì)窗口，雙擊圖9-14中的連接，彈出NetPro網(wǎng)絡(luò)窗口，在SMATIC300（1）的CPU處點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，單擊圖9-15中插入新連接，彈出插入新連接對(duì)話框，連接伙伴選擇未指定，連接類型選擇S7連接，如圖9-16所示。（二）S7-300PLC與S7-200SMART的組網(wǎng)圖9-14項(xiàng)目設(shè)計(jì)窗口圖9-15NetPro網(wǎng)絡(luò)圖9-16插入新連接系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.4.2PLC程序設(shè)計(jì)在圖9-16中點(diǎn)擊確定按鈕，彈出S7連接屬性對(duì)話框，在塊參數(shù)中設(shè)置本地ID地址，SR40設(shè)置為1（W#16#1），ST30設(shè)置為2（W#16#2），在伙伴的地址中設(shè)置SR40和ST30的IP地址為192.168.2.2、192.168.2.3，如圖9-17、9-18所示。（二）S7-300PLC與S7-200SMART的組網(wǎng)圖9-17SR40塊參數(shù)本地ID及伙伴地址圖9-18ST30塊參數(shù)本地ID及伙伴地址系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.4.2PLC程序設(shè)計(jì)塊參數(shù)設(shè)置完成之后，S7-300PLC與兩個(gè)S7-200SMART的組網(wǎng)完成，NetPro網(wǎng)絡(luò)窗口出現(xiàn)Ethernet網(wǎng)絡(luò)連接，保存并編譯，如圖所示。（二）S7-300PLC與S7-200SMART的組網(wǎng)系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.4.2PLC程序設(shè)計(jì)S7-300與兩個(gè)S7-200SMART的通信區(qū)設(shè)置如圖9-20所示。S7-300PLC由MB100~MB179區(qū)發(fā)送數(shù)據(jù)到S7-200SMARTSR40的VB100~VB179區(qū)，S7-300PLC接收由S7-200SMARTSR40的VB0~VB49區(qū)發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到的MB0~MB49區(qū)。S7-300PLC由MB100~MB179區(qū)發(fā)送數(shù)據(jù)到S7-200SMARTST30的VB100~VB179區(qū)，S7-300PLC接收由S7-200SMARTST30的VB50~VB99區(qū)發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到的MB50~MB99區(qū)。（三）設(shè)置S7-300與兩個(gè)S7-200SMART的通信區(qū)系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.4.2PLC程序設(shè)計(jì)1、設(shè)置S7-300與S7-200SMARTSR40的通信區(qū)S7-300讀取S7-200SMARTSR40存儲(chǔ)區(qū)V0.0開(kāi)始的50個(gè)字節(jié)的信號(hào)存放到S7-300的存儲(chǔ)區(qū)M0.0開(kāi)始的50個(gè)字節(jié)中。S7-300發(fā)送M100.0開(kāi)始的80個(gè)字節(jié)的信號(hào)到S7-200SMARTSR40存儲(chǔ)區(qū)V100.0開(kāi)始的80個(gè)字節(jié)中。具體指令如圖所示。