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【摘 要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，物品儲(chǔ)備問(wèn)題越來(lái)越突出，通過(guò)大力發(fā)展立體倉(cāng)庫(kù)，可以有效地改善這一問(wèn)題。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)是近十年來(lái)伴隨著自動(dòng)控制、系統(tǒng)控制設(shè)備以及數(shù)據(jù)庫(kù)等相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展而應(yīng)運(yùn)而生的。隨著這些技術(shù)的發(fā)展和電腦的普及，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)高效、可靠、操作方便的優(yōu)點(diǎn)為越來(lái)越多的使用者接受，應(yīng)用也日益廣泛。在以往的自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)中，其控制部分大都采用PLC加計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)加控制板卡的方式。這次設(shè)計(jì)的PLC自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)，主要通過(guò)按鈕，自動(dòng)讓叉車(chē)將貨物存儲(chǔ)于立體倉(cāng)庫(kù)中，并在必要時(shí)能將貨物及時(shí)取出的過(guò)程。 【關(guān)鍵詞】：PLC 立體倉(cāng)庫(kù) 自動(dòng)控制 目 錄 第一章 概述 1 　1.1 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的發(fā)展1 　1.2 本課題研究的任務(wù)和目的2 第二章 可編程控制器介紹 3 　2.1 可編程控制器的產(chǎn)生3 　2.2 可編程控制器的特點(diǎn)3 　2.3 可編程控制器的工作原理4 　2.4 控制器的內(nèi)部器件5 　2.5 FX2N-48MR型可編程控制器介紹 6 　　2.5.1 FX2N系列型號(hào)的含義7 　　2.5.2 FX2N系列可編程控制器的編程元件介紹7 第三章 光電傳感器 9 　3.1 光電傳感器的工作原理9 　3.2 位置控制11 第四章 PLC自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)13 　4.1控制要求13 　4.2 I/O地址分配表14 　4.3硬件接線圖15 　4.4狀態(tài)流程圖16 　4.5梯形圖19 　4.6運(yùn)行調(diào)試24 結(jié)束語(yǔ)25 致謝27 參考文獻(xiàn)29 附錄 31 第一章 概述 本文所介紹的立體倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)運(yùn)用到了運(yùn)動(dòng)控制功能，通過(guò)對(duì)FX2N-48MR型可編程控制器端口設(shè)置，實(shí)現(xiàn)將貨物自動(dòng)運(yùn)行到指定位置進(jìn)行擺放，此設(shè)計(jì)不僅操作方便，可靠性高，更能有效的運(yùn)用空間，節(jié)省大量費(fèi)用。 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)是指在不直接進(jìn)行人工處理的情況下，自動(dòng)地完成物料倉(cāng)儲(chǔ)和取出的系統(tǒng)，它以高成套搬運(yùn)設(shè)備為基礎(chǔ)，是集自動(dòng)控制技術(shù)、通信技術(shù)、機(jī)電技術(shù)于一體的高效率、大容量?jī)?chǔ)蓄機(jī)構(gòu)。PLC作為一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī),具有模塊化結(jié)構(gòu)、配置靈活、高速的處理速度、精確的數(shù)據(jù)處理能力、多種控制功能、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和優(yōu)越的性價(jià)比等性能,是目前廣泛應(yīng)用的控制裝置之一。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的出現(xiàn),實(shí)現(xiàn)了倉(cāng)庫(kù)功能從單純保管型向綜合流通型的轉(zhuǎn)變 計(jì)算機(jī)自控技術(shù)的飛速發(fā)展為現(xiàn)代物流管理提供了重要的技術(shù)，而立體倉(cāng)庫(kù)便是自控技術(shù)應(yīng)用于物流管的成功體現(xiàn)。本控制系統(tǒng)通過(guò)PLC編程，使數(shù)碼顯示智能化，豐富了其控制內(nèi)涵，更加直觀的指導(dǎo)用戶操作，加之傳感器信號(hào)采集，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，直流電機(jī)較復(fù)雜的位置控制及時(shí)序邏輯控制功能，調(diào)試成功后，其運(yùn)行穩(wěn)定可靠。 1．1自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的發(fā)展 立體倉(cāng)庫(kù)的自動(dòng)存取系統(tǒng)AS/RS(AutomaticStorage&RetrievalSystem)，是一種用高層立體貨架(托盤(pán)系統(tǒng))儲(chǔ)存物資，用電子計(jì)算機(jī)控制管理和用自動(dòng)控制堆垛運(yùn)輸車(chē)進(jìn)行存取作業(yè)的倉(cāng)庫(kù)。 使用自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)可以產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。它通過(guò)高層貨架存儲(chǔ)，使存儲(chǔ)區(qū)大幅度地向高空發(fā)展，提高了空間利用率；自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)采用層積式存放，結(jié)合計(jì)算機(jī)管理，可以很容易實(shí)現(xiàn)先入先出，防止貨物的自然老化、變質(zhì)和損壞；通過(guò)自動(dòng)存取系統(tǒng)(AS/RS),加快了運(yùn)行和處理速度，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；采用自動(dòng)化技術(shù)后，還能較好地適應(yīng)黑暗、低溫、污染、有毒和易爆等特殊場(chǎng)合的物品存儲(chǔ)需要；計(jì)算機(jī)控制能夠始終準(zhǔn)確無(wú)誤地對(duì)各種信息進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，減少了貨物處理和信息處理過(guò)程中的差錯(cuò)；同時(shí)借助于計(jì)算機(jī)管理還能有效地利用倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)能力，便于清點(diǎn)和盤(pán)庫(kù)，合理減少庫(kù)存，加快資金周轉(zhuǎn)，節(jié)約流動(dòng)資金，從而提高倉(cāng)庫(kù)的管理水平。自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的信息系統(tǒng)可以與企業(yè)的生產(chǎn)信息系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息管理的自動(dòng)化。