1、 毕业生论文说明书 课题名称:柔性制造教学实训系统自动化立体仓库设计和实现 学生姓名:XXX 系 别:电气工程系 目 录 摘 要 3 ABSTRACT 4 第一章 绪论 5 1.1本文研究目标和意义 5 1.2自动化立体仓库历史及中国外现实状况 5 1.3采取PLC控制立体仓库优越性 6 第二章 自动化立体仓库系统总体设计 6 2.1本课题设计内容 6 2.2 系统总体方案 7 第三
2、章 立体仓库硬件设计 9 3.1 系统结构 9 3.2 传感和检测系统设计 10 3.3 S7—200系列PLC和通信系统连接 12 3.4自动化立体仓库通信系统 13 3.5堆垛机开环控制系统 14 3.6立体仓库PLC控制系统设计 17 第四章.PLC软件设计 21 4.1 PLC软件及程序设计 21 第五章 基于组态软件仓储监控管理系统设计 36 5.1 工程组态软件MGCS介绍 36 5.2 组态软件模型设计 36 结 束 语 37 致 谢 38 参考文件 39 摘 要 自动化立体仓库集存放、搬运、输送、分发一体,作为
3、工业物流和计算机集成制造系统(CIMS)一部分,代表了当今物流发展趋势。为了对自动化立体仓库进行愈加有效管理,提升整体作业效率,要求对控制系统进行优化设计,对货位进行优化分配,以降低货物搬运和存放成本,降低在存放及搬运过程中所损耗时间,从而降低物流成本,提升收益。 本文构建了一个试验室规模自动化立体仓库系统,系统是由管理层、监控层和实施层组成二级系统。 在管理系统中,依据自动化立体仓库中存放货物特点,提出了采取分类随机存放和定位存放相结合货物存放策略。根据货物出入库频度进行货位存 储区域划分,提升了货位和存放区域利用率。同时针对因同类货物集中进行出 入库操作而造成巷道阻塞问题,在进行货
4、位分配设计时采取一个均匀分配 算法,结合电子标签技术,实现了货位自动均匀分配勺就近出入库,并利用此 均匀分配算法实现了批量出入库作业和单件出入库作业。 实施系统由传送带 、机械手、堆垛机三个部分组成。研究了整个控制系统组成结构和控制原理,进行了总休功效设计关键设计了PLC控制程序模块,实现了各个单元单动控制和联动次序控制。同时经过PROFIBUS—DP现场总线网实现三台PLC连接和和监控系统通信,接收出入库指令,完成对应出入库操作。 为了确保二级系统之间协调运行,管理层和监控层通信实现也是很关键。采取OPC技术实现了二者通信,关键研究了组态软件WinCC中通信设计和全局脚本编写。 本
5、系统经过调试和设备运行,各部分功效正常;系统=级分层之间实现了对应通信,灵活货物存放策略和货位自动均匀分配克服了传统立体仓库很多不足,提升了仓库货位利用率和出入库效率,达成了预期效果,不仅保持了系统灵活性和可靠性,而且提升了整个仓储系统自动化水平和工作效率。 关键字:自动化立体仓 PLC Abstract Automated warehouse storage, handling, transport, set distributed one, as the logistics industry and computer integrated manufacturing sys
6、tem ( CIMS ) part, represents the contemporary logistics development trend. In order to automatic stereo warehouse for more effective management, improve the overall operation efficiency, requirements of the control system for optimization design of space, optimized distribution, to reduce the cargo