（三）設(shè)置S7-300與兩個(gè)S7-200SMART的通信區(qū)系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.4.2PLC程序設(shè)計(jì)2、設(shè)置S7-300與S7-200SMARTST30的通信區(qū)S7-300讀取S7-200SMARTST30存儲(chǔ)區(qū)V50.0開(kāi)始的50個(gè)字節(jié)的信號(hào)存放到S7-300的存儲(chǔ)區(qū)M50.0開(kāi)始的50個(gè)字節(jié)中。S7-300發(fā)送M100.0開(kāi)始的80個(gè)字節(jié)的信號(hào)到S7-200SMARTST30存儲(chǔ)區(qū)V100.0開(kāi)始的80個(gè)字節(jié)中。具體指令如圖所示。（三）設(shè)置S7-300與兩個(gè)S7-200SMART的通信區(qū)系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.4.2PLC程序設(shè)計(jì)根據(jù)控制要求，貨物傳送帶電動(dòng)機(jī)M1由變頻器進(jìn)行多段速調(diào)速，變頻器參數(shù)設(shè)置P700=2、P701=17、P702=17、P703=17、P1000=3、P1001=15、P1002=30、P1003=45，電機(jī)M1由S7-200SMARTSR40控制，SR40主程序中，觸摸屏選擇調(diào)試按鈕計(jì)數(shù)信號(hào)VW110=1，且觸摸屏手動(dòng)調(diào)試界面信號(hào)m100.0=1，通過(guò)信號(hào)傳輸?shù)絊R40使得V100.0=1時(shí)，調(diào)用貨物傳送帶電機(jī)M1子程序，且V0.0=1，通過(guò)信號(hào)傳輸?shù)?00PLC使得m0.0=1，即觸摸屏上貨物傳送帶電機(jī)指示燈點(diǎn)亮。程序調(diào)用如圖所示。二、貨物傳送帶電動(dòng)機(jī)M1程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.4.2PLC程序設(shè)計(jì)貨物傳送帶電動(dòng)機(jī)M1子程序中，按下啟動(dòng)按鈕SB1計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)一次，電機(jī)M1以15Hz啟動(dòng)，再按下SB1按鈕計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)第二次電機(jī)以30Hz運(yùn)行，再按下SB1按鈕計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)第三次電機(jī)以45Hz運(yùn)行，按下SB2按鈕，電機(jī)停止，在調(diào)試過(guò)程中指示燈HL1以亮2S滅1S的周期閃爍，貨物傳送帶電動(dòng)機(jī)M1控制程序如圖所示。二、貨物傳送帶電動(dòng)機(jī)M1程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.4.2PLC程序設(shè)計(jì)根據(jù)控制要求，托盤傳送帶電機(jī)M2由S7-200SMARTSR40控制，SR40主程序中，觸摸屏選擇調(diào)試按鈕計(jì)數(shù)信號(hào)VW110=2，且觸摸屏手動(dòng)調(diào)試界面信號(hào)m100.0=1，通過(guò)信號(hào)傳輸?shù)絊R40使得V100.0=1時(shí)，調(diào)用托盤傳送帶電機(jī)M2子程序，且V0.1=1，通過(guò)信號(hào)傳輸?shù)?00PLC使得m0.1=1，即觸摸屏上托盤傳送帶電機(jī)指示燈點(diǎn)亮。程序調(diào)用如圖所示。三、托盤傳送帶電機(jī)M2程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.4.2PLC程序設(shè)計(jì)在托盤傳送帶電機(jī)M2子程序中，按下按鈕SB1，電機(jī)M2啟動(dòng),3S后停止，停2S后又開(kāi)始運(yùn)行，按此規(guī)律反復(fù)運(yùn)行，按下停止按鈕SB2電機(jī)M2停止，在調(diào)試過(guò)程中HL1指示燈長(zhǎng)亮，控制程序和指示燈程序如圖所示。