電子信息專業(yè)自動(dòng)化專業(yè)基于西門子S71215的立體倉(cāng)庫(kù)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、基于西門子S71215立體倉(cāng)庫(kù)plc控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘要:隨著現(xiàn)代企業(yè)管理制度和計(jì)算機(jī)水平的迅猛發(fā)展，當(dāng)前企業(yè)愈發(fā)需要人事工資管理系統(tǒng)為職工管理工作提供服務(wù)，因此該系統(tǒng)成為當(dāng)今企業(yè)單位不可缺少的管理組成部分。傳統(tǒng)人事管理方式浪費(fèi)大量的人力、財(cái)力、物力，因而設(shè)計(jì)滿足企業(yè)要求的人事工資管理系統(tǒng)可以極大地提高人事工資管理的效率，也是企業(yè)的科學(xué)化、正規(guī)化管理，與世界接軌的重要條件。通過 SSH （Struts2+Spring2+Hibernate3）搭建人事工資管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)員工資料進(jìn)行管理、對(duì)工資項(xiàng)目及計(jì)算公式自由設(shè)定，支持報(bào)表格式的輸出，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析，對(duì)員工各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)?；?SSH 框架

2、設(shè)計(jì)的人事工資管理體系，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，動(dòng)態(tài)維護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，支持系統(tǒng)擴(kuò)展，降低系統(tǒng)層次的耦合度。利用 Struts 技術(shù)結(jié)合 MVC 模式規(guī)范表示層結(jié)構(gòu)。利用 Spring對(duì)業(yè)務(wù)層中數(shù)據(jù)訪問進(jìn)行了控制，提高可擴(kuò)展性。Hibernate 框架對(duì)數(shù)據(jù)持久層業(yè) 務(wù) 與 數(shù) 據(jù) 進(jìn) 行 分 離 ， 使 耦 合 度 降 低 ， 提 高 系 統(tǒng) 效 率 。 以Struts2+Spring2+Hibernate3 為組合框架的人事工資管理系統(tǒng)具有較高的維護(hù)性、穩(wěn)定性和可移植性。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)企業(yè)人員信息的詳細(xì)記錄，人事管理專員可以通過人事工資管理系統(tǒng)維護(hù)員工資料、部門架構(gòu)、人員分組、員工異動(dòng)信息等；實(shí)現(xiàn)查

3、詢功能，支持多條件值搜索；系統(tǒng)提供的多種報(bào)表、統(tǒng)計(jì)圖表，可以幫助人事主管通過不同的查詢條件查看人員信息、生日匯總、合同異動(dòng)等，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能化操作，從而讓人事工資管理工作的檢索更迅速、查找更方便、可靠性高、存儲(chǔ)量大、保密性好、靈活性高，可移植性強(qiáng)，管理成本更低。關(guān)鍵詞：績(jī)效工資，管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)，B/S 結(jié)構(gòu)Design of PLC control system based on Siemens S71215 stereoscopic warehouseAbstract:With the rapid development of modern enterprise management sys

4、tem and computer level, the current enterprise increased needs personnel and wage management system to provide services for staff management, so the system has become an indispensable part of the management of enterprises. The traditional way of personnel management wastes a lot of M. Anpower, finan

5、cial and material resources. Therefore, the design of personnel salary management system that meets the requirements of enterprises can greatly improve the efficiency of personnel salary management. It is also an important condition for the science and regular management of enterprises to be in line

6、 with the world. Through SSH (St. Ruts 2+Spring 2+Hibernate 3), the personnel and wage management system is built to manage the staff data, set the wage items and calculation formula freely, support the output of report format, realize data statistics and analysis, and make statistics on various ind

7、icators of employees. Personnel salary management system can be based on SSH framework. Achieve stable system structure, dynamic maintenance of system data, support system expansion, and reduce system level coupling. Struts technology and MVC schema are used to standardize the presentation layer str

8、ucture. Spring is used to control data access in business layer and improve scalability. Hibernate framework separates data persistence Layer business from data, reduces coupling and improves system efficiency. The personnel salary management system based on Struts 2+Spring 2+Hibernate 3 has high ma