7、 handling and storage cost, reduce the storage and transport process in the loss of time, thereby reducing the logistics cost, increase profit. In the management system, according to the automatic stereo warehouse storage of goods characteristics, puts forward the classification and localization of
8、 random storage combined goods storage strategy. According to the storage of goods for storage memory frequency Executive system consists of inlet / delivery roller, mechanical hand, stacking machine is composed of three parts. Study on the composition of control system structure and control princi
9、ple, the overall functional design focus of the design of PLC control program module, to achieve the various unit single pneumatic control and linkage sequence control. At the same time through the PROFIBUS - DP field bus network of three PLC connection and monitoring system of communication, receiv
10、ing storage instructions, complete the corresponding warehousing operation. In order to ensure that the two level system of coordination between the operation, management and monitoring level communication is very important. The system debugging and operation of the equipment, the function of each
11、 part of the normal; system level hierarchical achieved between corresponding communication, flexible goods storage strategies and their automatic uniform distribution overcomes many of the shortcomings of stereoscopic warehouse, warehouse space utilization rate and improve the storage efficiency, h
12、as achieved the anticipated effect, not only to maintain the system's flexibility and reliability, but also improve the whole storage system automation level and work efficiency. Key words : automatic stereo warehouse. PLC 第一章 绪论 1.1本文研究目标和意义 传统条件下库房管理作业,关键依据人工装卸,尤其是对于部分大型物资,不仅工作效率
