畢業(yè)論文—小型立體倉庫電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)論文</b></p><p>　　論文題目：小型立體倉庫電器系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué) 院： 機(jī)電技術(shù)學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè)： 機(jī)電一體化 專業(yè)</p><p>　　班 級(jí)：

2、</p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　2013年 06月 </p><p><b>　　摘 要&

3、lt;/b></p><p>　　隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,自動(dòng)化立體倉庫必然會(huì)在各行各業(yè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。自動(dòng)化立體倉庫是現(xiàn)代物流系統(tǒng)的重要組成部分，是一種多層存放貨物的高架倉庫系統(tǒng)，由自動(dòng)控制與管理系統(tǒng)、高位貨架、巷道堆垛機(jī)、自動(dòng)入庫、自動(dòng)出庫、計(jì)算機(jī)管理控制系統(tǒng)以及其他輔助設(shè)備組成。</p><p>　　本課題的電氣控制是由日本三菱公司生產(chǎn)的FX2型可編程序控制器(PLC)

4、、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源模塊、開關(guān)電源、位置傳感器等器件組成。該電氣控制系統(tǒng)分手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式。它實(shí)現(xiàn)的功能主要有：?。ㄓ闪阄怀霭l(fā)到指定倉位號(hào)取貨并送到入貨臺(tái)）；入（到零位取貨并送入指定倉位號(hào)）等等，在執(zhí)行完任務(wù)后自動(dòng)返回到零位等待下一個(gè)指令。</p><p>　　本文首先對(duì)該課題的可行性及課題實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)實(shí)意義和價(jià)值進(jìn)行了介紹；其次對(duì)該系統(tǒng)的硬件組成、結(jié)構(gòu)、原理進(jìn)行了闡述和分析；再次對(duì)本控制系統(tǒng)的核心——軟件進(jìn)行了編寫

5、，論文中即有梯形圖又有相應(yīng)的語句表；最后對(duì)設(shè)計(jì)本課題所學(xué)到的知識(shí)和結(jié)論進(jìn)行歸納和總結(jié)，并對(duì)本論文有待完善的地方進(jìn)行扼要的說明。 </p><p>　　關(guān)鍵詞:立體倉庫 電氣控制 PLC 步進(jìn)電機(jī) 物流管理</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1章 緒論………………………………………………………

6、…………………2</p><p>　　1.1 立體倉庫在自動(dòng)化生產(chǎn)過程中………………………………………………2</p><p>　　1.2 此課題的設(shè)計(jì)內(nèi)容及主要思路………………………………………………2</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)此課題的可行性…………………………………………………………3</p><p>　　1.4 設(shè)計(jì)此課題的實(shí)用

7、價(jià)值及現(xiàn)實(shí)意義…………………………………………4</p><p>　　第2章 硬件部分 …………………………………………………………………5</p><p>　　2.1 立體倉庫的基本結(jié)構(gòu)…………………………………………………………5</p><p>　　2.2 立體倉庫的硬件原理…………………………………………………………6</p><p&g

8、t;　　2.2.1 步進(jìn)電機(jī)的原理…………………………………………………………6</p><p>　　2.2.2 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的原理…………………………………………………6</p><p>　　2.2.3 傳感器的工作原理………………………………………………………7</p><p>　　2.2.4 開關(guān)型穩(wěn)壓電源的原理…………………………………………………7<

9、;/p><p>　　第3章 元器件的選擇 ……………………………………………………………9</p><p>　　3.1 步進(jìn)電機(jī)的選擇 ……………………………………………………………9</p><p>　　3.2 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的選擇 ……………………………………………………11</p><p>　　3.3 傳感器及微動(dòng)開關(guān)的選擇 ……

10、……………………………………………14</p><p>　　3.4 PLC的選擇 …………………………………………………………………16</p><p>　　3.4.1 I/O點(diǎn)的選擇 …………………………………………………………16</p><p>　　3.4.2 PLC型號(hào)的選擇 ………………………………………………………17</p>&l

11、t;p>　　第4章 結(jié)論與展望 ………………………………………………………………18</p><p>　　4.1 結(jié)論 ………………………………………………………………………18</p><p>　　4.2 展望 ………………………………………………………………………19</p><p>　　參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………

12、……………20</p><p>　　附錄……………………………………………………………………………………21</p><p><b>　　第一章 緒 論</b></p><p>　　隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,自動(dòng)化立體倉庫必然會(huì)在各行業(yè)中得到越來越廣的應(yīng)用。自動(dòng)化立體倉庫是現(xiàn)代物流系統(tǒng)的重要組成部分，是一種多層存放貨物的高架倉庫系統(tǒng)，由自動(dòng)控制與

13、管理系統(tǒng)、高位貨架、巷道堆垛機(jī)、自動(dòng)入庫、自動(dòng)出庫、計(jì)算機(jī)管理控制系統(tǒng)以及其他輔助設(shè)備組成。通過出入輸送系統(tǒng)將貨物送至倉庫貨架前，由巷道堆垛機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)出庫和入庫存，整個(gè)過程通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化管理和自動(dòng)控制系統(tǒng)。</p><p>　　1.1 立體倉庫在自動(dòng)化生產(chǎn)過程中的重要性</p><p>　　自動(dòng)化立體倉庫具有普通倉庫無可比擬的優(yōu)越性。首先是節(jié)約空間、節(jié)約勞力。據(jù)國際倉庫自動(dòng)化會(huì)議資料：

14、以庫存11000托盤、月吞吐10000托盤的冷庫為例，自動(dòng)化立體倉庫與普通倉庫比較情況為：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%。立體倉庫的單位面積儲(chǔ)存量為普通倉庫的4-7倍。其次是提高倉庫管理水平，減少貨損，優(yōu)化、降低庫存，縮短周轉(zhuǎn)期，節(jié)約資金。近年來，特別在冷凍行業(yè)，自動(dòng)化立體倉庫的發(fā)展極快。 自動(dòng)化立體倉庫（以下簡稱立庫）系統(tǒng)，能在計(jì)算機(jī)的控制下，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化入庫管理、在庫管理、出庫

15、管理、盤庫管理、具有自動(dòng)查詢管理功能。系統(tǒng)管理計(jì)算機(jī)能與上位（工廠）中心計(jì)算機(jī)連通，能與全廠計(jì)算機(jī)相互通訊，及時(shí)匯總提供庫存信息；監(jiān)視貨物流向；具有經(jīng)濟(jì)情報(bào)分析功能；具有先進(jìn)的功能及設(shè)備進(jìn)行故障檢測(cè)和查詢顯示功能。立庫可充分利用空間，減少占地面積，有效利用倉儲(chǔ)能力，合理減少庫存，高速存取,加快儲(chǔ)備資金周轉(zhuǎn)，適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)的柔性化生產(chǎn)?？蓮V泛應(yīng)用于醫(yī)藥、電子、汽車、機(jī)械、化工等行業(yè)。</p><p>　　1.2 此