9、intainability, stability and portability. This system realizes the detailed record of enterprise personnel information. Personnel management specialists can maintain staff information, Department structure, personnel grouping, staff dislocation information through personnel salary management system,

10、 realization query function, support multi-condition value search, and provide a variety of reports and statistical charts, which can help personnel managers to view personnel information and students through different query conditions. Aily summary, contract alteration, etc., to achieve intelligent

11、 operation of the system, so that personnel and wage management work more quickly, more convenient to find, high reliability, large storage, good confidentiality, flexibility, portability, lower management costs.keyword:Performance Pay, Management System, Database, B/S Structure目錄目錄第1章緒論11.1研究背景和意義1

12、1.2自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r21.2.1自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的研究現(xiàn)狀21.2.2西門子立體倉(cāng)庫(kù)的優(yōu)點(diǎn)（西門子改成西門子）31.2.3PLC控制的西門子立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)31.3可編程控制器PLC的發(fā)展和應(yīng)用41.3.1PLC的發(fā)展41.3.2國(guó)內(nèi)外著名的PLC生產(chǎn)廠家41.3.3PLC的主要應(yīng)用領(lǐng)域6第2章可編程控制器 PLC72.1 PLC 及其特點(diǎn)7(1) 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)7(2)靈活性強(qiáng)，調(diào)整或改造相對(duì)簡(jiǎn)單7(3)編程簡(jiǎn)單，使用方便7(4)維修方便，工作量小7(5)體積小，重量輕，節(jié)能環(huán)保8(6)功能強(qiáng)，性價(jià)比高82.2 PLC 結(jié)構(gòu)組成82.3 PLC 的工作原理92.4 P

13、LC 的編程環(huán)境及編程語(yǔ)言9第3章西門子自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與構(gòu)建113.1可行性分析113.2立體倉(cāng)庫(kù)出入庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)113.2.1出入庫(kù)運(yùn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)113.2.2出入庫(kù)控制系統(tǒng)PLC模塊的選型123.2.3出入庫(kù)輸入輸出點(diǎn)數(shù)分配133.3立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)總體架構(gòu)的搭建13第4章自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù) PLC 控制程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)144.1系統(tǒng)總體軟件執(zhí)行流程154.2出入庫(kù)控制程序的設(shè)計(jì)164.2.1工作方式控制164.2.2手動(dòng)方式下的運(yùn)行控制174.2.3自動(dòng)運(yùn)行方式下的運(yùn)行控制194.2.4手/自動(dòng)工作方式的轉(zhuǎn)換控制194.2.4出入庫(kù)系統(tǒng)的報(bào)警處理20第5章系統(tǒng)運(yùn)行的模擬調(diào)試和仿真2

14、35.1 GX-Developer V8.86 及 GX-Simulator6.0 軟件235.2立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的運(yùn)行仿真235.2.1梯形圖的仿真及監(jiān)控方法235.2.2出入庫(kù)系統(tǒng)運(yùn)行仿真275.2.3堆垛機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行仿真29第6章總結(jié)30參考文獻(xiàn)32I第1章緒論1.1研究背景和意義隨著工業(yè)4.0戰(zhàn)略計(jì)劃的提出，智能技術(shù)越來越高，制造企業(yè)自動(dòng)化搬送過程越來越高。物流搬送過程中的自動(dòng)化搬送能力，越來越能體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家工業(yè)化發(fā)展強(qiáng)度，也能體現(xiàn)國(guó)家對(duì)工業(yè)化發(fā)展重視程度。我國(guó)國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)比較重視智能制造，帶頭強(qiáng)調(diào)普及工業(yè)4.0，支持工業(yè)建設(shè)生產(chǎn)，重視工廠自動(dòng)化生產(chǎn)。我國(guó)液晶面板行業(yè)從初期以生產(chǎn)顯示器及手機(jī)中小

