立体仓库控制系统Word下载.docx
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其具体的定位原理如下所述。
(一).列定位:
S1为列定位光电传感器,列定位片顺序安装于叉车运行轨道左侧;
共三只。
叉车运行时的列定位,由光电传感器检测到列定位片的开始沿(上升沿)来实现。
参照图:
(二)层定位
S2为层定位传感器,共3只,垂直运行经过层定位片时,发出到位信号;
每只层定位片有两只遮光片;
分别为上遮光片和下遮光片。
参照图:
上遮光片
下遮光片
层定位片
运行方向
图2层定位原理图
注:
1)如果要放料,a.升叉至上遮光片;
b.然后进叉;
c.进叉到位后;
d.降至下遮光片(此时料盘应已放在库架上)e.出叉。
2)如果要取料,a.升叉至下遮光片;
b.然后进叉;
d.升至上遮光片(此时料盘应已插上叉子)e.出叉。
注意:
列定位片与层定位片均已调整好,请不要随意调整!
!
否则可能引起定位误差,造成设备损坏!
层及列定位的关电开关,结合光电编码器实现对层及列的定位控制。
Z轴点位通过Z轴限位开关完成
2、了解立体仓库模拟系统的硬件配置
原则:
在进行编程之前,必须根据系统的特点,了解需要的输入输出对象以及其在PLC上的接线。
(1)系统简介
。
其具体的系统硬件介绍如下所述。
装置样图如下:
规格尺寸:
66*56*122cm(长*宽*高)
下图为立体仓库实验系统组成示意图。
图3立体仓库组成
1.水平行走电机2.转动轴3.传动滑杠4.水平同步传送带5.底座6.升降滑杆7.进叉出叉电机8.升降电机9.货叉10.滑杆11.小同步带12.提升链条13.光电开关14.限位开关
1)控制面板主要有电源开关,自动手动选择开关及手动控制左右上下伸出收回按钮组成,主要完成对A7003立体仓库模型系统的手动控制操作。
2)货架:
货架结构为铝合金组装而成的3列3层架体,采用20*20铝型材,货位数量为3*3。
货位图如下:
图2库位图
1
2
3
4
5
6
7
8
9
缓冲
3)三维(X、Y、Z)运动机械:
(X、Y轴完成仓位定位,Z轴完成送/取动作)。
a.水平行走机构:
主要由水平行走电机(包括减速器)、转动轴、同步传送带、同步链轮、传动滑杠、轴承等部件构成。
b.升降机构:
升降电机(包括减速器)、提升链条(采用双排滚子链)、齿轮、传动滑杠、轴承等部件构成。
c.货叉进出机构:
电机、齿轮、小链轮、小同步带、导轨、货台等部件构成。
4)电气控制采用西门子的可编程控制器或者AB的CompactLogix、减速直流电机、光电传感器、行程开关、开关电源(开关电源把220V市电变换成24V直流电,为整个系统电路供电)、电源线(电源线为市电供电连接线,必须保证可靠的接地)、编程通讯电缆(编程通讯电缆为带隔离的232-485转换数据线,完成编程程序的下载和上位机与模型数据通讯的功能)。
(2)具体硬件接线
根据控制要求,本设计需要对系统将叉车从初始位置移动到特定的位置,然后取货,再移动要特定的位置送货。
因此其在硬件上要求可以行定位,列定位,以及叉车的X轴前后定位,另外叉车运行不能超过规定的x,y方向范围要求,所以其要求在X,Y,Z轴有限位开关。
具体的硬件接入点介绍:
因为本次控制只关心是否到位,因此其输入输出点选择为数字量控制。
输入量及PLC点之间的对应关系:
其中水平方向上的定位IN0接水平方向上光电开关,通过光电编码器的脉冲计数用于实现水平方向上的定位,其中SQ1ON,和SQ2ON,分别实现水平方向上的限位。
分别接IN8,IN9.SQ1ON是左限位开关,SQ2ON是右限位开关。
垂直方向上的定位IN1,接垂直方向上的关电开关,通过光电编码器的脉冲计数用于垂直方向上的定位。
其中SQ3ON和SQ4ON分别实现垂直方向上的限位,分别接IN4,IN5.SQ3ON是上限位开关。
SQ4ON是下限位开关。
Z轴上的定位通过限位开关SQ5ON和SQ6ON实现Z轴出叉和进叉定位,其中SQ6ON是出叉到位限位开关,SQ5ON是进叉到位开关。
分别接IN6,IN7.