同時(shí)，由于使用自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)，促進(jìn)企業(yè)的科學(xué)管理，減少了浪費(fèi)，保證均衡生產(chǎn)，也提高了操作人員素質(zhì)和管理人員的水平。 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的出現(xiàn)和發(fā)展是第二次世界大戰(zhàn)以后生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。1963年美國(guó)首先在倉(cāng)庫(kù)業(yè)務(wù)中采用計(jì)算機(jī)控制，建立了第一座計(jì)算機(jī)控制的立體倉(cāng)庫(kù)。 我國(guó)的立體倉(cāng)庫(kù)起源于上世紀(jì)七十年代末，1980年我國(guó)自行研制的第一座自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)投入使用。近幾年來(lái)立體倉(cāng)庫(kù)在我國(guó)得到了迅速的發(fā)展，大型的自動(dòng)化程度很高的倉(cāng)庫(kù)不斷建成，主要應(yīng)用于汽車(chē)(如東風(fēng)汽車(chē))、家電(海爾)、煙草(紅塔集團(tuán))、印刷，化工(儀征化纖)等行業(yè)。 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)通常有以下幾種分類(lèi)方式，按建筑形式可以分為整體式和分離式；按自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)與生產(chǎn)連接的緊密程度可分為獨(dú)立型(也稱離線型)、半緊密型和緊密型倉(cāng)庫(kù)(在線型)；按貨物存取形式可以分為單元貨架式、揀選貨架式；按照在生產(chǎn)流通中的作用可以分為生產(chǎn)性倉(cāng)庫(kù)和流通性倉(cāng)庫(kù)；按貨架的結(jié)構(gòu)形式可以分為單元貨格式、貫通式、水平循環(huán)式和垂直循環(huán)式，其中以單元貨格式倉(cāng)庫(kù)使用最廣。 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)是機(jī)械和電氣、強(qiáng)電控制和弱電控制相結(jié)合的產(chǎn)品。它主要由貨物儲(chǔ)存系統(tǒng)、貨物存取和傳送系統(tǒng)、控制和管理等三大系統(tǒng)所組成。貨物存儲(chǔ)系統(tǒng)由立體貨架(托盤(pán)或貨箱)組成，貨架按照排、列、層組合而成立體倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存系統(tǒng)；貨物存取和傳送系統(tǒng)承擔(dān)貨物存取、出入倉(cāng)庫(kù)的功能，它由有軌或無(wú)軌堆垛機(jī)、出入庫(kù)輸送機(jī)、裝卸機(jī)械等組成；自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)視情況不同采取不同的控制方式：有的倉(cāng)庫(kù)只采取對(duì)存取堆垛機(jī)、出入庫(kù)輸送機(jī)的單臺(tái)PLC控制，機(jī)與機(jī)無(wú)聯(lián)系；有的倉(cāng)庫(kù)對(duì)各單臺(tái)機(jī)械進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)控制。更高級(jí)的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的控制系統(tǒng)采用集中控制、分離式控制和分布式控制，即由管理計(jì)算機(jī)、中央控制計(jì)算機(jī)和堆垛機(jī)、出入庫(kù)輸送等直接控制的可編程序控制器組成控制系統(tǒng)。 近幾年出現(xiàn)的智能自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)還處于初級(jí)發(fā)展階段，在二十一世紀(jì)倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)的智能化將具有廣闊的應(yīng)用前景。 1.2本課題研究的任務(wù)和目的 立體倉(cāng)庫(kù)是現(xiàn)代社會(huì)存儲(chǔ)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、提高物流效率等諸多優(yōu)點(diǎn)。 本課題研究的任務(wù)：根據(jù)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)運(yùn)行的基本原理，通過(guò)大學(xué)階段所學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)一套基于PLC的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)運(yùn)動(dòng)的控制系統(tǒng)，具有根據(jù)用戶的輸入，三個(gè)坐標(biāo)方向電機(jī)能夠準(zhǔn)確移動(dòng)、定位以實(shí)現(xiàn)物品的正確存放功能。 本課題研究的目的：通過(guò)對(duì)倉(cāng)庫(kù)模型控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究，能夠?qū)ψ詣?dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本工作原理有一定的認(rèn)識(shí)，并且對(duì)大學(xué)階段所學(xué)知識(shí)能夠進(jìn)一步的深化，對(duì)理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用之間的相互轉(zhuǎn)化有更具體的理解，特別是對(duì)PLC技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。以及PLC的程序設(shè)計(jì)有了更認(rèn)真地學(xué)習(xí)和運(yùn)用。 另外，通過(guò)對(duì)此課題的學(xué)習(xí)研究，還可以培養(yǎng)自己獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力，為以后的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。 第二章 可編程控制器介紹 2.1可編程控制器的產(chǎn)生 可編程控制器的產(chǎn)生和發(fā)展與繼電器有很大的關(guān)系。繼電器是一種用弱電信號(hào)控制強(qiáng)電信號(hào)的電磁開(kāi)關(guān)，雖有上百年的歷史，但在復(fù)雜的繼電器控制系統(tǒng)中，故障的查找和排除是非常困難的，可能會(huì)花大量時(shí)間，嚴(yán)重的影響生產(chǎn)。如果工藝要求發(fā)生變化，就得重新設(shè)計(jì)線路連線安裝，不利于產(chǎn)品的更新?lián)Q代。顯然，需要尋求一種新的控制裝置來(lái)取代老式的繼電器控制系統(tǒng)，使電氣控制系統(tǒng)的工作更可靠、更容易維護(hù)、更能適應(yīng)經(jīng)常變動(dòng)的工藝條件。 1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）根據(jù)美國(guó)通用汽車(chē)公司（GM）對(duì)于用來(lái)取代繼電器控制系統(tǒng)的新的電氣控制裝置所提出的10項(xiàng)指標(biāo)，研制出世界第一臺(tái)可編程控制器并在GM公司汽車(chē)生產(chǎn)線上首次應(yīng)用成功，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的自動(dòng)化控制。