15、尺寸液晶屏為主，向目前逐漸生產(chǎn)液晶電視的大尺寸面板為主的趨勢(shì)發(fā)展。我國(guó)液晶面板技術(shù)經(jīng)歷了從完全依賴國(guó)外淘汰技術(shù)到完全擁有自主研發(fā)技術(shù)的發(fā)展階段。液晶面板是信息技術(shù)的核心器件，對(duì)于以生產(chǎn)制造業(yè)為基礎(chǔ)的中國(guó)濟(jì)發(fā)展具有不可替代的戰(zhàn)略意義。由于液晶面板是由兩塊大尺寸玻璃經(jīng)過各種生產(chǎn)工藝合成，面板之間滴入液晶后進(jìn)行切割，加入各種元器件，電路板后，搬入立體庫(kù)存放，對(duì)搬送過程的振動(dòng)，晃動(dòng)，擠壓等要求很高，因此,對(duì)液晶面板成品進(jìn)行合理化,科學(xué)化的存放提出了更高的要求。對(duì)于西門子發(fā)展不久的中國(guó)而言，西門子自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的研究也屬于剛剛起步階段，研究如何用先進(jìn)的技術(shù)控制西門子的立體倉(cāng)庫(kù)控制也十分重要。而研究如何用

16、PLC在西門子的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行控制的意義在于以下： （1） 提高西門子自動(dòng)化搬送水平，提升企業(yè)產(chǎn)品形象。隨著西門子面板生產(chǎn)世代線的不斷投建，液晶面板越來越大，智能化的程度也越來越高，作為西門子的成品搬送自動(dòng)化水平也能反應(yīng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。西門子面板成品的管理也相應(yīng)的經(jīng)歷了從手動(dòng)搬送，到半自動(dòng)搬送，到全自動(dòng)控制搬送過程。目前西門子控制系統(tǒng)很多已是微控制器為核心，但軟件優(yōu)化程度不一樣，設(shè)計(jì)理念也不同，因此表現(xiàn)出來的自動(dòng)化水平也不一致。設(shè)計(jì)一種操作簡(jiǎn)單、智能化控制的控制系統(tǒng)，是自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要手段，也是提升企業(yè)形象的重要手段，因此設(shè)計(jì)一套成熟的智能控制系統(tǒng)是提升西門子品牌信息重要途徑。（2

17、） 優(yōu)化成品管理，提高生產(chǎn)效率建立自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)對(duì)液晶面板成品進(jìn)行管理，通過與上位ERP系統(tǒng)的對(duì)接，能夠迅速及時(shí)的追蹤查詢每一塊液晶面板成品的存放情況，每種型號(hào)的生產(chǎn)情況，避免成品管理混亂導(dǎo)致成品搞混，查詢時(shí)間長(zhǎng)，效率低下等情況，可以優(yōu)化成品管理，提高生產(chǎn)效率。 （3） 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短員工培訓(xùn)時(shí)間立體倉(cāng)庫(kù)基于PLC控制系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)可以大大降低技術(shù)員工的工作難度與勞動(dòng)強(qiáng)度。由于PLC的模塊化設(shè)計(jì)，編程界面人性化，對(duì)于設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，能夠通過程序監(jiān)控迅速排查故障，進(jìn)行維護(hù)。而且對(duì)于員工進(jìn)行立體倉(cāng)庫(kù)維護(hù)的培訓(xùn)，由于使用的PLC系統(tǒng)簡(jiǎn)單易學(xué)，編程方法上手快，因此培訓(xùn)時(shí)間也能大大縮短。 1.2自動(dòng)

18、化立體倉(cāng)庫(kù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r1.2.1自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的研究現(xiàn)狀第二次世界大戰(zhàn)之后，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)開始產(chǎn)生。20世紀(jì)50年代初，美國(guó)首次出現(xiàn)了高架立體倉(cāng)庫(kù)。20世紀(jì)50年代末60年代初，開始建立巷道式堆垛起重機(jī)搬送的立體倉(cāng)庫(kù)。1963年，美國(guó)率先將計(jì)算機(jī)控制技術(shù)融入到高架自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)中，并建立了第一座由計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)。接著美國(guó)和歐洲迅速發(fā)展自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)技術(shù)。20世紀(jì)60年代中期，日本開始研究建設(shè)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)，并且后來居上，以極快速度發(fā)展立體倉(cāng)庫(kù)技術(shù)，成為世界上目前擁有自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)最多的國(guó)家之一。我國(guó)整體對(duì)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)及其周邊物流搬運(yùn)設(shè)備的研究設(shè)計(jì)并不算晚，第一臺(tái)堆垛機(jī)在196

