三菱plc立体仓库设计.docVIP

中国计量学院 电气工程课程设计论文 题目：THFLT-1型立体仓库设计 二级学院 机电工程学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 07电气1班 姓 名 指导教师 何金龙 李刚 2010年11 月 28日 引 言 随着国民经济的飞速发展,自动化立体仓库必然会在各行各业中得到越来越广泛的应用。自动化立体仓库是现代物流系统的重要组成部分，是一种多层存放货物的高架仓库系统，由自动控制与管理系统、高位货架、巷道堆垛机、自动入库、自动出库、计算机管理控制系统以及其他辅助设备组成。 本仓库模型控制系统是根据自动化立体仓库运行的基本原理而设计的。在整个控制系统中以三菱FX1N系列PLC作为核心控制元件，专用键盘作为人机接口部件，控制步进电机来驱动一个有三自由度的仓库模型在高强度导轨上做三维运动。以步进电机每转输出的脉冲数为基础，通过键盘对每个仓位予以地址编码，通过PLC对命令键盘进行扫描并得到相应的仓位号，当PLC接收到来自键盘的输入命令后，便输出对应仓位的脉冲数，经过驱动器驱动步进电机按设定的方向转动一定的角度，进而控制传动部件丝杠旋转进行准确的定位，以完成货物的存取功能。另外，为了保证整个控制系统运行的稳定性和可靠性，我们还采用了限位开关对其进行限位保护。 本文首先对该课题的可行性及课题实现的现实意义和价值进行了介绍；其次对该系统的硬件组成、结构、原理进行了阐述和分析；再次对本控制系统的核心——软件进行了编写，论文中即有梯形图又有相应的语句表；最后对设计本课题所学到的知识和结论进行归纳和总结，并对本论文有待完善的地方进行扼要的说明。 任务要求 立体仓库系统 THFLT-1型立体仓库实物教学模型在机械上采用丝杆传动方式，在电气控制方面，可以通过目前市面上比较流行的各类晶体管输出的PLC（如西门子、三菱或欧姆龙等）采集各种传感器信号，对步进电机和直流电机进行较复杂的位置控制及时序逻辑控制，实现仓位定位和送/取动作（X、Y轴完成仓位定位，Z轴完成送/取动作）。 本模型可以实现：将Z轴上的货物送到指定位置；将任意位置的货物送到另一位置；将零号位置的货物送到任意位置；从任意位置取回货物放至零号位；实现低速启动-变速运行-低速停车的功能；0～12号仓位扫描检测等实验功能。 控制要求 系统采用滚珠丝杠、滑杠和普通丝杠作为主要传动机构，电机采用步进电机和直流电机，其关键部分是堆垛机，它由水平移动、垂直移动及伸叉机构三部分组成，其水平和垂直移动分别用两台步进电机驱动滚珠丝杠来完成，伸叉机构由一台直流电机来控制。它分为上下两层，上层为货台，可前后伸缩，低层装有丝杠等传动机构。当堆垛机平台移动到货架的指定位置时，伸叉电机驱动货台向前伸出可将货物取出或送入，当取到货物或货已送入，则铲叉向后缩回。整个系统需要三维的位置控制。 设计原理 1．控制面板上的开关及按钮功能及仓位号（见图一、二） 图一 控制面板上的开关及按钮功能 图二 控制面板上的仓位号 表一、控制面板上的按钮功能表 按键号 功能选择 定义 1 自动 选择1号仓位 手动 机构水平向左移动 2 自动 选择2号仓位 手动 机构垂直向下移动 3 自动 选择3号仓位 手动 机构水平向右移动 4 自动 选择4号仓位 手动 机构水平向后移动 5 自动 选择5号仓位 手动 机构垂直向上移动 6 自动 选择6号仓位 手动 机构水平向前移动 7 自动 选择7号仓位 手动 无意义 8 自动 选择8号仓位 手动 无意义 9 自动 选择9号仓位 手动 无意义 10 自动 选择10号仓位 手动 无意义 11 自动 选择11号仓位 手动 无意义 12 自动 选择12号仓位 手动 无意义 2．步进电机驱动器 步进电机驱动器主要有电源输入部分、信号输入部分、输出部分等。驱动器参数如下 列图表所示 （1）电气规格 说明 最小值 典型值 最大值 单位 供电电压 18 24 40 V 均值输出电流 0.21 1 1.50 A 逻辑输入电流 6 15 30 mA 步进脉冲响应频率 — — 100 kHz 脉冲低电平时间 5 — 1 μs （2）电流设定 电流值 SW1 SW2 SW3 0.21A OFF ON ON 0.42A ON OFF ON 0.63A OFF OFF ON 0.84A ON ON OFF 1.05A 0FF ON OFF 1.26A ON OFF OFF 1.50A OFF OFF OFF （3）细分设定 细分倍数 步数/圈（1.8Ｏ整步） SW4 SW5 SW