此后日本、德國(guó)等相繼引入可編程控制器，使之迅速發(fā)展起來(lái)。這一時(shí)期它主要用于順序控制，雖然也采用了計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)思想，但當(dāng)時(shí)只能進(jìn)行邏輯運(yùn)算，故稱為可編程邏輯控制器，簡(jiǎn)稱PLC(Programmable Logic Controller)。 20世紀(jì)70年代后期，隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，可編程邏輯控制器更多地具有了計(jì)算機(jī)的功能，不僅用邏輯編程取代硬件連線邏輯，還增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和處理等功能，真正成為一種電子計(jì)算機(jī)工業(yè)控制裝置，而且做到了小型化和超小型化。這種采用微電腦技術(shù)的工業(yè)控制裝置的功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了邏輯控制、順序控制的范圍，故稱為可編程控制器，簡(jiǎn)稱PC(Programmable Controller)，但由于PC容易和個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）混淆，所以人們?nèi)粤?xí)慣地用PLC作為可編程控制器的縮寫(xiě)。 我國(guó)從1974年開(kāi)始研制可編程控制器，1977年應(yīng)用于工業(yè)。如今，可編程控制器已經(jīng)大量應(yīng)用在引進(jìn)設(shè)備和國(guó)產(chǎn)設(shè)備中，我國(guó)不少?gòu)S家引進(jìn)或研制了一批可編程控制器，各行各業(yè)也涌現(xiàn)出大批應(yīng)用可編程控制器作為控制裝置。了解可編程控制器的工作原理，具備設(shè)計(jì)、調(diào)試和維護(hù)可編程控制器控制系統(tǒng)的能力，已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)對(duì)電氣技術(shù)人員和工科學(xué)生的基本要求。 2.2可編程控制器的特點(diǎn) 可編程控制器之所以能高速發(fā)展，除了順應(yīng)工業(yè)自動(dòng)化的客觀需求外，還由于其具有許多適應(yīng)工業(yè)控制的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，它較好地解決了工業(yè)控制領(lǐng)域中普遍關(guān)系的可靠、安全、靈活、方便、經(jīng)濟(jì)等問(wèn)題，其主要特點(diǎn)如下。 1.可靠性高，抗干擾性能強(qiáng) 可靠性指的是可編程控制器平均無(wú)故障工作時(shí)間。可靠性既反映了用戶的要 求，又是可編程控制器生產(chǎn)廠家竭力追求的技術(shù)指標(biāo)。目前各生產(chǎn)廠家的PLC平均無(wú)故障安全運(yùn)行時(shí)間都遠(yuǎn)大于國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）規(guī)定的10萬(wàn)小時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)。 同時(shí)可編程控制器從硬件和軟件兩方面采取一系列的抗干擾措施。在硬件方面，隔離是抗干擾的主要手段之一。在CPU與I/O模塊之間采用光電隔離措施，有效地抑制了外部干擾源對(duì)PLC的影響，同時(shí)還可以防止外部高電壓進(jìn)入CPU。濾波是抗干擾的又一主要措施。此外對(duì)有些模塊還設(shè)置了聯(lián)鎖保護(hù)、自診斷電路等。在軟件方面，應(yīng)用者可編寫(xiě)并輸入外圍器件的鼓掌自診斷程序，使PLC在每一次循環(huán)掃描過(guò)程的內(nèi)部處理期間，檢測(cè)系統(tǒng)硬件是否正常，同時(shí)具有狀態(tài)信息保護(hù)功能，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，立即把重要的當(dāng)前狀態(tài)信息存入指定存儲(chǔ)器，用軟硬件配合封閉存儲(chǔ)器，禁止對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行任何不穩(wěn)定的讀寫(xiě)操作，以防存儲(chǔ)信息被沖掉。實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明，一般PLC產(chǎn)品可抗1KV，1μs的脈沖干擾。 2.編程簡(jiǎn)單，操作方便 PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備，它提供了多種面向用戶的語(yǔ)言，如常用的梯形圖LAD（Ladder Diagram）、指令語(yǔ)句表STL（Statement List）和控制系統(tǒng)流程圖CSF（Control System Flowchart）等?？紤]到企業(yè)中一般電氣技術(shù)人員和技術(shù)工人的讀圖習(xí)慣和應(yīng)用微機(jī)的實(shí)際水平，目前大多數(shù)的PLC采用繼電器控制形式的梯形圖編程方式；這是一種面向生產(chǎn)、面向用戶的編程方式，它以計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)構(gòu)成人們慣用的繼電器模型，直觀易懂，與常用的微機(jī)語(yǔ)言相比更容易被現(xiàn)場(chǎng)電氣工程技術(shù)人員所并掌握。 現(xiàn)在的PLC編程器大都采用個(gè)人計(jì)算機(jī)或手持式編程器兩種形式。手持式編程器有鍵盤(pán)、顯示功能，通過(guò)電纜線與PLC相連，具有體積小、中立輕、便于攜帶、易于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試等優(yōu)點(diǎn)。用戶也可以利用計(jì)算機(jī)對(duì)PLC編程，進(jìn)行系統(tǒng)仿真調(diào)試，監(jiān)控運(yùn)行。目前在國(guó)內(nèi)，各場(chǎng)家都開(kāi)發(fā)了適用于計(jì)算機(jī)使用的編程軟件，同時(shí)編程軟件的漢化界面更有利于對(duì)PLC的學(xué)習(xí)和推廣應(yīng)用。 3.系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量小，維護(hù)方便 PLC用軟件取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計(jì)、安裝接線工作量大為減少。同時(shí)PLC的用戶程序大部分可以在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬調(diào)試，用模擬試驗(yàn)開(kāi)關(guān)代替輸入信號(hào)，其輸出狀態(tài)可通過(guò)PLC上的發(fā)光二極管指示出來(lái)。模擬調(diào)試好后再將PLC控制系統(tǒng)安裝到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試；這樣既安全，又快捷方便。 PLC的故障率很低，并且有完善的自診斷和顯示功能。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，可根據(jù)可編程控制器的發(fā)光二極管或編程器提供的信息迅速地查找故障原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。 