19、3年誕生，為橋式堆垛起重機(jī)；第一座自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)于1973年開始研制，在1980年投入運(yùn)行（高15米，機(jī)械部起重所負(fù)責(zé)），是由工業(yè)計(jì)算機(jī)作為控制系統(tǒng)進(jìn)行控制的。據(jù)大概統(tǒng)計(jì)，到2010年底，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)在我國(guó)的市場(chǎng)建立已超過1000座，幾乎涉及所有行業(yè)。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)由于能充分利用空間、出入庫(kù)能力高、管理控制現(xiàn)代化等特點(diǎn)，已成為現(xiàn)代企業(yè)貨物流動(dòng)和生產(chǎn)管理不可缺少的倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)技術(shù)，在企業(yè)的地位不斷提高，更加重視。1.2.2西門子立體倉(cāng)庫(kù)的優(yōu)點(diǎn)（西門子改成西門子）西門子自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)能夠最大化的利用倉(cāng)庫(kù)占地面積，減少企業(yè)人力，帶動(dòng)企業(yè)健康發(fā)展，主要優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在： （1）高層貨架：通過建立高層貨架，在有

20、限的倉(cāng)庫(kù)占地面積下，不斷的向高空延伸，盡可能提高液晶面板成品的存放數(shù)量，提高倉(cāng)庫(kù)面積使用效率。對(duì)于液晶面板成品型號(hào)多而雜情況，通多定制統(tǒng)一型號(hào)的托盤或者貨箱進(jìn)行存儲(chǔ)，能夠順利解決液晶面板成品搬送儲(chǔ)存問題。 （2）自動(dòng)存?。焊鶕?jù)訂單信息，由成品搬運(yùn)設(shè)備自動(dòng)取放，搬運(yùn)速度快，減小人員作業(yè)失誤，提高了作業(yè)效率，降低誤差產(chǎn)生的可能。 （3）計(jì)算機(jī)控制與管理：倉(cāng)庫(kù)的各種信息都能利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行準(zhǔn)確的管理，這樣不僅減少了操作人員的勞動(dòng)量，提高了工作效率，還保證了訂單信息處理的正確率，有效地提高了倉(cāng)庫(kù)的管理水平。 （4）節(jié)約成本：立體倉(cāng)庫(kù)能夠存放更多的液晶面板成品，節(jié)省土地投資成本；液晶面板成品取放由機(jī)器代替

21、人力，倉(cāng)庫(kù)管理人員的減少，節(jié)約人力成本。 1.2.3PLC控制的西門子立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)西門子立體倉(cāng)庫(kù)存放的是液晶面板成品，隨著西門子不斷創(chuàng)新發(fā)展，液晶玻璃基板尺寸越來越大，生產(chǎn)出來的液晶面板成品型號(hào)也越來越多，液晶面板成品尺寸大小不一，跨度大，而且面板元器件多，易碎，不耐震動(dòng)和擠壓，需要穩(wěn)定的環(huán)境進(jìn)行搬運(yùn)存儲(chǔ)，對(duì)西門子立體倉(cāng)庫(kù)的搬送要求更高了。 而利用PLC的特點(diǎn)就是可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，能夠滿足西門子立體倉(cāng)庫(kù)搬送要求，而且PLC還有系統(tǒng)簡(jiǎn)單，改造容易，施工周期短，易于維護(hù)等特點(diǎn)，對(duì)于后續(xù)企業(yè)生產(chǎn)線的增設(shè)、改造等要求，能較好的滿足。 倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)是自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的重要組成部分，由于PLC的