13、低,浪费大量人力、物力,存在较大安全隐患,同时还占据大量库房面积。立体库投入使用,根本处理了这一难题。 自动化立体仓库能够产生巨大社会效益和经济效益。它经过高层货架存放,使存放区大幅度地向高空发展,提升空间利用率;自动化立体仓库采取层积式存放,结累计算机管理,能够很轻易实现先入先出,预防货物自然老化、变质和损坏;经过自动存取系统(AS/RS),加紧了运行和处理速度,提升了劳动生产率,降低操作人员劳动强度;采取自动化技术后,还能很好地适应黑暗、低温、污染、有毒和易爆等特殊场所物品存放需要;计算机控制能够一直正确无误地对多种信息进行存放和管理,降低了货物处理和信息处理过程中差错;同时借助于计算机
14、管理还能有效地利用仓库存放能力,便于清点和盘库,合理降低库存,加紧资金周转,节省流动资金,从而提升仓库管理水平。 自动化仓库信息系统能够和企业生产信息系统集成,实现企业信息管理自动化。同时,因为使用自动化仓库,促进企业科学管理,降低了浪费,确保均衡生产,也提升了操作人员素质和管理人员水平。 1.2自动化立体仓库历史及中国外现实状况 立体仓库产生和发展是第二次世界大战以后生产和技术发展结果。 中国 在 自 动化立体仓库研究和应用方面起步较早。1963年,北京起重运输机研究所设计了第一台1.25t桥式堆垛机,并由大连起重机厂完成试制。1974年,郑州纺织机械厂建成了中国第一座立体仓库,这
15、座仓库是利用原有锯齿形厂房改建而成,用于存放模具。1977年,北京起重运输机研究所等单位研究制造出北京汽车制造厂自动化仓库,这座自动化仓库属于整体式结构,采取计算机进行控制和数据处理。以后以后,自动化立体仓库在中国得到快速发展。中国现在己经建成数百座多种类型自动化仓库,多数是中小型自动仓库。现在,自 动化立体仓库在发达国家己相当普遍,日本是自动化仓库发展最快、建造数量最多国家。另外,美国、德国、瑞士、意大利、英国和法国等国家也 建造了很多自动化仓库。发展至今,自动化仓库在设计、制造、自动化控制和计 算机管理方面技术也日趋成熟。近些年中国自动化仓库技术发展很快,和其它信息决议系统集成,并正在
16、做智能控制和模糊控制研究工作。尽管如此,至今在中国已建成集成化仓储系统还不多,中国自动化立体仓库和国外发达国家相比,不管是从数量上还是从建设水平上全部有着比较大差距.因为自动化立体仓库在当今物流和制造业中广泛应用、计算机技术和网络技术推波助澜,使得立体仓库发展十分快速,其发展趋势关键有: 1 仓储作业管理自动化水平逐步提升。伴随生产深入发展,对物流 要求将愈加严格。具体来说,就是在要求时间内、在正确地点、按正确顺 序和方法、提供正确品种和数量货物。 2. 智能技术将会取得应用。人工智能技术发展,推进了自动化技术向其 高级阶段一智能化方向发展,已经在仓库设计、搬运系统控制和储运设备
17、选择等方面应用了教授系统。 3. 仓库作业向柔性化发展。伴随柔性化普及,自动化仓库储运作业也 将向柔性化发展。国外已经开始出现一批可拆卸或移动式仓库结构。 1.3采取PLC控制立体仓库优越性 1、低成本 利用电力线上网,最大优点就是成本低。因为利用电力线上网,直接使用现有电力网就能够实现通信,而不需要另外铺设电话线、光缆线等,大大地降低了在基础网络上投资。 2、范围广 无所不在电力网络也是这种技术优势。电力线是最基础网络,它规模之大,是其它任何网络无法比拟。因为家家全部有电力线,由此,运行商就能够轻松地把这种网络接入服务渗透到每一个家庭。所以,这一技术一旦进入商业化阶段,将会
18、促进电信市场变革,并给互联网普及带来极大发展空间。 3、高速 利用电力线上网能够提供高速传输。德国最大电力设备生产商RWE承诺,利用她们电力线上网技术,其速度要比ISDN拨号上网快30多倍,比ADSL愈加快!足以支持现在网络上多种应用。更高速率PLC产品正在研制之中。 4、便捷 不管在家里哪个角落,只要连接到房间内任何电源插座上,就可立即拥有PLC带来高速网络享受! 5、永远在线 PLC属于“即插即用”不用繁琐拨号过程,接入电源就等于接入网络。 6、结构灵活 经过PLC技术实现Internet接入,能够灵活扩展接入端口数量,使资源保持较高利用率。现在还未有效处理电力线信号经过变