三、托盤傳送帶電機(jī)M2程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.4.2PLC程序設(shè)計(jì)根據(jù)控制要求，碼料小車水平移動(dòng)電機(jī)M3由S7-200SMARTST30控制，ST30主程序中，觸摸屏選擇調(diào)試按鈕計(jì)數(shù)信號(hào)VW110=3，且觸摸屏手動(dòng)調(diào)試界面信號(hào)m100.0=1，通過(guò)信號(hào)傳輸?shù)絊T30使得V100.0=1時(shí)，調(diào)用碼料小車水平移動(dòng)電機(jī)M3子程序并進(jìn)行伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)軸的初始化，程序調(diào)用及運(yùn)動(dòng)軸初始化如圖所示。四、碼料小車水平移動(dòng)電機(jī)M3程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.4.2PLC程序設(shè)計(jì)在碼料小車水平移動(dòng)電機(jī)子程序中，手動(dòng)將碼料小車移動(dòng)至SQ11位置，在觸摸屏中設(shè)定伺服電機(jī)的速度之后（速度范圍應(yīng)在60-150r/min之間），按下啟動(dòng)按鈕SB1，碼料小車向右行駛2cm停止，2s后，碼料小車開(kāi)始向左運(yùn)行，至SQ11處停止，2s后繼續(xù)向左運(yùn)行至SQ12處停止，2s后繼續(xù)向左運(yùn)行，至SQ13處停止。然后重新設(shè)置伺服電機(jī)速度，再次按下SB1，碼料小車開(kāi)始右行，至SQ11處停止，整個(gè)調(diào)試過(guò)程結(jié)束。整個(gè)過(guò)程中按下停止按鈕SB2，M3停止，再次按下SB1，小車從當(dāng)前位置開(kāi)始繼續(xù)運(yùn)行，碼料小車水平移動(dòng)電機(jī)控制程序如圖所示。四、碼料小車水平移動(dòng)電機(jī)M3程序設(shè)計(jì)（1）系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.4.2PLC程序設(shè)計(jì)在碼料小車水平移動(dòng)電機(jī)子程序中，手動(dòng)將碼料小車移動(dòng)至SQ11位置，在觸摸屏中設(shè)定伺服電機(jī)的速度之后（速度范圍應(yīng)在60-150r/min之間），按下啟動(dòng)按鈕SB1，碼料小車向右行駛2cm停止，2s后，碼料小車開(kāi)始向左運(yùn)行，至SQ11處停止，2s后繼續(xù)向左運(yùn)行至SQ12處停止，2s后繼續(xù)向左運(yùn)行，至SQ13處停止。然后重新設(shè)置伺服電機(jī)速度，再次按下SB1，碼料小車開(kāi)始右行，至SQ11處停止，整個(gè)調(diào)試過(guò)程結(jié)束。整個(gè)過(guò)程中按下停止按鈕SB2，M3停止，再次按下SB1，小車從當(dāng)前位置開(kāi)始繼續(xù)運(yùn)行，碼料小車水平移動(dòng)電機(jī)控制程序如圖所示。四、碼料小車水平移動(dòng)電機(jī)M3程序設(shè)計(jì)（2）系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.4.2PLC程序設(shè)計(jì)在碼料小車水平移動(dòng)電機(jī)子程序中，手動(dòng)將碼料小車移動(dòng)至SQ11位置，在觸摸屏中設(shè)定伺服電機(jī)的速度之后（速度范圍應(yīng)在60-150r/min之間），按下啟動(dòng)按鈕SB1，碼料小車向右行駛2cm停止，2s后，碼料小車開(kāi)始向左運(yùn)行，至SQ11處停止，2s后繼續(xù)向左運(yùn)行至SQ12處停止，2s后繼續(xù)向左運(yùn)行，至SQ13處停止。