16、課題的設(shè)計(jì)內(nèi)容及主要思路</p><p>　　該立體倉庫主體由底盤、四層十二倉位庫體、運(yùn)動(dòng)機(jī)械及電氣控制等四部分組成。</p><p>　　機(jī)械部分采用滾珠絲杠、滑杠、普通絲杠等機(jī)械元件組成，采用步進(jìn)電機(jī)作為拖動(dòng)元件。</p><p>　　該控制系統(tǒng)主要由日本三菱公司生產(chǎn)的FX2型可編程序控制器(PLC)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源模塊、開關(guān)電源、位置傳感器等器件組成。小型立

17、體倉庫的電氣控制系統(tǒng)由PLC來實(shí)現(xiàn)，控制系統(tǒng)分手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式。</p><p>　　此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能主要有：?。ㄓ闪阄怀霭l(fā)到指定倉位號(hào)取貨并送到入貨臺(tái)）；入（到零位取貨并送入指定倉位號(hào)）等功能，在執(zhí)行完任務(wù)后自動(dòng)返回到零位等待下一指令。</p><p>　　小型立體倉庫的應(yīng)具備的功能主要有幾下幾點(diǎn)：</p><p>　　1、開機(jī)時(shí)首先要回零位操作，這樣的目的就是

18、給堆垛機(jī)有個(gè)工作參考點(diǎn)；</p><p>　　2、堆垛機(jī)（機(jī)械手）要有三個(gè)自由度，即：前進(jìn)、后退；上、下；左、右；</p><p>　　3、堆垛機(jī)的運(yùn)動(dòng)由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，伸縮由直流電機(jī)控制（Y方向）；</p><p>　　4、堆垛機(jī)前進(jìn)（或后退）運(yùn)動(dòng)和上（或下）運(yùn)動(dòng)可同時(shí)進(jìn)行；</p><p>　　5、堆垛機(jī)前進(jìn)、后退和上、下運(yùn)動(dòng)時(shí)必須有超限位

19、保護(hù)；</p><p>　　6、每個(gè)倉位必須有檢測(cè)裝置（微動(dòng)開關(guān)），當(dāng)操作有誤時(shí)發(fā)出錯(cuò)誤報(bào)警信號(hào)；</p><p>　　7、倉位共有12個(gè)，3行4列；</p><p>　　8、當(dāng)按完倉位號(hào)后，沒按入或取前，可以按取消鍵進(jìn)行取消該操作。</p><p>　　9、整個(gè)電氣控制系統(tǒng)必須設(shè)置急停按鈕，以防發(fā)生意外。</p><p&

20、gt;　　本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要思路是：第一、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行整體規(guī)劃，此階段主要進(jìn)行資料搜集和閱讀工作；第二、對(duì)系統(tǒng)的硬件原理的理解和消化并對(duì)其進(jìn)行合理地選擇；第三、對(duì)系統(tǒng)軟件的編寫并在模擬系統(tǒng)中進(jìn)行軟件的核對(duì)；第四、在時(shí)間允許的情況下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行調(diào)試；最后、整理資料進(jìn)行論文撰寫工作。</p><p><b>　　此課題設(shè)計(jì)的可行性</b></p><p>　　由于倉儲(chǔ)物流

21、設(shè)備是在通用的場(chǎng)合使用，工作并不很繁重，因此具有操作方便，易維護(hù)并具有耐久性、無故障性和良好的經(jīng)濟(jì)性，以及較高的安全性、可靠性和環(huán)保性。這類設(shè)備批量較大、用途廣，考慮綜合效益，可降低外型高度，簡化結(jié)構(gòu)，降低造價(jià)，同時(shí)也可減少設(shè)備的運(yùn)行成本。隨著物流的多樣性，物流活動(dòng)的系統(tǒng)性、一致性、經(jīng)濟(jì)性、機(jī)動(dòng)性和快速化，要求一些設(shè)備向?qū)ｉT化方向發(fā)展，又有一些設(shè)備向通用化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。</p><p>　　此課題的控制系統(tǒng)主

22、要由PLC來控制，目前PLC生產(chǎn)廠商較多易于購買，且使用壽命和低故障率是世人所共認(rèn)的。又因PLC控制程序能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)過程的優(yōu)化，降低物流系統(tǒng)的故障率，提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。而PLC所用的電力線是覆蓋范圍最廣的網(wǎng)絡(luò)，它的規(guī)模是其他任何網(wǎng)絡(luò)無法比擬的。PLC 不用進(jìn)行額外布線可以直接利用已有的配電網(wǎng)絡(luò)作為傳輸線路，從而大大減少了網(wǎng)絡(luò)的投資，降低了成本。從硬件設(shè)備購置方面來說已備設(shè)計(jì)條件；其次此課題從設(shè)計(jì)時(shí)間和系統(tǒng)的調(diào)試角度考慮也完全可以做

23、到，因?yàn)樵撜n題有四個(gè)月左右的時(shí)間，設(shè)計(jì)時(shí)間應(yīng)該足夠；再次，此課題的設(shè)計(jì)是在具有四年P(guān)LC設(shè)計(jì)和維護(hù)工作經(jīng)驗(yàn)的侍壽永老師的指導(dǎo)下進(jìn)行的，并在我校實(shí)驗(yàn)室已有設(shè)備的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)和調(diào)試的。從這以上幾個(gè)方面來說，此課題的設(shè)計(jì)是完全可行的。</p><p>　　1.4 設(shè)計(jì)此課題的實(shí)用價(jià)值及現(xiàn)實(shí)意義</p><p>　　1、低成本 利用電力線上網(wǎng)，最大的優(yōu)點(diǎn)就是成本低。由于利用電力線上網(wǎng)，直接使用現(xiàn)

24、有電力網(wǎng)就可以實(shí)現(xiàn)通信，而不需要另外鋪設(shè)電話線、光電纜等，大大地減少了在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)上的投資。</p><p>　　2、范圍廣 無所不在的電力線網(wǎng)絡(luò)也是這種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。電力線是最基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)，它的規(guī)模之大，是其他任何網(wǎng)絡(luò)無法比擬的。因?yàn)榧壹叶加须娏€，由此，運(yùn)營商就可以輕松地把這種網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)滲透到每一個(gè)家庭.因此，這一技術(shù)一旦進(jìn)入商業(yè)化階段，將會(huì)促進(jìn)電信市場(chǎng)的變革，并給互聯(lián)網(wǎng)普及帶來極大的發(fā)展空間。 </p&