19、压器技术,所以,电力线通信设备全部是集中在220V线路变压器用户端。 7、家庭数字化 PLC技术能够经过电力线将整个家庭电器和网络联为一体,在室内设备之间构筑起可自由交换信息局域网,使大家能够经过网络来控制自己家里电器设备。 第二章 自动化立体仓库系统总体设计 2.1本课题设计内容 本文研究关键内容包含三个部分:基于电子标签技术仓储物流管理系统:基于西门子S7一200PLC下位实施机构自动控制系统实现和PLC程序编制:管理层、监控层、控制层三层之间通信实现。 在管理系统中,研究内容包含到:自动化立体仓库出入库方法、存放策略及货位分配标准:依据自动化立体仓库中存放货物特点,
20、提出了采取分类随机存放和定位存放相结合货物存放策略。结合电子标签技术,依据货物出入库频度划分货物大致存放区域:在此基础上,使用货位自动均匀分配算法实现货位均匀分配和货物就近出入库;最终依据此算法实现了批量出入库作业和单件出入库作业。 在实施系统中,研究内容包含到:构建一个试验室规模自动化立体仓库系统;分析整个控制系统组成和电气控制原理,进而对下位实施系统进行总体功效设计,并对各单元PLC控制功效模块进行了分析;最终迸行PLC程序编写,局部调通以后再将三个部分整合在一起进行调试,实现三个单元次序控制。 在管理层 、监控层、控制层网络结构和通信实现中关键研究OPC通讯实现过程中,组态软件Win
21、CC中对应设置:监控层和控制层基于现场总线PROFIBUS具体组网通讯实现和WinCC中全局脚本编写,最终实现管控一体化。 2.2 系统总体方案 在立体仓库控制系统设计过程中关键考虑以下几点: 1.深入了解和分析立体仓库工艺条件和控制要求 确定I/O设备。依据立体仓库控制系统功效要求,确定系统所需用户输入、输出设备。 依据I/O点数选择适宜PLC类型。 分配I/O点,分配PLC输入输出点,编制出输入输出分配表或输入输出端子接线图。 设计立体仓库系统梯形图,依据工作要求设计出周密完整梯形图程序,这是整个立体仓库系统设计关键工作。 将程序输入PLC进行软件测试,查找错误,使系统程序
22、愈加完善。 立体仓库整体调试,在PLC软硬件设计和现场施工完成后,就能够进行整个系统联机调试,调试中发觉问题要逐一排除,直至调试成功。 以下是设计步骤框图: 确定课题 研究课内容 确定方案 查找资料 设计电气原理图 依据控制要求确定硬件配置 依据要求编写程序 系统结构设计 调试程序 统计运行结果并分析 总结 错误 图2—1 立体仓库控制系统设计步骤 第三章 立体仓库硬件设计 3.1 系统结构 本文设定仓库类型为单元货格式自动化立体仓库;仓库规模设定为4巷道3排4列3层累计12个货位:仓库中相关设备关键有巷道式堆垛机、出入库台(在货架同
23、侧)、传送带输送系统等设备,以上设备均经过S7—200PLC 进行控制;工作方法为单元出入库作业和拣选出入库作业。同时设定管理级和监控级在同一台计算机上,此不需要进行远程访问,现场PC一PLC之间通信距离较短时,采取简单PC用PI电缆来进行点对点连结,PLC采取现场总线PROFIBUS一DP 网组成网络,实现数据交换和实时控制。 图3-1 存放单元示意图 在现现在传统立体仓库在控制方法上关键有联机自动控制(即上位机控制)、自动控制(即本机自动)、半自动控制及手动控制四种。 本设计中自动化立体仓库关键采取手
24、动控制方法,此方法是由控制按钮和限位开关控制堆垛机、升降台、传送带运行至指定库位,实施预定任务,经过手动控制按钮能够方便查询库位是否已存货物,大大节省了立体仓库成本,手动控制立体仓库适适用于小型自动化立体仓库,适于发展型地域广泛使用 试验平台上控制对象可分为三个控制区域,即传送带、机械手及对堆垛机控制。三个部分自动控制采取可编程控制器均为西门子57一20 系列PLC。三个部分可独立作为一个课题来进行试验开发研究,也能够将三个部分综合起来作为一个完整控制系统进行试验开发。 1.传送带输送机控制 本系统中共有二条传送带,其传动采取交流变频调速系统控制,可进行速度调整设定及正、反转控制。每