然后重新設(shè)置伺服電機(jī)速度，再次按下SB1，碼料小車開(kāi)始右行，至SQ11處停止，整個(gè)調(diào)試過(guò)程結(jié)束。整個(gè)過(guò)程中按下停止按鈕SB2，M3停止，再次按下SB1，小車從當(dāng)前位置開(kāi)始繼續(xù)運(yùn)行，碼料小車水平移動(dòng)電機(jī)控制程序如圖所示。四、碼料小車水平移動(dòng)電機(jī)M3程序設(shè)計(jì)（3）系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.4.2PLC程序設(shè)計(jì)在碼料小車水平移動(dòng)電機(jī)子程序中，手動(dòng)將碼料小車移動(dòng)至SQ11位置，在觸摸屏中設(shè)定伺服電機(jī)的速度之后（速度范圍應(yīng)在60-150r/min之間），按下啟動(dòng)按鈕SB1，碼料小車向右行駛2cm停止，2s后，碼料小車開(kāi)始向左運(yùn)行，至SQ11處停止，2s后繼續(xù)向左運(yùn)行至SQ12處停止，2s后繼續(xù)向左運(yùn)行，至SQ13處停止。然后重新設(shè)置伺服電機(jī)速度，再次按下SB1，碼料小車開(kāi)始右行，至SQ11處停止，整個(gè)調(diào)試過(guò)程結(jié)束。整個(gè)過(guò)程中按下停止按鈕SB2，M3停止，再次按下SB1，小車從當(dāng)前位置開(kāi)始繼續(xù)運(yùn)行，碼料小車水平移動(dòng)電機(jī)控制程序如圖所示。四、碼料小車水平移動(dòng)電機(jī)M3程序設(shè)計(jì)（4）系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.4.2PLC程序設(shè)計(jì)在碼料小車水平移動(dòng)電機(jī)子程序中，手動(dòng)將碼料小車移動(dòng)至SQ11位置，在觸摸屏中設(shè)定伺服電機(jī)的速度之后（速度范圍應(yīng)在60-150r/min之間），按下啟動(dòng)按鈕SB1，碼料小車向右行駛2cm停止，2s后，碼料小車開(kāi)始向左運(yùn)行，至SQ11處停止，2s后繼續(xù)向左運(yùn)行至SQ12處停止，2s后繼續(xù)向左運(yùn)行，至SQ13處停止。然后重新設(shè)置伺服電機(jī)速度，再次按下SB1，碼料小車開(kāi)始右行，至SQ11處停止，整個(gè)調(diào)試過(guò)程結(jié)束。整個(gè)過(guò)程中按下停止按鈕SB2，M3停止，再次按下SB1，小車從當(dāng)前位置開(kāi)始繼續(xù)運(yùn)行，碼料小車水平移動(dòng)電機(jī)控制程序如圖所示。四、碼料小車水平移動(dòng)電機(jī)M3程序設(shè)計(jì)（5）系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.4.2PLC程序設(shè)計(jì)根據(jù)控制要求，碼料小車水平移動(dòng)電機(jī)M3在調(diào)試過(guò)程中，小車運(yùn)行時(shí)HL2長(zhǎng)亮，小車停止時(shí)HL2以2Hz閃爍，指示燈由S7-200SMARTSR40控制，SR40主程序中，觸摸屏選擇調(diào)試按鈕計(jì)數(shù)信號(hào)VW110=3，且觸摸屏手動(dòng)調(diào)試界面信號(hào)m100.0=1，通過(guò)信號(hào)傳輸?shù)絊R40使得V100.0=1時(shí)，調(diào)用M3指示燈子程序，且V0.2=1，通過(guò)信號(hào)傳輸?shù)?00PLC使得m0.2=1，即觸摸屏上碼料水平移動(dòng)電機(jī)指示燈點(diǎn)亮,程序調(diào)用如圖所示。