25、gt;<p>　　3、高 速 利用電力線上網(wǎng)能夠提供高速傳輸。德國最大的電力設(shè)備生產(chǎn)商RWE承諾，運(yùn)用他們的電力線上網(wǎng)技術(shù)，其速度要比ISDN拔號(hào)上網(wǎng)快30多倍, 比ADSL更快！足以支持現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上的各種應(yīng)用。更高速率的PLC產(chǎn)品正在研制之中。 </p><p>　　4、便 捷 不管在家里的哪個(gè)角落,只要連接到房間內(nèi)的任何電源插座上，就可立即擁有PLC帶來的高速網(wǎng)絡(luò)享受!</p>

26、<p>　　5、永遠(yuǎn)在線 PLC屬于"即插即用"，不用煩瑣的撥號(hào)過程，接入電源就等于接入網(wǎng)絡(luò)！</p><p>　　6、結(jié)構(gòu)靈活 通過PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)Internet接入，可以靈活擴(kuò)展接入端口數(shù)量，使資源保持較高的利用率。目前還未有效解決電力線信號(hào)通過變壓器的技術(shù)，因此，電力線通信設(shè)備都是集中在220V線路變壓器的用戶端。</p><p>　　7、家庭數(shù)字化

27、 PLC技術(shù)能夠通過電力線將整個(gè)家庭的電器與網(wǎng)絡(luò)聯(lián)為一體，在室內(nèi)的設(shè)備之間構(gòu)筑起可自由交換信息的局域網(wǎng)，使人們能夠通過網(wǎng)絡(luò)來控制自己家里的電器設(shè)備。</p><p><b>　　第2章 硬件部分</b></p><p><b>　　立體倉庫的基本結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　立體倉庫主體由底盤、四層十二倉位庫體、運(yùn)

28、動(dòng)機(jī)械及電氣控制等四部分組成。</p><p>　　機(jī)械部分采用滾珠絲杠、滑杠、普通絲杠等機(jī)械元件組成，采用步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)作為拖動(dòng)元件。</p><p>　　電氣控制是由日本三菱公司生產(chǎn)的FX2型可編程序控制器(PLC)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源模塊、開關(guān)電源、位置傳感器等器件組成。</p><p>　　圖一 控制面板上的開關(guān)及按鈕功能 圖

29、二 控制面板上的倉位號(hào)</p><p>　　表一、控制面板上的按鈕功能表</p><p>　　2.2 立體倉庫的硬件原理2.2.1 步進(jìn)電機(jī)的原理</p><p>　　步進(jìn)電機(jī)是數(shù)字控制系統(tǒng)中的執(zhí)行電動(dòng)機(jī)，當(dāng)系統(tǒng)將一個(gè)電脈沖信號(hào)加到步進(jìn)電機(jī)定子繞組時(shí)，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)一步，當(dāng)電脈沖按某一相序加到電動(dòng)機(jī)時(shí)，轉(zhuǎn)子沿某一方向轉(zhuǎn)動(dòng)的步數(shù)等于電脈沖個(gè)數(shù)。因此，改變輸入脈沖的數(shù)目

30、就能控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子機(jī)械位移的大小；改變輸入脈沖的通電相序，就能控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子機(jī)械位移的方向，實(shí)現(xiàn)位置的控制。當(dāng)電脈沖按某一相序連續(xù)加到步進(jìn)電動(dòng)機(jī)時(shí)，轉(zhuǎn)子以正比于電脈沖頻率的轉(zhuǎn)速沿某一方向旋轉(zhuǎn)。因此，改變電脈沖的頻率大小和通電相序，就能控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，實(shí)現(xiàn)寬廣范圍內(nèi)速度的無級(jí)平滑控制。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的這種控制功能，是其它電動(dòng)機(jī)無法替代的。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)可分為磁阻式、永磁式和混合式，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的相數(shù)可分為：單相、二相、三相、四相

31、、五相、六相和八相等多種。增加相數(shù)能提高步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的性能，但電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)電源就會(huì)復(fù)雜，成本就會(huì)增加，應(yīng)按需要合理選用。</p><p>　　2.2.2 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的原理</p><p>　　當(dāng)物體相對(duì)于傳感器移動(dòng)時(shí)，反射回來的信號(hào)與原先的信號(hào)相比較，產(chǎn)生頻移，集成電路再把微弱的頻移信號(hào)進(jìn)行放大，再經(jīng)多普勒檢測(cè)、放大、限幅等措施，最后取得和物體移動(dòng)信號(hào)相關(guān)的直流信號(hào)輸出電平。<

32、;/p><p>　　2.2.3 傳感器的工作原理</p><p>　　（1）、反射式傳感器的工作原理：</p><p>　　當(dāng)物體相對(duì)于傳感器移動(dòng)時(shí)，反射回來的信號(hào)與原先的信號(hào)相比較，產(chǎn)生頻移，集成電路再把微弱的頻移信號(hào)進(jìn)行放大，再經(jīng)多普勒檢測(cè)、放大、限幅等措施，最后取得和物體移動(dòng)信號(hào)相關(guān)的直流信號(hào)輸出電平。</p><p>　　圖三 反射式傳感

33、器結(jié)構(gòu)圖</p><p>　?。?）、對(duì)射式傳感器的工作原理：</p><p>　　對(duì)射式傳感器的輸出狀態(tài)一般為 NPN輸出，輸出晶體管的動(dòng)作狀態(tài)可分為入光時(shí)ON和遮光時(shí)ON兩種。入光時(shí)為ON的對(duì)射式傳感器的結(jié)構(gòu)圖如圖四所示，</p><p>　　圖四 對(duì)射式傳感器的結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　當(dāng)24V電壓加到發(fā)光二極管LED1時(shí)，它將光發(fā)射

34、給發(fā)光二極管LED2，LED2接收到光導(dǎo)通，三極管導(dǎo)通，輸出為ON；當(dāng)發(fā)光二極管LED1發(fā)射出的光被物體擋住使發(fā)光二極管LED2接收不到時(shí)，LED2不導(dǎo)通，三極管也不導(dǎo)通，輸出為OFF。</p><p>　　2.2.4 開關(guān)型穩(wěn)壓電源的原理</p><p>　　(1)、并聯(lián)型開關(guān)式穩(wěn)壓電源的原理</p><p>　　并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源是由開關(guān)晶體管V和二極管及儲(chǔ)能

