电气二课程设计报告

1、课程设计目 系统简 立体仓储单元动作过 2、设计正 主要技术性 3、系统整体动作流程 4、机械手的工作原 5、步进电机驱动器 步进脉冲信号 方向信号 脱机电平信号.......................................................6、PLC模块的工作原 性能指标 系统配置 7、PLC模块的配线 8、PLC的设计程 9、总 10、参考文 1、课程设计目的一般是指采用几层、十几层乃至几十层高的货架单元货物，用相应的物料搬运设备进行货物入库和出库作业的仓库。由于这类仓库能充分利用空间货物，故常形象地将其称为“立体仓库”。自动化立体仓库（AS/RS）是由立体货架、有轨巷道堆垛机、出入库托盘输送机系统、尺寸检测条码阅读系统、通讯系统、自动控制系统、计算机系统、计算机管理系统以及其他如电线电缆桥架配电柜、托盘、调节平台、钢结构平台等辅助设备组成的复杂的自动化系统。系统简介自动化立体仓库是现代物流系统中迅速发展的一个重要组成部分,它具有节约用地、减轻劳动强度、消除差错、提高仓储自动化水平及管理水平、提高管理和操作人员素质、降低储运损耗、有效地减少流动的积压、提高物流效率等诸多优点。自动化所围绕自动化仓储系统开发了多种自动化系统硬件设备及软件产品,如:不同类型的库存管理软件、系统仿真软件、图形及调度软件、堆垛机输送机控制软件、条形码识别系统、搬运机器人、码垛机械手、自动运行小车、货物分选系统、堆垛机认址检测系统、堆垛机控制系统、货位探测器、高度检测器、输送系统、码垛系统、自动输送小车等产品。下图是这次设计的试验模拟设备。1模拟堆垛机立体仓储单元动作过程4站的取空料盘信号后，叉车根据来料种类将该类库位的空盘取出并放置在装料位,等待第7站将来料装入料盘中,当第7站完成放料的工作后,叉车将料盘放入相应料仓位。叉车返回原位,为下次动作做准备，同时在仓库未满的情况下，触发第1站的动作。2、设计正文主要技术性能采用现场控制总线直接通讯的方式，真正做到计算机只监不控，所有的决策、作业调度和现场信息等均由堆垛机、出入库输送机等现场设备通过相互间的通讯来协调完成。每个货位的托盘号分别记录在堆垛机和计算机的数据库里，管理员可利用对比功能来比较计算机的记录和堆垛机里的记录，并进行修改，修改可自动完成和手动完成。系统软硬件功能齐全用户界面清晰便于操作在此我们采用西门子S7-200PLC。智能的控制系统，可以实现真正的自动盘库功能，管理系统包括数据管理、入库管理、出库管理、查询、报表、单据与盘库、、与动画等模块图 立体仓库控制系统的软件结构框YYN YN4、机械手的工作原理机械手的伸缩、升降、转盘、抓手的运动是由步进电机驱动器来控制的，其步进电机驱动器的输入脉冲和电平信号是由PLC上的NC111模块来提供的。5、步进电机驱动器本驱动器的输入信号共有3CPDIR、脱机信号。它们在驱动器内部分别通过限流电阻接入负输入端，且电路形式完全相同。OPTO3路信号的公共正端（3路光耦的正端输入）3路输入信号在驱动器内部接成共阳方式，所以OPTO端须接外部系统的VCCVCC5V则可以直接接入;如果VCC不是+5V则需外部另加限流电阻R，保证给驱动器内部光耦提供8-15mA的驱动电流。步进脉冲信号步进脉冲信号CP用于控制步进电机的位置和速度，也就是说,驱动器每接受一CP脉冲就驱动步进电机旋转一个步距角，改变CP脉冲的频率,能改变步进电机的转速，控制CP脉冲的个数，则可以使步进电机精确定位。这样就可以很方便的达到步进电机调速和定位的目的，本驱动器的CP信号为低电平有效，要求CP信号的驱动电流为8-15mA，对CP的脉冲宽度也有一定的要求，一般不小于5μS。方向信号方向电平信号DIR为低电平时，电机反转。电机要转向，必须在电机停止以后进行。脱机电平信号当驱动器上电以后，步进电机处于锁定状态（未施加CP脉冲时（施CP脉冲时），可以用信号,手动调整电机而不关闭驱动器。6、PLC模块的工作原理性能指标每个单元可以控制一个轴;输出控制脉冲 脉冲速率:1～99990个脉冲速率得变化:控制系统可实现阶梯式自动加,加速度为每毫秒每秒脉冲;原点搜索:可监测原点或原点信号;也可进行原点补偿0～9999个脉冲;也可高速或接近现有速度搜索原点;间隙补偿:0～9999个脉冲;手动操作:可高速点动，低速点动和微动;多点定位:可一次定位2015种速度变化系统配置3I/O位控单元有自己的微处理器和器，还有脉冲发生器和I/O接口。位控单元既可以被PCCPU单元控制，也可以直接由控制台的外部输入信号控制。一方面它通过总路线及接口电路与C200HPC相连，与主CPU频繁交换信息;另一方面又通过I/O连接器接收外部开关量输入及输出脉冲。位控单元根据PC发出的控制指令和接收到的。外部输入信号，由自身的CPU执行具体的定位算法，并依执行的结果控制脉冲发生器输出脉冲数及频率。位控单元减轻了主CPU的负担，它最终还是作为C200HPC的一个智能接口单元，占用相应的I/O地址。7、PLC模块的配线图4挂板配线图首先进行机械手的伸缩、升降、转盘和抓手的重启动和原点搜索;机械手的伸缩臂向前，同时转盘顺时针旋转，一直分别运行到NC111positioningaction#0中设置的输出脉冲个数时停止;机械手下降，一直到下降到NC111positioningaction#0中设置的输出脉冲个数时停止;抓手电磁闸启动，抓手抓紧，抓起货物机械手的升降进行原点搜索;机械手的伸缩臂向后，同时转盘逆时针旋转，一直分别运行到NC111positioningaction#1中设置的输出脉冲个数时停止;机械手下降，一直到下降到NC111positioningaction#1中设置的输出脉冲个数时停止;抓手电磁闸再次启动，抓手放松，货物A再次对机械手的升降进行原点搜索;机械手的伸缩臂、转盘进行原点搜索，全部复位。8、PLC的设计程序9、总结经过跟同学二周不停的努力和奋斗，PLC课程设计终于完成了。经过这两周的设计使PLC知识进行了更深入的学习，并且我明白了学习是一个长期积累的过程，在PLC设计原理。有很多设计理念来源于实际，从中找出最适，使我们受益。在此对辛