25、台输送机可由安装在其上面光电开关依据程序设计自动控制启/停及正/反转,完成货物送入、取出动作。在试验台按钮板上有部分转换开关和按钮,用于手动控制操作。 2. 机械手控制 机械手动作由气缸驱动,而气缸由对应电磁阀控制,当下降电磁阀通电时,机械手下降,当下降电磁阀断电时机械手停止,只有当上升电磁通电时,机械手才上升,断电时才停止。机械手放松和夹紧由一个线圈两位置电磁阀控制。 3. 堆垛机控制 在立体货库中配有一台全自动堆垛机,由二台步进电机和一台直流电机控制,可进行行走、升降及叉货控制。关键依据设计程序,进行立体仓库进货自动存放及出货自动提取。堆垛机在行走方向共有三个限位开关:左/右极限限
26、位开关和行走认址限位开关,行走位置靠碰到限位开关计数来完成。堆垛机在升降方向共有四个限位开关:上/下极限限位开关、一个入库认址限位开关和一个出库认址限位开关,升降位置靠碰到限位开关计数来完成。在试验台按钮板上有部分转换开关和按钮,用于手动控制操作。在发生紧急情况时,可按下紧停按钮,用以切断步进电机控制模块电源。 3.2 传感和检测系统设计 什么叫传感器?从广义上讲,传感器就是能感知外界信息并能按一定规律将这些信息转换成可用信号装置;简单说传感器是将外界信号转换为电信号装置。所以它由敏感元器件(感知元件)和转换器件两部分组成,有半导体敏感元器件能够直接输出电信号,本身就组成传感器。敏
27、感元器件品种繁多,就其感知外界信息原理来讲,可分为①物理类,基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。②化学类,基于化学反应原理。③生物类,基于酶、抗体、和激素等分子识别功效。通常据其基础感知功效可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类(还有些人曾将传感器分46类)。下面对常见光电传感器及电感传感器介绍以下。 a.光电传感器 图3-2 光电传感器 在探测物体挡在发射器和接收器之间是接收其不能接收到足够光线时输出信号 b.电感传感器接线图
28、 图3-3 电感传感器接线图 1.在本单元所使用传感器位置及型号以下表所表示: 表3-1 传感器位置及型号 3.传感器和PLC连接 将气缸移动到对应磁性传感器位置,观察PLC对应输入点指示灯和传感器本身指示灯将对应机械行程开关按下,观察PLC对应输入点指示灯;用手、弓箭活其它物体放在传感器检测为止,观察PLC对应输入点指示灯和传感器本身指示灯。 图3-4 传感器和PLC接线 3.3 S7—200系列PLC和通信系统连接 本自动化立体仓库
29、模型整个整个下位控制系统三大组成部分:辊道、机械手、堆垛机自动控制实现用到可编程控制器均是S7-200系列PLC。同其它PLC一样基础组成也是由单元加编程器,在需要进行系统扩展时,系统组成中还包含:数字扩展单元模块、模拟量扩展单元模块、通信模块、网络、人机界面HMI等。 采取PC/PPT电缆建立个人计算机和S7-200CPU连接。具体实现过程以下: 设置PC/PPI电缆开关(下=0,上=1); 在DIP开关上:选择计算机所支持波特率:9600(123设置为010) 选择11位(4设置为0) 选择DCE(5设置为0) PC/PPI
30、电缆RS-232端(标有PC)连接到PC通信口:COM1或COM2。 PC/PPI电缆RS-485端(标有PPI)连接到CPU通信口。 图3-5 CPU通信口连接图 3.4自动化立体仓库通信系统 .自动化立体仓库系统分为3个层次:管理层、监控层、实施层。 1. 管理层关键功效。 管理层是自动化仓储系统中枢,和一般计算机管理系统类似,要负责接收上级生产系统公布生产任务,完成出入库操作、库存数据管理和统计分析等常规作业,而且含有仓储管理操作步骤。在出入库货物单下达后,操作人员要依据此单进行对应出入库操作,管理层自动或由操作人员手动选择对应货