35、電感L、濾波電容C組成的。除此以外，通常還有較為復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)電路，調(diào)節(jié)電路、保護(hù)電路、基準(zhǔn)電路以及構(gòu)成閉環(huán)回路中的取樣電路、放大電路和耦合電路等各個(gè)部分，用來對(duì)輸出電壓的大小以及特性進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，圖五并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源的原理框圖。</p><p>　　圖五 并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源的原理?？驁D</p><p>　　設(shè)開關(guān)晶體管V的開關(guān)轉(zhuǎn)換周期T，導(dǎo)通期的時(shí)間為，截止期的時(shí)間為，占空比為δ(δ＝／

36、T)。</p><p>　　圖六 并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出電路的電壓、電流波形</p><p>　　其工作原理如下：當(dāng)開關(guān)晶體管V處于導(dǎo)通期間，輸入電壓加到儲(chǔ)能電感L的兩端(這里我們忽略了V的飽和壓降)，二極管因被反向偏置而截止。在此期間流過L的電流為近似線性地增加的鋸齒波電流(見圖十六)，并以磁能的形式儲(chǔ)存在L中。當(dāng)開關(guān)晶體管V截止時(shí)，儲(chǔ)能電感L兩端的電壓極性相反，此時(shí)二極管被正向偏置而導(dǎo)

37、通。儲(chǔ)存在L中的能量通過二極管輸送給負(fù)載電阻和濾波電容C。在此期間，L中的泄放電流是鋸齒波電流的線性下降部分。同理，當(dāng)開關(guān)晶體管V導(dǎo)通期間在儲(chǔ)能電感L中增加的電流數(shù)值應(yīng)該等于開關(guān)管V截止期間在儲(chǔ)能電感L中減少的電流值。只有這樣才能達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，才能給負(fù)載電阻提供一個(gè)穩(wěn)定的輸出電壓。</p><p>　　(2)、開關(guān)式穩(wěn)壓電源的選擇</p><p>　　在該立體倉庫控制系統(tǒng)中，考慮到PLC和

38、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器都要求直流24V電源，綜合考慮系統(tǒng)用電量、系統(tǒng)運(yùn)行可靠性和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的規(guī)整性，我們選用了DM150-24型并聯(lián)式開關(guān)電源。DM150系列開關(guān)電源輸出功率大，體積小，重量輕， 高可靠性，適應(yīng)寬范圍的輸入電壓變動(dòng)，具有完備的過壓、過流保護(hù)功能；內(nèi)置輸入EMI濾波器，具有高抗干擾能力；根據(jù)UL478標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，耐壓1500Vac／1分鐘；采用端子方式連接，全金屬外殼，有臥式和立式兩種安裝方式。</p><p>

39、;　　DM150系列開關(guān)電源的性能指標(biāo)見表二</p><p>　　表二、DM150系列開關(guān)電源的性能指標(biāo)</p><p>　　第3章 元器件的選擇</p><p>　　3.1 步進(jìn)電機(jī)的選擇</p><p>　?。?）、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)</p><p>　?、佟⒉竭M(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種作為控制用的特種電機(jī)，它的旋轉(zhuǎn)是以固定

40、的角度(稱為“步距角”)一步一步運(yùn)行的，其特點(diǎn)是沒有積累誤差(精度為100％)，所以廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。</p><p>　?、?、步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖信號(hào)的頻率成正比</p><p>　?、邸⒉骄嘀挡蝗菀滓?yàn)殡姎?、?fù)載、環(huán)境條件的變化而改變,使用開環(huán)控制(或半閉環(huán)控制)就能進(jìn)行良好的定位控制。</p><p>　　④、起制動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、變速等控制方便。</p

41、><p>　　⑤、價(jià)格便宜,可靠性高。</p><p>　?、?、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要缺點(diǎn)是效率較低,并且需要配上適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)電源。</p><p>　?、摺⒉竭M(jìn)電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載慣性的能力不強(qiáng),在使用時(shí)既要注意負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小,又要注意負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的大小,只有當(dāng)兩者選取在合適的范圍時(shí),電機(jī)才能獲的滿意的運(yùn)行性能。</p><p>　?、?、由于存在失步和共振，因

42、此步進(jìn)電機(jī)的加減速的方法根據(jù)利用狀態(tài)的不同而復(fù)雜多變。</p><p>　?。?）、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的基本組成</p><p>　　與交直流電動(dòng)機(jī)不同，僅僅接上供電電源，步進(jìn)電機(jī)不會(huì)運(yùn)行的。為了驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，必須由一個(gè)決定電動(dòng)機(jī)速度和旋轉(zhuǎn)角度的脈沖發(fā)生器（在該立體倉庫控制系統(tǒng)中采用PLC作脈沖發(fā)生器進(jìn)行位置控制）、一個(gè)使電動(dòng)機(jī)繞組</p><p>　　圖七 步進(jìn)電

43、機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成</p><p>　　電流按規(guī)定次序通斷的脈沖分配器、一個(gè)保證電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行的功率放大器，以及一個(gè)直流功率電源等組成一個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，如圖七所示。</p><p>　　（3）、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算</p><p>　　在選擇步進(jìn)電動(dòng)機(jī)時(shí)首先考慮的是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的類型選擇，其次才是具體的品種選擇，在該立體倉庫控制系統(tǒng)中要求步進(jìn)電動(dòng)機(jī)電壓低、電流小、有定位轉(zhuǎn)矩

44、和使用螺栓機(jī)構(gòu)的定位裝置，確定步進(jìn)電動(dòng)機(jī)采用2相8拍混合式步進(jìn)電機(jī)；在進(jìn)行步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的品種選擇時(shí)，要綜合考慮速比i、軸向力F、負(fù)載轉(zhuǎn)矩、額定轉(zhuǎn)矩和運(yùn)行頻率，以確定步進(jìn)電機(jī)的具體規(guī)格和控制裝置。</p><p>　　由于我們使用螺栓機(jī)構(gòu)的定位裝置，已知條件和要求條件為：</p><p>　　移動(dòng)部分總重 M=25kg </p><p>　　外力

45、 Fa=4kg.cm</p><p>　　磨擦系數(shù) =0.04</p><p>　　螺栓機(jī)構(gòu)的效率 =O. 9</p><p>　　螺栓軸徑 =1.2cm</p><p>　　螺栓長 =42cm</p><p>　　螺距 P=3mm&