4.體積小，能耗低 可編程控制器體積小，重量輕。由于體積小，很容易裝在機(jī)械設(shè)備內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，使用可編程控制器后，可以減少大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，而可編程控制器的體積又僅相當(dāng)于幾個(gè)繼電器的大小，因此可將開(kāi)關(guān)柜的體積縮小到原來(lái)的1/2-1/10，由于減少了線圈用電，從而也是能耗降低。 可編程控制器的配線比繼電器控制系統(tǒng)的配線少很多，故可以省下大量的配線和附件，減少大量的安裝接線工時(shí)，加上開(kāi)關(guān)柜體積的縮小，可以節(jié)省大量的費(fèi)用。 2.3可編程控制器的工作原理 可編程控制器有兩種基本的工作狀態(tài)，即運(yùn)行（RUN）狀態(tài)與停止（STOP）狀態(tài)，其中運(yùn)行狀態(tài)是執(zhí)行應(yīng)用程序的狀態(tài)，停止?fàn)顟B(tài)一般用于程序的編制與修改。在運(yùn)行狀態(tài)，可編程控制器通過(guò)執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來(lái)實(shí)現(xiàn)控制功能。為了使可編程控制器的輸出及時(shí)地響應(yīng)隨時(shí)可能變化的輸入信號(hào)，用戶程序不是只執(zhí)行一次，而是反復(fù)不斷的重復(fù)執(zhí)行，直至可編程控制器停機(jī)或切換到停止工作狀態(tài)。 可編程控制器這種周而復(fù)始的循環(huán)工作方式稱為掃描工作方式?？删幊炭刂破髟谶\(yùn)行工作狀態(tài)時(shí)，執(zhí)行一次掃描操作所需要的時(shí)間稱為掃描周期。掃描周期又由輸入狀態(tài)、程序執(zhí)行和輸出狀態(tài)組成。 1.輸入狀態(tài) 在PLC的存儲(chǔ)器中，有一個(gè)專(zhuān)門(mén)存放輸入信號(hào)狀態(tài)的區(qū)域，稱為輸入映像寄存器和輸出影響寄存器，可編程控制器梯形圖中別的編程元件也有對(duì)應(yīng)的映像存儲(chǔ)區(qū)，它們統(tǒng)稱為元件映像寄存器。 可編程控制器把所有外部輸入電路的接通/段開(kāi)（ON/OFF）狀態(tài)讀入輸入映像寄存器。外界的輸入接觸映像寄存器為“1”，梯形圖中對(duì)應(yīng)的輸入繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。外接的輸入節(jié)電電路斷開(kāi)時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入映像寄存器為“0”，梯形圖中對(duì)應(yīng)的輸入繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)接通。 2.程序執(zhí)行 可編程控制器的用戶程序由若干條指令組成， 指令在存儲(chǔ)器中按步序號(hào)順序排列。在沒(méi)有跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，CPU從第一條指令開(kāi)始，逐條順序地執(zhí)行用戶程序，直到用戶程序結(jié)束之處。在執(zhí)行指令時(shí)，從輸入映像寄存器或元件映像寄存器中將有關(guān)編程元件的“0”/“1”狀態(tài)讀出來(lái)，并根據(jù)指令的要求執(zhí)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算，運(yùn)算的結(jié)果寫(xiě)入對(duì)應(yīng)的元件映像寄存器中，因此，各編程元件的映像寄存器（輸入映像寄存器除外）的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而變化。 3.輸出狀態(tài) CPU將輸出映像寄存器的“0”/“1”狀態(tài)傳送到輸出鎖存器。梯形圖中某一輸出繼電器的線圈“通電”時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸出映像寄存器為“1”狀態(tài)。信號(hào)經(jīng)輸出模塊隔離和功率放大后，繼電器型輸出模塊中對(duì)應(yīng)的硬件繼電器的線圈通電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使外部負(fù)載通電工作。 若梯形圖中輸出繼電器的線圈“斷電”，對(duì)應(yīng)的輸出映像寄存器為“0”狀態(tài)，在輸出處理階段，繼電器型輸出模塊中對(duì)應(yīng)的硬件繼電器的線圈斷電，其常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，外部負(fù)載斷電，停止工作。某一編程元件對(duì)應(yīng)的映像寄存器為“1”狀態(tài)，稱該編程元件為ON，映像寄存器為“0”狀態(tài)時(shí)，稱該編程元件為OFF。 2.4控制器的內(nèi)部器件 編控制器在其系統(tǒng)軟件的管理下，將用戶程序存儲(chǔ)劃分出若干個(gè)區(qū)，并將這些區(qū)賦予不同的功能，由此組成了各種內(nèi)部器件。PLC內(nèi)部器件的種類(lèi)和數(shù)量因不同廠家、不同系列、不同規(guī)格而異，內(nèi)部器件的種類(lèi)及數(shù)量越多，其功能就越強(qiáng)。這些內(nèi)部器件沿用了傳統(tǒng)繼電器控制線路中繼電器的名稱，并根據(jù)其功能，分別稱為輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部繼電器、保持繼電器、定時(shí)器、技數(shù)器、數(shù)據(jù)繼存器等等。 在可編程控制器內(nèi)部，并不真正存在這些實(shí)際的物理器件，與其對(duì)應(yīng)的只是存儲(chǔ)器中的某些存儲(chǔ)單元。一個(gè)繼電器對(duì)應(yīng)一個(gè)基本單元（即1位），多個(gè)繼電器將占有多個(gè)基本單元；8個(gè)基本單元形成一個(gè)8位2進(jìn)制數(shù)，通常稱為一個(gè)字節(jié)，它正好占用普通存儲(chǔ)器的一個(gè)存儲(chǔ)單元，連續(xù)兩個(gè)存儲(chǔ)單元構(gòu)成一個(gè)16位的二進(jìn)制數(shù)，通常又稱為一個(gè)字節(jié)，或一個(gè)通道。連續(xù)的兩個(gè)通道還能構(gòu)成所謂的雙字。各種內(nèi)部器件，實(shí)質(zhì)上就是對(duì)相應(yīng)的存儲(chǔ)內(nèi)容以位、以字節(jié)、以通道（或字）的形式進(jìn)行存取。 為了區(qū)別各種內(nèi)部器件，就必須知道各個(gè)內(nèi)部器件在出產(chǎn)中的地址分配，這就是內(nèi)部器件的尋址即內(nèi)部器件的編號(hào)問(wèn)題。目前，內(nèi)部器件的編號(hào)通常采用兩種形式：一種是采用純數(shù)字編號(hào)，另一種是采用標(biāo)識(shí)符加數(shù)字編號(hào)。無(wú)論采用哪種形式編號(hào)，都要反映出該繼電器的通道（或通道類(lèi)型）和位號(hào)。 不同產(chǎn)品、不同機(jī)型的PLC，其內(nèi)部器件的編號(hào)方法是不同的。所以在選定機(jī)型后，首要的工作就是要弄清各個(gè)內(nèi)部器件的編號(hào)及其范圍，否則，是無(wú)法進(jìn)行編程的。 