22、穩(wěn)定性比使用單片機(jī)要穩(wěn)定，所能實(shí)現(xiàn)的功能也更強(qiáng)大，因此設(shè)計(jì)選擇PLC控制?？傮w而言，對(duì)于PLC控制西門子自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)有：保證設(shè)備穩(wěn)定、低成本、改造容易、建設(shè)周期短等。1.3可編程控制器PLC的發(fā)展和應(yīng)用1.3.1PLC的發(fā)展1969年，美國(guó)通用汽車公司研制出世界上第一臺(tái)可編程序控制器PDP-14。 20世紀(jì)70年代初，PLC加入微處理器技術(shù)，有了數(shù)據(jù)運(yùn)算、傳送、處理等功能，開始具有了計(jì)算機(jī)特征。 20世紀(jì)70年代中后期，PLC控制引入計(jì)算機(jī)技術(shù)，可以進(jìn)行A/D運(yùn)算、PID反饋，奠定了其在工業(yè)現(xiàn)代化的地位。 20世紀(jì)80年代初，可編程控制器步入成熟階段，研究生產(chǎn)PLC的廠家越來越多，

23、產(chǎn)量日益上升。 20世紀(jì)80年代至90年代中期，PLC一直保持年增長(zhǎng)率3040%，進(jìn)入過程控制領(lǐng)域，在過程控制領(lǐng)域的某些應(yīng)用上取代了DCS系統(tǒng)。 20世紀(jì)末期，發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)，設(shè)計(jì)各種各樣的智能模塊，更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要，應(yīng)用PLC的工業(yè)控制設(shè)備的選型更加方便。圖1-4為三菱PLC系統(tǒng)構(gòu)成示意圖： 1.3.2國(guó)內(nèi)外著名的PLC生產(chǎn)廠家世界上PLC生產(chǎn)廠商有200多家， PLC產(chǎn)品400多種，主要有美國(guó)、歐洲和日本三個(gè)流派。著名的PLC生產(chǎn)廠家有： 美國(guó)派：大中型PLC領(lǐng)域占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，代表公司有：A-B（Allen-Bradly）公司、GE（General Electric）公

24、司 日本系：小型PLC領(lǐng)域占主導(dǎo)地位，代表公司有：三菱電機(jī)（MitsubishiElectric）公司、歐姆龍（OMRON）公司 歐洲系：大中型PLC領(lǐng)域占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，代表公司有：德國(guó)AEG公司、西門子（Siemens）公司、法國(guó)TE（Telemecanique）公司。 中國(guó)市場(chǎng)很多行業(yè)靠引進(jìn)國(guó)外技術(shù)，日韓歐美國(guó)家較多，因此國(guó)內(nèi)95%以上PLC產(chǎn)品主要來自國(guó)外，主要的廠商為：西門子、三菱、歐姆龍、Allen-Bradly等。正在使用的PLC品牌中，西門子、三菱及歐姆龍占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，占有率大概60%左右。目前國(guó)內(nèi)液晶面板生產(chǎn)企業(yè)的設(shè)備由于也主要是通過引進(jìn)日韓企業(yè)制造的設(shè)備組裝生產(chǎn)線，設(shè)備都是在日

25、本韓國(guó)設(shè)計(jì)生產(chǎn)，因此西門子使用的PLC主要是三菱、松下和歐姆龍公司生產(chǎn)的。以下為世界上代表性企業(yè)PLC生產(chǎn)情況： 德國(guó)西門子：誕生于1958年，生產(chǎn)產(chǎn)品有C3,S3/5/7系列，目前S7系列為西門子自動(dòng)化系統(tǒng)的控制核心。S7系列PLC產(chǎn)品的種類可分為：微型PLC（如S7-200），小規(guī)模性能PLC（如S7-300）和中、高性能PLC（如S7-400）等。圖1-5為微型PLCS7系列機(jī)型：從上世紀(jì)七十年代末開始，國(guó)外的PLC逐漸進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，當(dāng)時(shí)主要是以引進(jìn)國(guó)外設(shè)備形式而帶動(dòng)PLC在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的運(yùn)用。后面逐漸在傳統(tǒng)設(shè)備改造，新工廠設(shè)備設(shè)計(jì)安裝中，PLC應(yīng)用逐漸加入，越來越多，工業(yè)自動(dòng)化水平得到明顯