46、lt;/p><p>　　分辨率 L=0.01mm</p><p>　　移動(dòng)距離 =0.0075mm/步</p><p>　　速度 V=2m／min </p><p><b>　　計(jì)算： </b></p><p>　　設(shè)擬選用2相、1.8

47、76;步距角的HB型電動(dòng)機(jī)</p><p>　　速比(設(shè)使用直接驅(qū)動(dòng)方式)</p><p>　　i=m×/(360×L)=2×1.8／(360×O.01)=1</p><p><b>　　軸向力</b></p><p>　　F=Fa+M=4+0.04×25=5kg.cm&

48、lt;/p><p><b>　　負(fù)載轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　=F×P／(2 )+(××)/2 </p><p>　　=5×0.3／(2 ×3.14×0.9)+ (0.3×1.67× 0.3)/(2 ×3.14)</p><p>

49、;　　=0.289kg.cm</p><p><b>　　螺栓的慣量</b></p><p><b>　　=（×××）/32</b></p><p>　　=（3.14×7.9××42×）/32</p><p>　　=0.0675k

50、g.</p><p><b>　　移動(dòng)體的慣量</b></p><p><b>　　=M×</b></p><p><b>　　=25×</b></p><p>　　=0.0571 kg.</p><p><b>　　負(fù)載慣

51、量為</b></p><p><b>　　=+</b></p><p>　　=0.0675+0.00571</p><p>　　=0.1246kg.</p><p>　　根據(jù)以上計(jì)算可以初步選定步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其慣量為=0.03 kg.，空載起動(dòng)頻率=3000H。</p><p>　　由要

52、求的速度可求出運(yùn)行的頻率：</p><p>　　f=V／L=2000／(60×0.01)=3333HZ</p><p>　　可知需要加減速的驅(qū)動(dòng)方式。</p><p>　　齒輪比：G=360°/L=0.0075 ×360°/ (1.8°×0.01)=150</p><p>　　換算到

53、電機(jī)軸的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為</p><p>　　T=G×L(+F)/ 2 </p><p>　　=150×0.01×(0.289+5)/(6.28×0.9)</p><p>　　=1.40 kg.cm</p><p>　　對(duì)首次設(shè)計(jì)的裝置來講，所選用的電動(dòng)機(jī)通常留有2～3倍的余量，所以電機(jī)轉(zhuǎn)矩=3T=3

54、5;1.40=4.2 kg.cm =0.41N.M</p><p>　　根據(jù)以上的計(jì)算，我們?cè)谠摿Ⅲw倉庫控制系統(tǒng)中的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)采用北京斯達(dá)特機(jī)電科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的2相8拍混合式步進(jìn)電機(jī)，它的主要特點(diǎn)：體積小，具有較高的起動(dòng)和運(yùn)行頻率，有定位轉(zhuǎn)矩等優(yōu)點(diǎn)。型號(hào)：42BYGHl01。電氣原理圖如圖八所示。快接線插頭：紅色表示A相，藍(lán)色表示B相；如果發(fā)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)向不對(duì)時(shí)可以將A相或B相中的兩條線對(duì)調(diào)。</p&

55、gt;<p>　　圖八 步進(jìn)電機(jī)的出線圈</p><p>　　此步進(jìn)電機(jī)的電氣技術(shù)數(shù)據(jù)為:</p><p>　　3.2 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的選擇</p><p>　　(1)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的選擇</p><p>　　步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行要有一電子裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，這種裝置就是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，它是把控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為步進(jìn)電機(jī)的角位移

56、，或者說：控制系統(tǒng)每發(fā)一個(gè)脈沖信號(hào)，通過驅(qū)動(dòng)器就使步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一步距角。所以步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖信號(hào)的頻率成正比。</p><p>　　所有型號(hào)驅(qū)動(dòng)器的輸入信號(hào)都相同，共有三路信號(hào)，它們是：步進(jìn)脈沖信號(hào)CP、方向電平信號(hào)DIR、脫機(jī)信號(hào)FREE(此端為低電平有效，這時(shí)電機(jī)處于無力矩狀態(tài)；此端為高電平或懸空不接時(shí)，此功能無效，電機(jī)可正常運(yùn)行)。它們?cè)隍?qū)動(dòng)器內(nèi)部的接口電路都相同，見下圖。OPTO端為三路信號(hào)的公共端，

57、三路輸入信號(hào)在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部接成共陽方式，所以O(shè)PTO端須接外部系統(tǒng)的VCC，如果VCC是+5V則可直接接入；如果VCC不是+5V則須外部另加限流電阻R，保證給驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部光耦提供8-1 5mA的驅(qū)動(dòng)電流，參見圖九和圖十。在該立體倉庫中由于FP0提供的電平為24V，而輸入部分的電平為5V，所以須外部另加1.8K的限流電阻R。</p><p>　　圖九 輸入信號(hào)接口電路 圖十 外接限流電

58、阻R</p><p>　　步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸出信號(hào)有兩種:</p><p>　　①、初相位信號(hào)：驅(qū)動(dòng)器每次上電后將使步進(jìn)電機(jī)起始在一個(gè)固定的相位上，這就是初相位。初相位信號(hào)是指步進(jìn)電機(jī)每次運(yùn)行到初相位期間，此信號(hào)就輸出為高電平，否則為低電平。此信號(hào)和控制系統(tǒng)配合使田，可產(chǎn)生相位記憶功能，其接口見圖十一。</p><p>　　圖十一 初相位信號(hào)接口電路</p&g

59、t;<p>　?、凇?bào)警輸出信號(hào)：每臺(tái)驅(qū)動(dòng)器都有多種保護(hù)措施(如：過壓、過流、過溫等)。當(dāng)保護(hù)發(fā)生時(shí)，驅(qū)動(dòng)器進(jìn)入脫機(jī)狀態(tài)使電機(jī)失電，但這時(shí)控制系統(tǒng)可能尚未知曉。如要通知系統(tǒng)，就要用到‘報(bào)警輸出信號(hào)’。此信號(hào)占兩個(gè)接線端子，此兩端為一繼電器的常開點(diǎn)，報(bào)警時(shí)觸點(diǎn)立即閉合。驅(qū)動(dòng)器正常時(shí)，觸點(diǎn)為常開狀態(tài)。觸點(diǎn)規(guī)格：DC24V／1A或AC11OV／O．3A。</p><p>　　一般來說，對(duì)于兩相四根線電機(jī)，