可編程控制器的基本內(nèi)部器件如下： 1輸入繼電器 輸入繼電器是PLC的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中與外部輸入端子（輸入點(diǎn)）有著明確對(duì)應(yīng)關(guān)系的基本單元，它由現(xiàn)場(chǎng)送來(lái)的輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)，使它為“1”或?yàn)椤?”。CPU一般按位來(lái)讀取一個(gè)繼電器的狀態(tài)，也可以按字（通道）來(lái)讀取相鄰一組繼電器（16個(gè)）的狀態(tài)。我們?cè)诮榻BPLC的等效工作電路時(shí)已強(qiáng)調(diào)過(guò)，不能通過(guò)編程的方式改變輸入繼電器的狀態(tài)。但是我們可以在編程時(shí)，通過(guò)使用輸入繼電器的觸點(diǎn)，無(wú)限地使用輸入繼電器的狀態(tài)。在輸入端子上未接輸入器件的輸入繼電器只能空著，不能挪作它用。 2輸出繼電器 輸出繼電器是PLC的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中與外部輸出端子（輸出點(diǎn)）有著明確對(duì)應(yīng)關(guān)系的基本單元，它可以由輸入繼電器的觸點(diǎn)、其它內(nèi)部器件的觸點(diǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)，即它完全由編程的方式來(lái)決定其狀態(tài)。我們也可以像使用輸入繼電器觸電那樣，通過(guò)使用輸出繼電器的觸點(diǎn)，無(wú)限制的使用輸出繼電器的狀態(tài)。輸出繼電器與其他內(nèi)部器件的一個(gè)顯著不同在于點(diǎn)它有一個(gè)，且僅有一個(gè)實(shí)實(shí)在在的物理動(dòng)和觸點(diǎn)，用來(lái)接通負(fù)載。這個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)可以是有觸點(diǎn)的（繼電器輸出型），或者是無(wú)觸點(diǎn)的（晶體管輸出型或雙向晶閘管輸出型）。沒(méi)有使用的輸出繼電器，可當(dāng)作內(nèi)部繼電器使用，但一般不推薦這種用法，這種用法可能引起不必要的誤解。 3內(nèi)部繼電器 內(nèi)部繼電器是PLC內(nèi)部的一種輔助繼電器，它的功能與傳統(tǒng)的繼電器控制線路中的中間繼電器相同。內(nèi)部繼電器與外部沒(méi)有任何關(guān)系，沒(méi)一個(gè)內(nèi)部繼電器對(duì)應(yīng)著數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的一個(gè)基本單元，它可以由所有的內(nèi)部器件的觸點(diǎn)（當(dāng)然包括它自己的觸點(diǎn)）來(lái)驅(qū)動(dòng)。它的 狀態(tài)同樣可以無(wú)限制地使用。借助于內(nèi)部繼電器的編程，可使輸入輸出之間建立復(fù)雜的邏輯關(guān)系和聯(lián)鎖關(guān)系，以滿足不同的控制要求。 根據(jù)內(nèi)部繼電器的狀態(tài)在斷電后能否保持，可分為中間繼電器和斷電保持繼電器。中間繼電器的狀態(tài)在斷電時(shí)被復(fù)位，而斷電保持繼電器在斷電后靠鋰電池或大電容供電，使其狀態(tài)保持不變。等恢復(fù)供電后，從斷電前的狀態(tài)繼續(xù)工作。 4特殊繼電器 在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中，還有一種內(nèi)部器件，稱為特殊繼電器（或?qū)Ｓ美^電器）這些繼電器的功能和狀態(tài)是由系統(tǒng)軟件決定的，與輸入繼電器一樣，我們不能通過(guò)編程的方式改變其狀態(tài)，只能通過(guò)使用其觸點(diǎn)來(lái)使用它的狀態(tài)。 5定時(shí)器 定時(shí)器用來(lái)完成定時(shí)操作，定時(shí)時(shí)間的設(shè)定值可以是十進(jìn)制常數(shù)，也可以是地址(通道號(hào)、存儲(chǔ)號(hào))，在用該地址的內(nèi)容作為設(shè)定值。定時(shí)器有一個(gè)啟動(dòng)輸出端，當(dāng)這一端為ON時(shí)，啟動(dòng)定時(shí)器工作，等達(dá)到設(shè)定時(shí)間，定時(shí)器動(dòng)作（其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，其動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)）。每種定時(shí)器都有規(guī)定的時(shí)鐘周期，如0.01S\0.1S\1S等。定時(shí)器的定時(shí)值由設(shè)定值給定，如果使用0.1S時(shí)鐘周期的定時(shí)器，想定時(shí)10S，設(shè)定值應(yīng)為10/0.1=100。 可編程控制器的定時(shí)器一般都是ON延時(shí)型的，即通電延時(shí)型的，若要求OFF延時(shí)，即斷電延時(shí)型，要用編程的方法解決。 PLC的定時(shí)控制是靠程序運(yùn)行實(shí)現(xiàn)的，由于受輸入延時(shí)及周期性掃描工作方式的影響，定時(shí)控制不是十分精確的，可能與設(shè)定值相差一個(gè)掃描周期。但是與繼電器控制電路中的延時(shí)繼電器比較起來(lái)，其精度還是高的很多。 6計(jì)數(shù)器 計(jì)數(shù)器用來(lái)實(shí)現(xiàn)技術(shù)操作。使用計(jì)數(shù)器時(shí)要事先給出計(jì)數(shù)的預(yù)置值（也稱設(shè)定值，即要進(jìn)行計(jì)數(shù)的脈沖數(shù)）。 有些機(jī)型配有高速計(jì)數(shù)器（有的是可選配的高速計(jì)數(shù)模板）。以滿足對(duì)高頻脈沖信號(hào)的要求。 計(jì)數(shù)器的預(yù)置值和定時(shí)器的設(shè)定值，一般不僅可以用程序設(shè)定，也可以通過(guò)PLC外部的撥碼開(kāi)關(guān)，方便、直觀地隨時(shí)修改。 7數(shù)據(jù)寄存器 PLC在進(jìn)行模擬量輸入/輸出、位置控制，以及與定時(shí)值有關(guān)的控制時(shí)，常常要作數(shù)據(jù)處理和數(shù)值運(yùn)算，所以，一般PLC都安排有專(zhuān)門(mén)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或參數(shù)的區(qū)域，構(gòu)成數(shù)據(jù)寄存器。每個(gè)寄存器一般都存16位二進(jìn)制數(shù)，即一個(gè)字，處理雙字時(shí)用相鄰編號(hào)的兩個(gè)寄存器。在一個(gè)寄存器內(nèi)，也可以存4位BCD碼或4位十六進(jìn)制數(shù)。位操作時(shí)，一般不能用數(shù)據(jù)寄存器。數(shù)據(jù)寄存器也分為普通型和斷電保護(hù)型。 2.5 FX2N-48MR型可編程控制器介紹 X2n系列是FX系列PLC家族中最先進(jìn)的系列。由于FX2n系列具備如下特點(diǎn)：最大范圍的包容了標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)、程式執(zhí)行更快、全面補(bǔ)充了通信功能、適合世界各國(guó)不同的電源以及滿足單個(gè)需要的大量特殊功能模塊，它可以為你的工廠自動(dòng)化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力為大量實(shí)際應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的特殊功能開(kāi)發(fā)了各個(gè)范圍的特殊功能模塊以滿足不同的需要----模擬I/O，高速計(jì)數(shù)器。定位控制達(dá)到16軸，脈沖串輸出或?yàn)镴和K型熱電偶或Pt傳感器開(kāi)發(fā)了溫度模塊。