输出量及PLC点之间的对应关系:
输出点主要是控制水平方向上的电机,上下方向上的电机,以及Z轴方向上的点击。
其分别的对应为:
MD1水平方向上的电机:
通过out0,out1控制正反转,分别控制左行和右行。
MD2上下方向上的电机,通过out2,out3控制正反转,分别控制上升和下降。
MD3是Z轴方向上的点击,通过out4,out5控制正反转,分别控制进叉和出叉。
3、软件编程——自动运行程序编写
自动时,面板电源在“关”位置,所有旋钮在“自动”位置;
手动时面板电源在“开”位置。
首先把电源设置到关位置,这个位置将由PLC读取。
如果不是关位置,PLC不会运行。
其它所有旋钮都处于自动位置,否则对应的操作无法自动实现,同时手动因为面板电源关闭,所以也无法操作。
(1)系统步骤分解
我们把从库取货和送货到库的步骤分成四步。
取货:
(必须完成)
第一步:
到达目标库位下侧,进叉。
目标位置保存到X1,Y1,Z1。
Y1是库下侧,Z1就是1。
第二步:
到达目标库位上侧,退叉。
目标位置保存到X2,Y2,Z2。
Y2是库上侧,Z1就是0。
第三步:
到达0库位上侧,进叉。
目标位置保存到X3,Y3,Z3。
Y3是库上侧,Z1就是1。
第四步:
到达0库位下侧,退叉。
目标位置保存到X4,Y4,Z4。
Y4是库下侧,Z1就是0。
送货:
(拓展部分)
到达0库下侧,进叉。
到达0库上侧,退叉。
到达目标库位上侧,进叉。
到达目标库位下侧,退叉。
(2)光电计数器位置确定
命令读取,实际就是位置算法,在N=1时进行。
一般可以把库位1作为缓冲库位,旁边布置移动叉车。
所有操作都是:
如果取货,则从目标库位到1库位,如果送货,则从1库位到目标库位。
所以不要制定从1到1库位的作为。
从组态软件发送下来不是库位,而是坐标图,而在计数器上,实际的Y轴坐标为库位坐标Y_COMMAND*2,下面的就是Y_COMMAND*2-1。
取货COMMAND=1:
X_COMMAND,Y_COMMAND*2-1,1。
进库取货
X_COMMAND,Y_COMMAND*2,0。
上行,退叉
1,2,1。
进库送货
1,1,0。
下行,退叉
送货COMMAND=2:
(选作)
1,1,1到达目标库位下侧,进叉。
1,2,0到达目标库位上侧,退叉。
X_COMMAND,Y_COMMAND*2,1到达目标库位上侧,进叉。
X_COMMAND,Y_COMMAND*2-1,0。
到达目标库位下侧,退叉
(3)运动算法
当前位置,X0,Y0,Z0。
每个步骤把坐标拷贝到X1,Y1,Z1,第一步不需要拷贝,因为第一步的目标位置就保存在这里。
先运动到指定X,Y位置,然后进叉,或者退叉。
以上运动算法:
IFX1>
X0,左行,X0减计数器。
IFX1<
X0,右行,X0加计数器。
IFX1=X0,停止X电机。
IFY1>
Y0,下行,Y0减计数器。
IFY1<
Y0,上行,Y0加计数器。
IFY1=Y0,停止Y电机。
IFX1=X0,Y1=Y0,Z1>
Z0;
前进
IFX1=X0,Y1=Y0,Z1<
Z0;
后退
IFZL_BACK=1Z0=0,
IFZL_FORW=1Z0=1,
IFZ1=Z0停止Z电机
IFX1=X0&
Y1=Y0&
Z1=Z0STEP=STEP+1进入到下一步骤
拷贝X[STEP]到X[1],Y[STEP]到Y[1],Z[STEP],Z[1]
(4)具体实现及点的分配
寄存器
名称
用途
备注
N9:
COMMAD
=0无操作,=1取货,=2存货
Xdec
库位坐标,水平坐标
Ydec
库位坐标,垂直坐标,连续的
N10:
X0
叉的当前X位置
X1
各个步骤的目标位置
每个step会拷贝
X2
叉的第1目标位置
X3
叉的第2目标位置
X4
叉的第3目标位置
X5
叉的第4目标位置
N11:
Y0
叉的当前Y位置
每个库位2个Y
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
N12:
Z0
叉的当前Z位置
不是0就是1
Z1
Z2
Z3
Z4
Z5
N14:
STEP
运行步骤,或者称为状态机
1)系统程序
注意脉冲计数输入的IO定义的滤波时间为8毫秒。
在IOCONFIG中,选择ADVCONFIG,如图所示。
考虑了增和减计数器。
上升或者右移动,就是增,向反就是减。
但是除了脉冲输入作为计数器条件之外,其他不要在计数器前面,否则错误。
包括main函数,goxyz,getxyz两个调用的子函数。
Getxyz获取位置和命令。
Goxyz,移动到指定位置。
每次包括x,y,z轴的一次移动。
Z在最后移动。
Main首先复位,复位算法比较特殊。
然后读取命令。
然后开始四次移动。
(本次设计可只移动一次,其他三次的移