60、可以直接和驅(qū)動(dòng)器相連，如圖十二所示。</p><p>　　圖十二 電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器接線圖</p><p>　　所以我們采用北京斯達(dá)特機(jī)電科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的SH系列步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器，型號(hào)為SH-2H057。主要由電源輸入部分、信號(hào)輸入部分、輸出部分組成。SH-2H057步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器采用鑄鋁結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)主要用于小功率驅(qū)動(dòng)器,這種結(jié)構(gòu)為封閉的超小型結(jié)構(gòu)，本身不帶風(fēng)機(jī)，其外殼即為散熱體，所以

61、使用時(shí)要將其固定在較厚、較大的金屬板上或較厚的機(jī)柜內(nèi)，接觸面之間要涂上導(dǎo)熱硅脂，在其旁邊加一個(gè)風(fēng)機(jī)也是一種較好的散熱辦法。</p><p>　　此步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的電氣技術(shù)數(shù)據(jù)為：</p><p>　　(2)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接線示意圖見圖十三</p><p>　　圖十三 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接線示意圖</p><p>　　(3)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器細(xì)分?jǐn)?shù)

62、和電機(jī)相電流的設(shè)定</p><p><b>　　①、細(xì)分?jǐn)?shù)的設(shè)定</b></p><p>　　要了解“細(xì)分”，先要弄清“步距角”這個(gè)概念：它表示控制系統(tǒng)每發(fā)一個(gè)步進(jìn)脈沖信號(hào)，電機(jī)所轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。SH系列驅(qū)動(dòng)器是靠驅(qū)動(dòng)器上的撥位開關(guān)來設(shè)定細(xì)分?jǐn)?shù)的，您只需根據(jù)面板上的提示設(shè)定即可。在系統(tǒng)頻率允許的情況下，盡量選用高細(xì)分?jǐn)?shù)。</p><p>　　對(duì)于兩

63、相步進(jìn)電機(jī),細(xì)分后電機(jī)的步距角等于電機(jī)的整步步距角除以細(xì)分?jǐn)?shù)，例如細(xì)分?jǐn)?shù)設(shè)定為40、驅(qū)動(dòng)步距角為0.9°/1.8°的電機(jī)，其細(xì)分步距角為1.8÷40=0.045?？梢钥闯?步進(jìn)電機(jī)通過細(xì)分驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)，其步距角變小了，如驅(qū)動(dòng)器工作在40細(xì)分狀態(tài)時(shí)，其步距角只為電機(jī)固有步距角的十分之一，也就是說：當(dāng)驅(qū)動(dòng)器工作在不細(xì)分的整步狀態(tài)驅(qū)動(dòng)上例的電機(jī)時(shí)，控制系統(tǒng)每發(fā)一個(gè)步進(jìn)脈沖，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)1.8°；而用細(xì)分驅(qū)動(dòng)

64、器工作在40細(xì)分狀態(tài)時(shí)，電機(jī)只轉(zhuǎn)動(dòng)了0.045°，這就是細(xì)分的基本概念。細(xì)分功能完全是由驅(qū)動(dòng)器靠精確控制電機(jī)的相電流所產(chǎn)生的，與電機(jī)無關(guān)。</p><p>　　驅(qū)動(dòng)器細(xì)分后將對(duì)電機(jī)的運(yùn)行性能產(chǎn)生質(zhì)的飛躍，但是這一切都是由驅(qū)動(dòng)器本身產(chǎn)生的，和電機(jī)及控制系統(tǒng)無關(guān)。在使用時(shí)，唯一需要注意的一點(diǎn)是步進(jìn)電機(jī)步距角的改變,這一點(diǎn)將對(duì)控制系統(tǒng)所發(fā)出的步進(jìn)信號(hào)的頻率有影響;因?yàn)榧?xì)分后步進(jìn)電機(jī)的步距角將變小，要求步進(jìn)信號(hào)

65、的頻率要相應(yīng)提高。</p><p>　　驅(qū)動(dòng)器細(xì)分后的主要優(yōu)點(diǎn)為：</p><p>　　A、完全消除了電機(jī)的低頻振蕩。低頻振蕩(約在200Hz左右)是步進(jìn)電機(jī)的固有特性，而細(xì)分是消除它的唯一途徑，如果您的步進(jìn)電機(jī)有時(shí)要在共振區(qū)工作(如走圓弧)，選擇細(xì)分驅(qū)動(dòng)器是唯一的選擇。</p><p>　　B、提高了電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。尤其是對(duì)三相反應(yīng)式電機(jī)，其力矩比不細(xì)分時(shí)提高約3

66、0～4096。</p><p>　　C、提高了電機(jī)的分辨率。由于減小了步距角、提高了步距的均勻度，提高電機(jī)的分辨率是不言而喻的。</p><p>　　以上這些優(yōu)點(diǎn)，尤其是在性能上的優(yōu)點(diǎn)，并不是一個(gè)量的變化，而是質(zhì)的飛躍。所以我們最好選用細(xì)分驅(qū)動(dòng)器。在沒有細(xì)分驅(qū)動(dòng)器時(shí)，用戶主要靠選擇不同相數(shù)的步進(jìn)電機(jī)來滿足自己步距角的要求。但現(xiàn)在的情況不同了，細(xì)分驅(qū)動(dòng)器的出現(xiàn)改變了這種觀念，用戶只需在驅(qū)動(dòng)器

67、上改變細(xì)分?jǐn)?shù)，就可以改變步距角。所以如果用戶采用細(xì)分驅(qū)動(dòng)器，‘相數(shù)’將變得沒有意義。</p><p>　?、凇㈦姍C(jī)相電流的設(shè)定</p><p>　　SH系列驅(qū)動(dòng)器是靠驅(qū)動(dòng)器上的撥位開關(guān)來設(shè)定電機(jī)的相電流，您只需根據(jù)面板上的電流設(shè)定表格進(jìn)行設(shè)定。</p><p>　　(4)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器指示燈說明</p><p>　　驅(qū)動(dòng)器的指示燈共有兩種：

68、電源指示燈(綠色或黃色)和保護(hù)指示燈(紅色)。當(dāng)任一保護(hù)發(fā)生時(shí)，保護(hù)指示燈變亮。</p><p>　　(5)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電源接口</p><p>　　對(duì)于超小型驅(qū)動(dòng)器(SH—2H057、SH—3F075、 SH—2H057M、SH-3F075M)，采用一組直流供電DC(24-40V)，注意正負(fù)極不要接錯(cuò)，此電源可以由一變壓器變壓后加整流濾波(無須穩(wěn)壓)組成;或者由一開關(guān)電源提供,參考