對(duì)每一個(gè)FX2n主單元可配置總計(jì)達(dá)8個(gè)特殊功能模 網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)通信連接到世界上最流行的開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò) CC-Link，Profibus Dp和DeviceNet或者采用傳感器層次的網(wǎng)絡(luò)解決您的通信需要。時(shí)鐘功能和小時(shí)表功能 NPLC中都有實(shí)時(shí)時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)。時(shí)間設(shè)置和令易于操作。小時(shí)表功能對(duì)過(guò)程跟蹤和機(jī)器維護(hù)提供了有價(jià)值的信息應(yīng)用范圍：供電子設(shè)備、通訊設(shè)備、電子計(jì)算機(jī)控制設(shè)備、自動(dòng)化控制裝置等動(dòng)作切換電路及擴(kuò)大控制范圍之用.參數(shù)說(shuō)明：控制點(diǎn)數(shù)：16至256點(diǎn)（主單元：48） ●超高速的運(yùn)算速度(0.08μs/步) ●內(nèi)置8000步 RAM 可擴(kuò)充至16000步 ●可使用FX系列組件 ●可8臺(tái)主機(jī)聯(lián)機(jī) ●輔助繼電器：3072點(diǎn)，計(jì)時(shí)器：256點(diǎn)，計(jì)數(shù)器：235點(diǎn)，數(shù)據(jù)寄存器：8000點(diǎn)。FX2N-48MR型可編程控制器屬于FX2N系列，是有48個(gè)I/O點(diǎn)的基本單元，繼電器輸出型可編程控制器。 2.5.1 FX2N系列型號(hào)的含義 FX2N系列可編程控制器的型號(hào)格式如下： ③ ② ① FX2N— 其中： ① 表示輸入輸出的總點(diǎn)數(shù)：范圍從16到128； ② 表示單元類(lèi)型：M為基本單元，E為輸入輸出混合擴(kuò)展單元與擴(kuò)展模塊，EX為輸入專(zhuān)用擴(kuò)展模塊，EY為輸出專(zhuān)用擴(kuò)展模塊； ③ 表示輸出形式：R為繼電器輸出，T為晶體管輸出，S為雙向可控硅輸出。 2.5.2 FX2N系列可編程控制器的編程元件介紹 1.輸入繼電器X 輸入繼電器與PLC的輸入端相連，是PLC接受外部開(kāi)關(guān)型號(hào)的接口。與輸入端子連接的輸入繼電器式光電隔離的電子繼電器，其線圈、常開(kāi)接點(diǎn)與傳統(tǒng)硬繼電器表示方法一樣。這里可提供無(wú)數(shù)個(gè)常開(kāi)接點(diǎn)、常閉接點(diǎn)供編程時(shí)使用。FX2N系列的輸入繼電器采用八進(jìn)制地址編號(hào)。 2.輸出繼電器Y 輸出繼電器的輸出端是PLC向外部傳送信號(hào)的接口。外部信號(hào)無(wú)法直接驅(qū)動(dòng)輸出繼電器，它只能在程序內(nèi)部由指令驅(qū)動(dòng)。輸出接點(diǎn)接到PLC的輸出端子，輸出接點(diǎn)的通和斷取決于輸出線圈的通和斷狀態(tài)。每個(gè)輸出繼電器有無(wú)數(shù)對(duì)常開(kāi)和常閉結(jié)點(diǎn)共編程使用。輸出繼電器的地址編號(hào)也是八進(jìn)制的，Y0-Y267,最多可達(dá)184點(diǎn)。 3.輔助繼電器M PLC內(nèi)部有很多輔助繼電器，和輸出繼電器一樣，只能由程序驅(qū)動(dòng)，每個(gè)輔助繼電器也有無(wú)數(shù)對(duì)常開(kāi)、常閉接點(diǎn)供編程使用。其作用相當(dāng)于繼電器控制線路中的中間繼電器。輔助繼電器的接點(diǎn)在PLC內(nèi)部編程時(shí)可以任意使用，但它不能之間驅(qū)動(dòng)負(fù)載，外部負(fù)載必須由輸出繼電器的輸出接點(diǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)。 4.狀態(tài)繼電器S 狀態(tài)繼電器S是構(gòu)成狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的重要軟元件，它與后續(xù)的步進(jìn)梯形指令配合使用。通常狀態(tài)繼電器軟元件有5種類(lèi)型：初始狀態(tài)繼電器、回零狀態(tài)繼電器、通用狀態(tài)繼電器、停電保持狀態(tài)器、報(bào)警用狀態(tài)繼電器。 5.定時(shí)器T 定時(shí)器在PLC中的作用相當(dāng)于一個(gè)時(shí)間繼電器。定時(shí)器累計(jì)PLC內(nèi)的1ms、10ms、100ms等的時(shí)鐘脈沖，當(dāng)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，輸出接點(diǎn)動(dòng)作。定時(shí)器可以使用用戶程序存儲(chǔ)器內(nèi)的常數(shù)K作為設(shè)定值。 第三章 光電傳感器 3.1 光電傳感器的工作原理 光電傳感器的構(gòu)成 光電開(kāi)關(guān)是通過(guò)把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的。 光電傳感器在一般情況下，有三部分構(gòu)成，它們分為：發(fā)送器，接收器和檢測(cè)電路。 發(fā)送器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來(lái)源于半導(dǎo)體光源，發(fā)光二極管（LED）和激光二極管。光束不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極管或光電三極管組成。在接收器的前面，裝有光學(xué)元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測(cè)電路，它能濾出有效信號(hào)和應(yīng)用該信號(hào)。 此外，光電傳感器的結(jié)構(gòu)元件中還有發(fā)射板和光導(dǎo)纖維。 三角反射板是結(jié)構(gòu)牢固的反射裝置。它由很小的三角錐體反射材料組成，能夠使光束準(zhǔn)確地從反射板中返回，具有實(shí)用意義。它可以在與光軸0到25的范圍改變發(fā)射角，使光束幾乎是從一根發(fā)射線，經(jīng)過(guò)反射后，還是從這根反射線返回。 光纖（又稱光導(dǎo)纖維LWL），它擴(kuò)大了光電傳感器的使用范圍，形成了特殊的嵌裝式收發(fā)裝置。它可以在特殊的環(huán)境中使用，檢測(cè)微小的物體。它在非常高的外界溫度中，在結(jié)構(gòu)受限制的環(huán)境里，都可以獲得滿意的答案，分類(lèi)和工作方式： 1.槽開(kāi)光電開(kāi)關(guān) 把一個(gè)光發(fā)射器和一個(gè)接收器面對(duì)面地裝在一個(gè)槽的兩側(cè)的是槽形光電。發(fā)光器能發(fā)出紅外光或可見(jiàn)光，在無(wú)阻情況下光接收器能收到光。但當(dāng)被檢測(cè)物體從槽中通過(guò)時(shí)，光被遮擋，光電開(kāi)關(guān)便動(dòng)作。輸出一個(gè)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，切斷或接通負(fù)載電流，從而完成一次控制動(dòng)作。槽形開(kāi)關(guān)的檢測(cè)距離因?yàn)槭苷w結(jié)構(gòu)的限制一般只有幾厘米。 2． 對(duì)射式光電開(kāi) 若把發(fā)光器和收光器分離開(kāi)，就可使檢測(cè)距離加大。由一個(gè)發(fā)光器和一個(gè)收光器組成的光電開(kāi)關(guān)就稱為以射分離式光電開(kāi)光，簡(jiǎn)稱對(duì)射式光電開(kāi)關(guān)。它的檢測(cè)距離可達(dá)幾米乃至幾十米。