四、碼料小車水平移動(dòng)電機(jī)M3程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.4.2PLC程序設(shè)計(jì)在M3電機(jī)調(diào)試過(guò)程中，M3運(yùn)行時(shí)HL1長(zhǎng)亮，停止時(shí)HL2以2Hz閃爍，將M3運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)從ST30中V90.0傳送到300PLC的M90.0，由300PLC的M90.0傳給SR40的V170.0，具體程序如圖所示。四、碼料小車水平移動(dòng)電機(jī)M3程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.4.2PLC程序設(shè)計(jì)根據(jù)控制要求，碼料小車垂直移動(dòng)電機(jī)M4由S7-200SMARTST30控制，ST30主程序中，觸摸屏選擇調(diào)試按鈕計(jì)數(shù)信號(hào)VW110=4，且觸摸屏手動(dòng)調(diào)試界面信號(hào)m100.0=1，通過(guò)信號(hào)傳輸?shù)絊T30使得V100.0=1時(shí)，調(diào)用碼料小車垂直移動(dòng)電機(jī)M4子程序，程序調(diào)用及運(yùn)動(dòng)軸初始化如圖所示。五、碼料小車垂直移動(dòng)電機(jī)M4程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.4.2PLC程序設(shè)計(jì)在碼料小車垂直移動(dòng)電機(jī)子程序中，步進(jìn)電機(jī)開(kāi)始調(diào)試前，首先在觸摸屏中設(shè)定步進(jìn)電機(jī)的速度之后（速度范圍應(yīng)在60-150r/min之間），按下啟動(dòng)按鈕SB1，步進(jìn)電機(jī)M4以正轉(zhuǎn)5s-停2s-反轉(zhuǎn)5s-停2s的周期一直運(yùn)行，按下停止按鈕SB2，M4停止，具體程序如圖所示。五、碼料小車垂直移動(dòng)電機(jī)M4程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9.4.2PLC程序設(shè)計(jì)根據(jù)控制要求，碼料小車垂直移動(dòng)電機(jī)M4在調(diào)試過(guò)程中，HL2以亮2S滅1S的周期閃爍。指示燈由S7-200SMARTSR40控制，SR40主程序中，觸摸屏選擇調(diào)試按鈕計(jì)數(shù)信號(hào)VW110=4，且觸摸屏手動(dòng)調(diào)試界面信號(hào)m100.0=1，通過(guò)信號(hào)傳輸?shù)絊R40使得V100.0=1時(shí)，調(diào)用M4指示燈子程序，且V0.3=1，通過(guò)信號(hào)傳輸?shù)?00PLC使得m0.3=1，即觸摸屏上碼料垂直移動(dòng)電機(jī)指示燈點(diǎn)亮。程序調(diào)用及指示燈控制程序如圖9-33、9-34所示。五、碼料小車垂直移動(dòng)電機(jī)M4程序設(shè)計(jì)延遲符六、項(xiàng)目拓展延遲符項(xiàng)目拓展切換進(jìn)入到自動(dòng)運(yùn)行模式后，觸摸屏自動(dòng)進(jìn)入運(yùn)行模式畫面，出現(xiàn)“自動(dòng)運(yùn)行模式”字樣，畫面可參考圖進(jìn)行設(shè)計(jì)。畫面要求：觸摸屏畫面應(yīng)當(dāng)有倉(cāng)庫(kù)位置指示，各倉(cāng)庫(kù)位置有貨物進(jìn)入時(shí)，對(duì)應(yīng)位置的顯示已存放貨物的重量；此外，觸摸屏中還應(yīng)該有當(dāng)前運(yùn)送貨物的重量。項(xiàng)目拓展（1）系統(tǒng)初始化狀態(tài)碼料小車處于一層C區(qū)（SQ11檢測(cè)有信號(hào)），各氣缸處于初始狀態(tài)，小車內(nèi)無(wú)貨物。立體倉(cāng)庫(kù)工藝流程與控制要求：（2）運(yùn)行操作①貨物進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)之前，要先進(jìn)行稱重：即首先將貨物放至稱重區(qū)，待觸摸屏中顯示貨物重量時(shí)，按下確認(rèn)按鈕SB4，系統(tǒng)自動(dòng)記錄當(dāng)前貨物重量。