69、下圖。因?yàn)镻LC需要采用開關(guān)式穩(wěn)壓電源供電,所以在該用開關(guān)式穩(wěn)壓電源，如圖十四所示。</p><p>　　圖十四 開關(guān)式穩(wěn)壓電源</p><p>　　3.3 傳感器及微動(dòng)開關(guān)的選擇</p><p><b>　　1、傳感器的選擇</b></p><p>　　(1)、反射式傳感器的選擇</p><p&g

70、t;　　在該立體倉庫中采用歐姆龍EE-SPY402凹槽型、反射型接插件式傳感器作貨物檢測(cè)，它是日本歐姆龍公司的產(chǎn)品，采用能抗周圍外來光干擾的變調(diào)光式；采用變調(diào)光式，與直流光式比，不易受外來光干擾的影響；電源電壓為DC5-24V的大量程電壓輸出型；帶有容易調(diào)整的光軸標(biāo)識(shí)；帶有便于調(diào)整，動(dòng)作確認(rèn)的入光顯示燈；反射式傳感器的時(shí)間圖和輸出回路圖如圖十五所示。</p><p>　　圖十五 反射式傳感器的時(shí)間圖和輸出回路圖&

71、lt;/p><p>　　它有三根連接線(紅、藍(lán)、黑)，紅色接電源的正極、黑色接電源的負(fù)極、藍(lán)色為輸出信號(hào)，當(dāng)與擋塊接近時(shí)輸出電平為低電平，否則為高電平。需要注意檢測(cè)距離不要離傳感器太近，否則傳感器不能動(dòng)作；連接是采用接插件方式，千萬不要對(duì)端子(讀出頭)進(jìn)行焊接。</p><p>　　此傳感器的電氣技術(shù)數(shù)據(jù)為</p><p>　　(2)、對(duì)射式傳感器的選擇</p&g

72、t;<p>　　在該立體倉庫控制系統(tǒng)中采用8個(gè)對(duì)射式傳感器作限位控制，其中4只對(duì)射式光電傳感器分別作為X、Y軸的限位控制，當(dāng)入光時(shí)輸出晶體管ON；2只對(duì)射式光電傳感器分別作為貨架在X軸和Y軸的到位檢測(cè)，當(dāng)遮光時(shí)輸出晶體管ON，如果貨架未到達(dá)正確位置，Z軸電機(jī)將不能運(yùn)行以確保當(dāng)PLC程序出錯(cuò)時(shí)也不至于損壞設(shè)備；2只對(duì)射式光電傳感器作為Z軸的限位控制，當(dāng)遮光時(shí)輸出晶體管ON，其信號(hào)對(duì)應(yīng)PLC的輸入點(diǎn)是X4（后限位）和X5（前限

73、位）。</p><p><b>　　2、微動(dòng)開關(guān)的選擇</b></p><p>　　在該立體倉庫控制系統(tǒng)中共有13個(gè)倉位（四層十二個(gè)倉位加0號(hào)倉位）分別采用13只微動(dòng)開關(guān)作為貨物檢測(cè)，當(dāng)有貨物時(shí)相應(yīng)開關(guān)動(dòng)作，其信號(hào)對(duì)應(yīng)PLC的輸入點(diǎn)是X40-X4C；另外為保險(xiǎn)起見，在X軸的左限位和Y軸的下限位處還分別加裝了1只微動(dòng)開關(guān)作限位保護(hù)，以確保立體倉庫在程序出錯(cuò)時(shí)不損壞；微動(dòng)

74、開關(guān)原理圖如圖十六所示。</p><p>　　圖十六 微動(dòng)開關(guān)原理圖</p><p>　　3.4 PLC的選擇</p><p>　　3.4.1 PLC I/O點(diǎn)的選擇</p><p>　　根據(jù)控制要求，將個(gè)輸入設(shè)備和被控設(shè)備詳細(xì)列表，準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)出被控設(shè)備對(duì)數(shù)需求量，然后在實(shí)際統(tǒng)計(jì)的I/O點(diǎn)數(shù)的基礎(chǔ)上增加15%～20%的備用量，以便以后調(diào)整

75、和擴(kuò)充。同時(shí)要充分利用好輸入和輸出擴(kuò)展單元，提高主機(jī)的利用率，例如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，這樣在增加I/O點(diǎn)數(shù)時(shí)，不必改變機(jī)型，可以通過擴(kuò)展模塊實(shí)現(xiàn)，降低了經(jīng)濟(jì)投入。在確定好I/O點(diǎn)數(shù)后，還要注意它的性質(zhì)，類型和參數(shù)。例如是開關(guān)量還是模擬量，是交流還是直流以及電壓大小的等級(jí)，同時(shí)還要注意輸出端的負(fù)載的特點(diǎn)，以此選擇和培植相應(yīng)機(jī)型和模塊。</p>

76、<p>　　小型倉庫電氣控制系統(tǒng)有輸入信號(hào)40個(gè)，輸出信號(hào)21個(gè)。其中，外部輸入元件包括：檢測(cè)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)的正反向、動(dòng)作動(dòng)作指示、錯(cuò)誤顯示等等。按照上述配置，所選I/O點(diǎn)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)。</p><p>　　3.4.2 PLC型號(hào)的選擇</p><p>　　PLC選擇的一般原則為：<

77、;/p><p>　　1、PLC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。 </p><p>　　2、在工藝過程比較固定、環(huán)境條件較好（維修量較?。┑膱?chǎng)合，建議選用整體式結(jié)構(gòu)的PLC；其它情況則最好選用模塊式結(jié)構(gòu)的PLC。 </p><p>　　3、對(duì)于開關(guān)量控制以及以開關(guān)量控制為主、帶少量模擬量控制的工程項(xiàng)目中，

78、一般其控制速度無須考慮，因此，選用帶A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換、加減運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送功能的低檔機(jī)就能滿足要求。 </p><p>　　4、而在控制比較復(fù)雜，控制功能要求比較高的工程項(xiàng)目中（如要實(shí)現(xiàn)PID運(yùn)算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等），可視控制規(guī)模及復(fù)雜程度來選用中檔或高檔機(jī)。其中高檔機(jī)主要用于大規(guī)模過程控制、全PLC的分布式控制系統(tǒng)以及整個(gè)工廠的自動(dòng)化等。</p><p>　　對(duì)于一個(gè)大型企業(yè)系統(tǒng)