使用時(shí)把發(fā)光器和收光器分別裝在檢測(cè)物通過(guò)路徑的兩側(cè)，檢測(cè)物通過(guò)時(shí)阻擋光路，收光器就動(dòng)作輸出一個(gè)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)。 3． 反光板反射式光電開(kāi)關(guān) 把發(fā)光器和收光器裝入同一個(gè)裝置內(nèi)，在它的前方裝一塊反光板，利用反射原理完成光電控制作用的稱為反光板反射式（或反射鏡反射式）光電開(kāi)關(guān)。正常情況下，發(fā)光器發(fā)出的光被反光板反射回來(lái)被收光器收到；一旦光路被檢測(cè)物擋住，收光器收不到光時(shí)，光電開(kāi)關(guān)就動(dòng)作，輸出一個(gè)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)。 4． 擴(kuò)散反射式光電開(kāi)關(guān) 它的檢測(cè)頭里也裝有一個(gè)發(fā)光器和一個(gè)收光器，但前方?jīng)]有反光板。正常情況下發(fā)光器發(fā)出的光收光器是收不到的；當(dāng)檢測(cè)物通過(guò)時(shí)擋住了光，并把光部分反射回來(lái)，收光器就收到光信號(hào)，輸出一個(gè)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)。 5． 光纖式光電開(kāi)關(guān) 把發(fā)光器發(fā)出的光用光纖引導(dǎo)到檢測(cè)點(diǎn)，再把檢測(cè)到的光信號(hào)用光纖引導(dǎo)到光接收器就組成光纖式光電開(kāi)關(guān)。按動(dòng)作方式的不同，光纖式光電開(kāi)關(guān)也可分成對(duì)射式、反光板反射式、擴(kuò)散反射式等多種類(lèi)型。 術(shù)語(yǔ) 距離滯后 指的是測(cè)量板接近或者移去時(shí)開(kāi)關(guān)偏移的距離。距離滯后用開(kāi)關(guān)距離的百分比來(lái)表示。 參考軸 發(fā)送器和接收器（對(duì)射型光電傳感器），或者發(fā)送器和目標(biāo)/反射板（反射型，反射板型光電傳感器）之間構(gòu)成的相對(duì)的理想軸線。在對(duì)射型光電傳感器的情況下，參考軸就是透鏡的光軸。在反射型和反射板型光電傳感器的情況下，參考軸就是發(fā)送器和接收器透鏡的光軸之間的中線。 反射板盲區(qū) 光束在反射的過(guò)程中，有一段區(qū)域是不能識(shí)別反射板的區(qū)域，這段區(qū)域就是反射板的盲區(qū)。 暗通（D.on） 是指當(dāng)接收裝置無(wú)光束射入時(shí)光電傳感器的開(kāi)關(guān)接通；當(dāng)反射型光電傳感器接收反射光束，如果無(wú)物體出現(xiàn)，則開(kāi)關(guān)接通，而當(dāng)有物體出現(xiàn)在光束射線的中間時(shí)，開(kāi)關(guān)就斷開(kāi)。 亮動(dòng)（L.on） 是指當(dāng)光學(xué)接收器受到光照的時(shí)候，傳感器的輸出接通。對(duì)射型和反射板型光電傳感器是在光線遮住的時(shí)候，輸出接通;反射型光電傳感器，是在目標(biāo)足夠接近的時(shí)候，輸出接通。 盲區(qū) 是指反射型光電傳感器不能識(shí)別目標(biāo)的范圍 NAMUR 是化工行業(yè)檢測(cè)和控制技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)；要求儀表堅(jiān)固可靠，適宜在易爆環(huán)境中工作。 3.2 位置控制 在穿梭車(chē)的控制中，行走方向的運(yùn)動(dòng)特性是控制部分的關(guān)鍵，使穿梭車(chē)在指定位置進(jìn)行停靠是控制的主要目的。 位置控制就是確定穿梭車(chē)停止在作業(yè)位置的功能。也就是在某一位置PLC發(fā)出減速指令使穿梭車(chē)減速，在規(guī)定位置PLC發(fā)出停止指令使穿梭車(chē)停止在指定的作業(yè)位置。且不論穿梭車(chē)的行走方向是前進(jìn)還是后退，當(dāng)在設(shè)定位置停止時(shí)，都應(yīng)該在同一位置上。如圖1所示，兩個(gè)槽型光電開(kāi)關(guān)。當(dāng)穿梭車(chē)在向前行駛的途中開(kāi)關(guān)1被設(shè)在地面的認(rèn)址片遮住時(shí)（如圖b），穿梭車(chē)處于前減速狀態(tài)；相反，當(dāng)穿梭車(chē)向后行駛時(shí)，穿梭車(chē)處于后加速狀態(tài)。當(dāng)兩開(kāi)關(guān)1和2同時(shí)作用時(shí)（如圖c）為定位狀態(tài)， 此時(shí)穿梭車(chē)停止在指定的作業(yè)位置。 圖1 由光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)行走位置 第四章 PLC自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的程序設(shè)計(jì) 4.1控制要求 如圖所示，初始狀態(tài)是叉車(chē)縮回，左移到位，停于1位。要求有貨物到達(dá)時(shí)，叉車(chē)下降，然后伸出，將貨物提起后存放入指定倉(cāng)庫(kù)，為使貨物在搬運(yùn)轉(zhuǎn)換過(guò)程中更加穩(wěn)定，故設(shè)定1秒的延時(shí)。當(dāng)有信號(hào)要取貨時(shí)，叉車(chē)走到貨物所在倉(cāng)庫(kù)，將它取出，送到初始位置。這個(gè)運(yùn)行過(guò)程中要有一個(gè)停止按鈕，能及時(shí)終止任何一部動(dòng)作。（入庫(kù)和出庫(kù)用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA來(lái)實(shí)現(xiàn)） 4.2 I/O地址分配表 輸出 輸入 名稱 代號(hào) 地址 名稱 代號(hào) 地址 復(fù)位 SB1 X0 插頭伸出 KM1 Y0 啟動(dòng) SB2 X1 插頭縮進(jìn) KM2 Y1 停止 SB3 X2 插頭上升 KM3 Y2 A按鈕 SB4 X3 插頭下降 KM4 Y3 B按鈕 SB5 X4 叉車(chē)右移 KM5 Y4 C按鈕 SB6 X5 叉車(chē)左移 KM6 Y5 1樓按鈕 SB7 X6 2樓按鈕 SB8 X7 3樓按鈕 SB9 X10 插頭伸出到位開(kāi)關(guān) SQ1 X11 插頭縮進(jìn)到位開(kāi)關(guān) SQ2 X12 A點(diǎn)位置開(kāi)關(guān) SQ3 X13 B點(diǎn)位置開(kāi)關(guān) SQ4 X14 C點(diǎn)位置開(kāi)關(guān) SQ5 X15 1’點(diǎn)位置開(kāi)關(guān) SQ6 X16 1點(diǎn)位置開(kāi)關(guān) SQ7 X17 2’點(diǎn)位置開(kāi)關(guān) SQ8 X20 2點(diǎn)位置開(kāi)關(guān) SQ9 X21 3’點(diǎn)位置開(kāi)關(guān) SQ10 X22 3點(diǎn)位置開(kāi)關(guān) SQ11 X23 左移到位點(diǎn)位置開(kāi)關(guān) SQ12 X24 入庫(kù)/出庫(kù)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) SA1 X25 4.3硬件接線圖 4.4 狀態(tài)流程圖 ss S20 S0 S21 S22 S23 復(fù)位 縮回 下降至1位 左移 S30 S31 M8002 下降至1’位 叉車(chē)伸出 計(jì)時(shí)1秒 上升至1位 叉車(chē)縮回 計(jì)時(shí)1秒 X24 X25 X 1 X25 入庫(kù) 出庫(kù) T1 伸出到位 T2 縮進(jìn)到位 S32 X3 