31、位进行出入库操作,同时生成对应报表统计结果,来完成一个完整仓储出入库操作。同时,还要求管理系统能依据入库、出库生产任务,发出命令来触发监控系统,实现和监控系统通信,公布入库、出库操作任务单,并接收监控系统返回入库、出库任务完成汇报情况。 2 监控层关键功效。 它关键功效有:提供仓储物流系统中自动化设备运行动画形式彩色模拟显示画面:实时监视整个立体仓库中各部分运行情况;动态显示堆垛机和出入库传输设备和各货物运行位置:查看高层货架货位占用情况:显示全部任务目前运行状态、犯错报警情况:依据上位管理层发来命令自动实施出入库操作并实时监控动作实施情况,并把动作实施结果反馈给管理层:它还能独立地控制仓
32、库中全部设备运行。 3, 实施层关键功效。 它关键功效是接收监控层出入库指令,控制设备实施对应出入库任务。现在用PLC来实现动作控制。 系统正常运行需要确保三层系统之间通信顺畅和可靠。管理层和监控层经过数据库进行数据共享和信息交换,管理层把任务命令信息传达给监控系统,监控系统把任务完成情况再反馈回来:监控层和实施层经过组态软件和特定网络实现通信,监控层监视并控制实施层设备运行;实施层接收监控层指令,触发对应寄存器,完成出入库操作,并将完成标志位传送回监控层。到此才算完成一次完整地出入库操作。 仓储信息管理系统 中间监控系统 STMATIC200 传送带 STMATIC2
33、00机械手 STMATIC200堆垛机 EM277 PROFIBUS-DP EM277 PROFIBUS-DP EM277 PROFIBUS-DP OPC 管理层 PROFIBUS 监控层 实施层 图3-6 自动化立体仓库三层结构 3.5堆垛机开环控制系统 1)变频器控制 变频器是利用电力半导体器件通断作用将工频电源变换为另一频率电能控制装置。变频器是将工频电源(50HZ或60
34、HZ)变成多种频率交流电源,以实现电机变速运行设备,其中控制电路完成对主电路控制,整流电路将交流电变成直流电,直流中间电路对整流电路输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电变成交流电,对于如矢量控制变频器这种需要大量运算变频器 来说,有时还需要一个进行转矩计算CPU和部分对应电路。变频调速是经过改变电机定子绕组供电频率来达成调速目标。 图3-7 变频器和电机连接 变频器LED状态显示: 表3-2 LED状态显示 变频器和PLC连接方法: 变频器输入信号包含:运行、停止、正转、反转等数字量输出信号变频器利用继电器接点形成和上机位连接,经过
35、脉冲序列作为频率指令。并得到这些运行信号。 图3-8 变频器和PLC连接 2)步进电机控制原理 步进电动机不是直接经过PLC驱动,而是用专门步进驱动器驱动,经步进电机和不仅驱动器俺要亲连接好,PLC只要给步进驱动器提供脉冲信号和方向信号就能够了。将步进驱动器“脉冲信号+”接到PLC输出Q0.0点,PLC输出地高速脉冲信号经过Q0.0发出驱动步进电动机;“方向控制信号+”接到Q0.1,经过Q0.1置“1”和置“0”状态来控制步进电动机方向;而“脉冲信号—”和“方向控制信号—”直接接到了PLC开关电源负极1M上。 程序分为主程序、子程序和中止程序3部分。主程序完成子程序调用和确定
36、步进电动机方向。子程序完成高速脉冲指令PLC控制字节设定,脉冲周期设定和输出脉冲个数,接着连接和开放中止,最终Q0.0输出高速脉冲,驱动步进电动机运行。Q0.0输出脉冲完成实施中止:当步进电动机没有运行到原点时,机械手后限位10.4不动作,继续调用子程序,Q0.0继续发脉冲,步进电动机继续运行;当运行到原点时,机械手后限位10.4动作, 实施中止返回指令RET1,同时复位指示灯Q1.7亮,步进电动机完成复位。 所以步进电动机不是直接经过PLC驱动,而是用专业步进驱动器驱动,用PLC只要给步进驱动器提供脉冲信号和方向就能够了,下面是驱动器和PLC接线示意图:
37、 图3-9 PLC和驱动器连接 I/O分配表 表3-3 I/O分配表 步进驱动器图及它功效介绍 本设计中步进电机驱动器关键包含环形放大器和功率放大器两部分。其中环形分配器是依据运行指令按一定逻辑关系分配脉冲,经过功率放大器加到加到步进电机各个绕组,是步进电机按一定方法运行,并实现正反转控制和定位控制,因为输出功率极小,所以脉冲分配器不能直接驱动步进电机工作,必需经过功率放大器进行放大,才能给步进电机各项绕组提供足够电流。 图3-10 驱动器接线示意图 3.6立体仓库PLC控制系统设计 1.传感器和个实
38、施元件连接图: 图3-11 传感器和个实施元件连接图 2.列出I/O符号分配表: 表3-4 I/O分配表 控制元件 编程地址 编码器a I0.0 编码器b I0.1 堆垛机前后参考点 I0.2 升降参考点 I0.3 升降上到位 I0.4 转移汽缸右到位 I0.5 小车检测传感器 I0.6 列一参考点 I0.7 列二参考点 I1.0 列三参考点 I1.1 列四参考点 I1.2 开启 I1.3 停止 I1.4 复位 I1.5 运行标志 M0.0 上机位开启 M0.1 上
39、机位复位 M0.2 上机位停止 M0.3 步进脉冲 Q0.0 步进电动机方向 Q0.1 变频器启停 Q0.2 变频器方向 Q0.3 转移皮带线启停 Q0.4 堆垛机皮带线启停 Q0.5 升降气缸 Q0.6 转移气缸 Q0.7 机械手 Q1.0 小车定位气缸 Q1.1 报警灯(绿) Q1.2 报警灯(黄) Q1.3. 报警灯(红) Q1.4 循环开始 V1.2 停止标志 V1.3 开启标志4 V1.4 步进复位标志 V1.5 标志开启1 V0.0 地轨复位标志 V0.1
40、 第四章.PLC软件设计 4.1 PLC软件及程序设计 本设计是利用西门子S-200系列PLC来进行课题研究和讨论。 西门子S7-200是西门子企业小型可编程序控制器。它含有功效齐全编程和工业控制组态软件,使得在完成控制系统设计时愈加方便简单,几乎能够完成任何功效任务,同时含有可靠性高,运行速度快特点,继承和发挥了它在大型PLC领域技术优势,有丰富指令集,含有强大多个集成功效和实时特征,其性价比高,所以在大规模不大领域是较为理想控制设备。 多种PLC全部是采取循环扫描方法进行工作。西门子S7-200PLC工作过程:PLC上电后,首优异行初始化,然后进入循环工作
41、过程。一次循环过程可归纳为子程序调用、时间调配、机械手运作、堆垛机运行、步进电动机控制、各阶段完成以下程序所表示: 程序设计: 1. 主程序: 堆垛机向下运行程序: 注释:堆垛机向下运行由Q0.1发送脉冲,采取SMD72作为高速脉冲输出控制字节,当堆垛机抵达某个升降参考点时即发送脉冲数为200个向下运行脉冲,当19号事件发生时则调用步进中止程序 堆垛机向上运行: 注释:堆垛机向上运行由Q0.0发送脉冲,采取SMD72作为高速脉冲输出控制字节,在计数
42、器是4时发送向上脉冲70000个 ,当计时器是五5、8时发送向上脉冲40个, 当计数器是9、12时发送 770000个脉冲,当19号事件发生时,调用步进中止程序。 中止程序: 当步进复为标志复位,抵达堆垛机升降参考点时调用向下运行子程序 第五章 基于组态软件仓储监控管理系统设计 5.1 工程组态软件MGCS介绍 组态软件在中国是一个约定俗成概念,并没有明确定义,它能够了解为“组态式监控软件”。 “组态(Configure)”含义是“配置”、“设定”、“设置”等意思,是指用户经过类似“搭积木”简单方法来完成自己所需要软件功效,
43、而不需要编写计算机程序,也就是所谓“组态”。它有时候也称为“二次开发”,组态软件就称为“二次开发平台”。 “监控(Supervisory Control)”,即“监视和控制”,是指经过计算机信号对自动化设备或过程进行监视、控制和管理 组态软件,又称组态监控软件系统软件。译自英文SCADA,即 Supervisory Control and Data Acquisition(数据采集和监视控制)。它是指部分数据采集和过程控制专用软件。它们处于自动控制系统监控层一级软件平台和开发环境,使用灵活组态方法,为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功效、通用层次软件工具。 5.2 组态软件模型设