②根據(jù)稱得的貨物重量以及之前的碼放情況，系統(tǒng)自動(dòng)決定將貨物碼放至倉(cāng)庫(kù)的第幾層的某一區(qū)。已知每個(gè)存儲(chǔ)位置最多可承受100KG的重量，而貨物重量一般在0-100千克之間。在碼放貨物時(shí)，按照A1-A2-A3-B1-B2-B3-C1-C2-C3的規(guī)則進(jìn)行碼放。例如：第一個(gè)貨物重50KG，將其放入A1倉(cāng)位之后，第二個(gè)貨物若小于50KG，則還將其放入A1位置，若大于50KG，則放入A2位置，依次類推。項(xiàng)目拓展立體倉(cāng)庫(kù)工藝流程與控制要求：③稱重過(guò)的貨物會(huì)被放至貨物傳送帶上，則SQ1會(huì)被壓下，SQ1有信號(hào)后，M1電機(jī)啟動(dòng)正轉(zhuǎn)，M1的速度根據(jù)貨物重量自動(dòng)調(diào)整，即大于60KG的貨物，M1電機(jī)以15Hz速度運(yùn)送；20-60KG之間的貨物，M1電機(jī)以30Hz的速度運(yùn)送；小于20KG的貨物，M1電機(jī)以45Hz速度運(yùn)送。直至貨物被運(yùn)送到位，SQ2被壓下，M1電機(jī)停止。④M1電機(jī)啟動(dòng)的同時(shí)，M2電機(jī)負(fù)責(zé)帶動(dòng)托盤傳送帶將托盤運(yùn)送至SQ4位置：首先SQ3檢測(cè)到傳送帶上有托盤，M2電機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)，當(dāng)托盤被運(yùn)送到位，SQ4被壓下，M2電機(jī)停止。當(dāng)貨物和托盤都被運(yùn)送到位之后，等待5s，期間機(jī)械手負(fù)責(zé)將貨物抓放至托盤上。項(xiàng)目拓展立體倉(cāng)庫(kù)工藝流程與控制要求：⑤貨物被抓放至托盤上之后，系統(tǒng)開(kāi)始正式的入庫(kù)操作：首先碼料小車從C1位置向右行駛2cm（M3電機(jī)帶動(dòng)滑塊右行，速度為1r/s），然后等待5s（期間碼料小車自動(dòng)完成取貨）；取貨完成后，碼料小車自動(dòng)將貨物送至相應(yīng)的倉(cāng)位，期間M3、M4的速度均為2r/s。已知碼料小車每上升一層，步進(jìn)電機(jī)M3需要正轉(zhuǎn)10圈。例如碼料小車需要將貨物運(yùn)送至B2倉(cāng)位，則取貨完成后，M3、M4的動(dòng)作流程如下：M3以2r/s的速度向左行駛，直至SQ12處停下；M4以2r/s的速度正轉(zhuǎn)10r然后停下，此時(shí)碼料小車到達(dá)B2倉(cāng)位，等待2s（期間小車上的氣缸將貨物連同托盤推送至倉(cāng)位中），之后M4以0.5r/s的速度反轉(zhuǎn)1r，緩緩將貨物放下，此時(shí)觸摸屏中對(duì)應(yīng)倉(cāng)位的重量顯示發(fā)生改變；貨物放下后再等待2s（期間小車上的氣缸縮回），之后M3向右運(yùn)行至SQ11，M4反轉(zhuǎn)9r，即碼料小車回到原點(diǎn)。至此一個(gè)完整的碼料過(guò)程完成，等待下一個(gè)貨物。項(xiàng)目拓展立體倉(cāng)庫(kù)工藝流程與控制要求：⑥當(dāng)所有倉(cāng)位都滿倉(cāng)時(shí)，系統(tǒng)停止運(yùn)行，同時(shí)報(bào)警指示燈HL3閃爍（周期為0.5S）。（3）停止操作①系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中，按下停止按鈕SB2，系統(tǒng)完成當(dāng)前貨物的入庫(kù)后停止運(yùn)行。當(dāng)停止后再次啟動(dòng)運(yùn)行，系統(tǒng)保持上次運(yùn)行的紀(jì)錄。②系統(tǒng)發(fā)生急停事件按下急停按鈕時(shí)(SA1被切斷)，系統(tǒng)立即停止。急?；謴?fù)后（SA1被