X4 X5 A B C T4 T3 T5 右移 計(jì)時(shí)1秒 X0 S24 S33 S34 S35 S25 X6 X7 X10 1 2 3 上升 計(jì)時(shí)1秒 T6 T7 T8 X25 X25 S36 S37 S20 入庫(kù) 叉車(chē)伸出 下降（1’或2’或3’） 叉車(chē)縮回 X12 X16 上升至1位 S38 下降至1位 出庫(kù) X18或X20 X17 X17 S42 S44 S43 出庫(kù) S45 S46 S47 S48 下降(1’或2’或3’) 叉車(chē)伸出 上升至（1，2，3） 叉車(chē)縮回 X12 縮回到位 X17 X21或X23 下降 計(jì)時(shí)1秒 T10 T9 左移 計(jì)時(shí)1秒 T11 叉車(chē)伸出 下降至1’位 X16 S20 X17 叉車(chē)縮回 上升至1位 X11 4.5梯形圖 4.6運(yùn)行調(diào)試 此次設(shè)計(jì)中位置開(kāi)關(guān)的作用是通過(guò)按鈕的常開(kāi)常閉的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的，按照狀態(tài)流程圖的設(shè)計(jì)，當(dāng)貨物到達(dá)某個(gè)位置時(shí)，我就按下與之對(duì)應(yīng)的按鈕，讓它進(jìn)行下一步操作。整個(gè)過(guò)程必須是要操作人員在場(chǎng)的情況下才能進(jìn)行下一步的操作，所以說(shuō)只能起到半自動(dòng)狀態(tài)，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題我請(qǐng)教了老師，才得知可以通過(guò)數(shù)據(jù)寄存器D,讓它先對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行記憶，然后進(jìn)行比對(duì)，實(shí)現(xiàn)要求。這大大提高了此次設(shè)計(jì)的智能化要求，可以在不用看的情況下就達(dá)到要求，起到了很好的優(yōu)化作用。 在編程過(guò)程中我還遇到了這樣一個(gè)問(wèn)題：當(dāng)叉車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中，程序中斷（車(chē)上有貨），當(dāng)程序重啟按復(fù)位按鈕時(shí)，叉車(chē)將轉(zhuǎn)回倉(cāng)庫(kù)重新取貨。據(jù)前所述，車(chē)上已有貨物，所以不必回倉(cāng)庫(kù)取貨，程序存在缺陷。關(guān)于這一問(wèn)題我還與老師一起討論問(wèn)題的所在，在老師的幫助下我解決了這一問(wèn)題。我在叉車(chē)的叉頭上裝上一個(gè)傳感器，車(chē)上有貨物時(shí)且在程序運(yùn)行中斷后，我按下復(fù)位按鈕，這時(shí)叉頭上的傳感器測(cè)到叉車(chē)上有貨物時(shí)，叉頭回到叉車(chē)原始位置，然后繼續(xù)運(yùn)行我發(fā)出的指令。 整個(gè)運(yùn)行過(guò)程比較正常，但還有許多地方需要去優(yōu)化和改進(jìn)，才能讓操作變得更加方便，這就需要我們?nèi)W(xué)習(xí)更多的專(zhuān)業(yè)化知識(shí)，運(yùn)用到里面去了。 結(jié)束語(yǔ) 立體倉(cāng)庫(kù)采用PC控制系統(tǒng)后做到自動(dòng)存取貨物,節(jié)省人力物力。 隨著信息科學(xué)、自動(dòng)化技術(shù)、機(jī)器人不斷發(fā)展,立體庫(kù)作為物流系統(tǒng)的集散地,今后,立體庫(kù)應(yīng)該向智能化、信息化等方向發(fā)展。 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，感受收獲頗多。我從生活中，網(wǎng)絡(luò)中，書(shū)本中，經(jīng)過(guò)多方面多途徑的努力，力求把方案能設(shè)計(jì)得更好。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)和指導(dǎo)老師的交流，再經(jīng)過(guò)多次修正，終于使編寫(xiě)的內(nèi)容更趨于簡(jiǎn)潔，完善。在論文的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我參考多方文獻(xiàn)資料，并結(jié)合實(shí)際情況，終于完稿。 從這次課題的選題，設(shè)計(jì)，編寫(xiě)，在到寫(xiě)論文這一步步的創(chuàng)作中，通過(guò)自己的努力搜索，通過(guò)和同學(xué)的討論交流，學(xué)到了許多東西。使我對(duì)本專(zhuān)業(yè)知識(shí)在實(shí)際運(yùn)用中有了感性的認(rèn)識(shí)和全新的體會(huì)，基本做到了將所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通，學(xué)以致用，同樣我也意識(shí)到企業(yè)生產(chǎn)管理自動(dòng)化的重要性。通過(guò)此次畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)，我認(rèn)識(shí)到，做事不僅僅要通過(guò)自身的奮斗，還需要各方面的交流。相信這對(duì)我以后的學(xué)習(xí)，做人都會(huì)有很大的幫助！ 　　 參 考 文 獻(xiàn) [1] 孫振強(qiáng). 可編程控制器原理及應(yīng)用教程. 清華大學(xué)出版社，2005 [2] 胡學(xué)林. 可編程控制器應(yīng)用計(jì)術(shù). 高等教育出版社, 2001 [3]范永勝，王岷．電氣控制與PLC應(yīng)用[M]．北京：中國(guó)電力出版社，2004 [4]黃凈．電器及PLC控制技術(shù)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 [5]鄧志良，劉維亭．電器及PLC控制技術(shù)[M]．南京：東南大學(xué)出版社，2002 [6]張維君．PLC在自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)的應(yīng)用[M]．機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2002 [7]趙妍，張新，劉志珍．PLC在模擬立體倉(cāng)庫(kù)中的應(yīng)用．機(jī)械工業(yè)出版社，2005 [8]劉曙光．基于PLC的立體倉(cāng)庫(kù)運(yùn)行系統(tǒng)[J]．物流技術(shù)，2006（9）：51～53 [9]徐世許．可編程序控制器原理[M]．合肥：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2003 致 謝 本文從選題、資料檢索、論文研究到論文寫(xiě)作，得到了黃士生老師的精心指導(dǎo)和幫助。老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)、循循善誘、誨人不倦的指導(dǎo)風(fēng)格，諄諄教導(dǎo)嚴(yán)格要求的育人方式，使我在學(xué)習(xí)中，不論是思維方式還是實(shí)際的動(dòng)手能力都取得了很大的進(jìn)步。這將在今后的學(xué)習(xí)和生活中使我受益匪淺。所以在這里我要特別感謝黃士生老師。 另外在此過(guò)程中還得到了我們學(xué)院其他老師的指導(dǎo)和幫助。特向關(guān)心和幫助我的所有師長(zhǎng)和同學(xué)表示真摯的謝意! 謹(jǐn)于此感謝老師和同學(xué)們對(duì)我的鼓勵(lì)支持，并感謝所有曾經(jīng)關(guān)心、幫助過(guò)我的人。 附錄： 第 27 頁(yè) 共 31 頁(yè)