44、计 下图是组态模型图,然后经过MCGS进行设计和制作。 图5-1 组态模型 结 束 语 经过进行“基于PLC货物自动仓储及监控系统设计”,基础完成对自动仓储监控系统设计要求,实现了PLC对自动化立体仓库控制和利用组态软件对其进行监控。在这次设计中经过对PLC、数字驱动电路和直流电机和传感器工作原理学习,使我掌握了PLC基础编程方法,而且实现了PLC对直流电机进行较复杂位置控制立即序逻辑控制功效。 在软件编程过程中我们首先处理了利用数字驱动电路配合PLC来实现货仓仓位编码,然后给电机传输仓位位置信息,从而达成了对直流电机位置控制;在其后编程过程中我们将各个仓位程序进行连接时也出
45、现了程序间冲突问题而使程序无法顺利实施来完成指定动作,所以我们利用数字电路中门电路进行逻辑控制,从而实现了立体仓库取放货物优化程序编写。当进行程序调试完成以后我们开始利用组态王组态软件来对自动化立体仓库信息进行上位机实时监控。经过此次设计,使我更深入掌握了可编程控制器工作原理及它优点,如:成本底、使用范围广、高速、便捷、永远在线、结构灵活等等。 从方案论证到最终设计,包含领域包含:可编程控制器原理及应用、电机(直流电机)电气等;在进行设计同时,我还学到了很多新知识,如物流设备发展趋势及应对方法等;然而我们也碰到了很多问题,比如怎样利用数字驱动电路实现对电机驱动控制,怎样利用PLC内部存放区标
46、志位(M)作为控制继电器来存放中间操作状态等等,最终经过认真思索和分析和老师帮助使问题一一处理。所以经过毕业设计锻炼了我们处理问题、分析问题、处理问题能力,从而让我们为以后工作做充足准备。 我深刻认识到,要想成为一名合格工程设计人员只是掌握本专业知识是远远不够,我们应该含有愈加渊博知识,如:应该对计算机应用、市场营销、外语交流等各个方面能力进行加强。 另外,我并没有过多从经济性角度来考虑系统,因为对材料成本方面了解欠缺,只能从性能角度来讨论问题。这也是这篇论文一个不足之处。 致 谢 毕业设计已经靠近了尾声,这也意味着我大学生活就要结束了学生活一晃而过。回首走过岁月,心中倍感充
47、实,当我写完这篇毕业论文时候,有一个如释重负感觉,感慨良多。 首先,我要尤其感谢我指导老师李庆梅老师。毕业设计能够说是三年学习总结和表现,做设计过程是艰辛,但在李老师指导和帮助下,我完成了这篇毕业设计,没有她尽心指导和严格要求,我也不会顺利完成这次设计。指导老师渊博专业知识、严谨治学态度、精益求精工作作风、诲人不倦高尚师德、朴实无华、平易近人人格魅力对我影响深远。 做毕业设计每个阶段,从选题到查阅资料,论文提要确实定,中期论文修改,后期论文格式调整等各个步骤中老师全部给了我悉心指导。这多个月以来,李老师不仅在学业上给我以精心指导,同时还在思想给我以无微不至关心,在此谨向;向李庆梅老师致以真挚
48、谢意和高尚敬意。 其次,还要感谢这三年来教我知识每一位老师们,毕业论文能够顺利完成,她们也全部有很大功劳。我为我一直以来 ,来静心学习,并取得很好成绩而感到欣慰,欣慰之余,我要感谢母校,向关心和支持我学习全部老师和同学们表示真挚谢意!感谢她们对我关心和支持! 最终,感谢本文评审和答辩委员会各位老师在百忙之中对本文给审阅和指正。 参考文件 [1]刘小春、华满香,电气控制和PLC应用,北京: 人民邮电出版社, [2]蔡行键,深入浅出西门子S7-200PLC,北京:航空航天大学出版社, [3]覃贵礼,组态软件控制技术,北京:北京理工大学出版社, [4]谢敏玲,陆春玲,电机和电气控制模块化实用教程,北京:中国水利水电出版社, [5] 剡昌锋, 胡赤兵, 吴黎晓, 芮执元,自动化仓库调度问题研究进展1 甘肃科学学报, [6] 殷洪义,可编程控制器选择设计和维护, 北京: 机械工业出版社, [7]马俊兴,数字电子技术,哈尔滨:哈尔滨工业出版社, [8]严年,司乃潮,检测技术和自动化控制工程基础,北京:化学工业出版社, [9]王卫兵.PLC系统通信、扩展和网络互连技术.北京: 机械工业出版社,