79、，應(yīng)盡量做到機(jī)型統(tǒng)一。這樣，同一機(jī)型的PLC模塊可互為備用，便于備品備件的采購和管理；同時(shí)，其統(tǒng)一的功能及編程方法也有利于技術(shù)力量的培訓(xùn)、技術(shù)水平的提高和功能的開發(fā)；此外，由于其外部設(shè)備通用，資源可以共享，因此，配以上位計(jì)算機(jī)后即可把控制各獨(dú)立系統(tǒng)的多臺(tái)PLC聯(lián)成一個(gè)多級(jí)分布式控制系統(tǒng)，這樣便于相互通信，集中管理。</p><p>　　本課題根據(jù)I/O的信號(hào)數(shù)量，類型及控制要求，同時(shí)考慮到維護(hù)和保養(yǎng)，改造和經(jīng)濟(jì)等

80、諸多因素，可編程控制器擬選用FX2-80MR，足以滿足要求。</p><p>　　第4章 結(jié)論與展望</p><p><b>　　4.1 結(jié)論</b></p><p>　　通過4個(gè)多月的立體倉庫電氣控制系統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，基本上在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成了指導(dǎo)老師和學(xué)校下達(dá)的任務(wù)。經(jīng)過本次設(shè)計(jì)，使我更進(jìn)一步了解到可編程控制器在現(xiàn)代工業(yè)以及其他行業(yè)中的應(yīng)

81、用，以及它的優(yōu)點(diǎn)，如：成本底、使用范圍廣、高速、便捷、永遠(yuǎn)在線、結(jié)構(gòu)靈活等等。PLC的應(yīng)用范圍已從傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)設(shè)備和機(jī)械的自動(dòng)控制，擴(kuò)展到以下應(yīng)用領(lǐng)域：中小型過程控制系統(tǒng)、遠(yuǎn)程維護(hù)服務(wù)系統(tǒng)、節(jié)能監(jiān)視控制系統(tǒng)，以及與生活關(guān)連的機(jī)器、與環(huán)境關(guān)連的機(jī)器，而且均有急速的上升趨勢(shì)。值得注意的是，隨著PLC、DCS相互滲透，二者的界線日趨模糊的時(shí)候，PLC從傳統(tǒng)的應(yīng)用于離散的制造業(yè)向應(yīng)用到連續(xù)的流程工業(yè)擴(kuò)展。</p><p>

82、　　從方案的論證到最終的設(shè)計(jì)，涉及的領(lǐng)域包括：可編程控制器的原理及應(yīng)用、電機(jī)電氣、我國物流設(shè)備發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)對(duì)措施等等；在進(jìn)行畢設(shè)的同時(shí)，我還學(xué)到了許多新的知識(shí)，如CAD 2000的使用和WORD、和畫板的使用等。我深刻的認(rèn)識(shí)到，要想成為一名合格的工程設(shè)計(jì)人員只是掌握本專業(yè)的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，我們應(yīng)該具有更加淵博的知識(shí)，如應(yīng)該對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用，市場(chǎng)營銷，外語交流等各個(gè)方面能力進(jìn)行加強(qiáng)。 此外，我并沒有過多從經(jīng)濟(jì)性的角度來考慮系統(tǒng)，由

83、于對(duì)材料成本方面了解的欠缺，我們只能從性能的角度來討論問題，經(jīng)濟(jì)性能方面的問題有所提及，但是涉及的非常少。這也是這篇論文的一個(gè)不足之處。</p><p>　　通過大量資料的查找，使我不僅熟悉了立體倉庫的組成部分和運(yùn)動(dòng)過程，對(duì)其中的步進(jìn)電機(jī)，微動(dòng)開關(guān)，PLC原理及設(shè)計(jì)程序等有關(guān)事項(xiàng)有了深刻地認(rèn)識(shí)與學(xué)習(xí)，并從方方面面深刻的體會(huì)到了立體倉庫在現(xiàn)代自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的重要性和必要性。</p><p>

84、;<b>　　展望</b></p><p>　　隨著時(shí)代的發(fā)展,當(dāng)今的技術(shù)也日趨完善、競爭愈演愈烈;單人工的操作已不能滿足于目前的制造業(yè)前景,也無法保證更高質(zhì)量的要求和高新技術(shù)企業(yè)的形象.權(quán)威人士預(yù)測(cè)，21世紀(jì)，可編程控制器會(huì)有更大的發(fā)展。從技術(shù)上來看，計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果更多的應(yīng)用與可編程控制器的設(shè)計(jì)和制造上，會(huì)有運(yùn)算速度更快、存儲(chǔ)容量更大、只能更強(qiáng)的品種出現(xiàn)。從產(chǎn)品的規(guī)模上來看，會(huì)進(jìn)一步向

85、小型和超小型的方向發(fā)展。從產(chǎn)品的配套性來看，產(chǎn)品的品種會(huì)更豐富、規(guī)模更齊全。完美的人機(jī)界面，完備的通信設(shè)備會(huì)更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場(chǎng)合的需求。這是有利于可編程技術(shù)的發(fā)展及可編程產(chǎn)品的普及的。伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，可編程控制器作為自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)或國際網(wǎng)絡(luò)的重要的作成部分，將在工業(yè)幾工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。</p><p>　　因時(shí)間倉促，加之本人能力有限，此課題設(shè)計(jì)未能全面，如：立體倉庫的動(dòng)作只有兩

86、個(gè)送、入，而沒有換（從這個(gè)倉位直接換到另一個(gè)倉位）；從手動(dòng)切換到自動(dòng)，必須先手動(dòng)讓拖動(dòng)機(jī)構(gòu)回零位，方可執(zhí)行自動(dòng)動(dòng)作，在這過程中控制系統(tǒng)沒有記憶功能，這就使得系統(tǒng)在執(zhí)行動(dòng)作時(shí)運(yùn)行時(shí)間較長，程序上編寫不太合理等。若以后還有機(jī)會(huì)從事此行業(yè)，我會(huì)把該系統(tǒng)不足之處全部完善起來。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1、吳嘵軍編 《電氣控制與可編程

87、控制器應(yīng)用》 西安：西安建筑科技大學(xué)，2002</p><p>　　2、廖常初 《可編程序的控制器的編程方法與工業(yè)應(yīng)用》 重慶：重慶大學(xué)出版社，2001</p><p>　　3、陳立定，吳玉香，蘇開才編 《電氣控制與可編程控制器》 廣州：華南理工大學(xué)出版社</p><p>　　4、臺(tái)方主編 《可編程控制器應(yīng)用教程》 北京：中國水利水電出版社，2001</

88、p><p>　　5、宋德玉主編 《可編程控制器原理應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)》 北京：冶金工業(yè)出版社，2002</p><p>　　6、徐建俊主編 《電機(jī)與電氣控制》清華大學(xué)出版社，北京交通大學(xué)出版社 2004</p><p>　　7、天津源峰科技公司 《步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用手冊(cè)》 </p><p><b>　　附 錄</b>&