26、提升，為企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益做出重大貢獻(xiàn)。雖然國(guó)內(nèi)PLC發(fā)展速度很快，但國(guó)產(chǎn)PLC由于技術(shù)限制，穩(wěn)定性和可靠性等原因，市場(chǎng)份額一直很低，無法進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化。 1.3.3PLC的主要應(yīng)用領(lǐng)域目前，PLC控制已經(jīng)在世界范圍上得到廣泛應(yīng)用，使用范圍涉及到各行各業(yè)，如煙草制造、印刷出版、醫(yī)藥器械、建筑、汽車制造等，其使用情況主要如下： (1)順序邏輯控制 PLC能夠?qū)崿F(xiàn)多種控制，可多臺(tái)設(shè)備同時(shí)控制，也可對(duì)生產(chǎn)線上的自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行控制。例如在西門子，可以控制Inline流水線、機(jī)器人小車、曝光機(jī)、面板切割機(jī)等。PLC根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)極限開關(guān)、定位開關(guān)、貨物檢查開關(guān)等傳感器信號(hào)及其它現(xiàn)場(chǎng)通信信號(hào)，控制設(shè)備相應(yīng)動(dòng)作。 (2)運(yùn)

27、動(dòng)控制 PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。從控制模塊設(shè)計(jì)分析，現(xiàn)在主要用專用的定位模塊控制設(shè)備運(yùn)動(dòng)，代替之前通過傳感器檢測(cè)位置情況而控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。如運(yùn)動(dòng)CPU或者定位模塊可以驅(qū)動(dòng)伺服放大器，進(jìn)而控制伺服電機(jī)的同步動(dòng)作。 (3)定時(shí)控制 PLC提供了不同的定時(shí)器，根據(jù)定時(shí)器指令，可實(shí)現(xiàn)0.0199.99s時(shí)間長(zhǎng)度的定時(shí)控制，也可進(jìn)行定時(shí)時(shí)間的擴(kuò)展，定時(shí)精度高，設(shè)定方便，靈活。(4)計(jì)數(shù)控制 PLC提供了不同的計(jì)數(shù)器，根據(jù)程序控制設(shè)計(jì)需要，設(shè)定不同的技術(shù)次數(shù)。 (5)數(shù)據(jù)處理 能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，如數(shù)據(jù)運(yùn)算，邏輯運(yùn)算，移位、數(shù)據(jù)比較和傳送及數(shù)值的轉(zhuǎn)換等操作。數(shù)據(jù)處理用于高性能控制系統(tǒng)，如灌裝系

28、統(tǒng)、輸送系統(tǒng)；也可用于高精度控制行業(yè)設(shè)備，如半導(dǎo)體、液晶、煙草行業(yè)。 (6)模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換 根據(jù)需要，設(shè)計(jì)模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，完成模擬量和數(shù)字量之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，進(jìn)行控制。如三菱公司的Q64AD2DA智能模塊。 (7)通信和聯(lián)網(wǎng) PLC的通信主要包括PLC與PLC系統(tǒng)之間的通信，PLC與上位計(jì)算機(jī)之間的通信，PLC與各種智能模塊間的通信等方面。目前各廠家都推出了自己的通信標(biāo)準(zhǔn)，如CC-link、以太網(wǎng)、RS232等。各PLC間的通信也都進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，通信過程十分方便。第2章可編程控制器 PLC PLC已廣泛用于汽車、半導(dǎo)體、食品加工、印刷出版、醫(yī)療器械、樓宇智能控制等各行各業(yè)，具有可靠性高，穩(wěn)

29、定性好，模塊化設(shè)計(jì)，靈活性強(qiáng)，適用廣泛，保養(yǎng)方便，改造簡(jiǎn)單，體積小而輕，節(jié)能等特點(diǎn)，對(duì)PLC的特點(diǎn)進(jìn)行選擇利用，從而進(jìn)行控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)搭建和程序編寫，實(shí)現(xiàn)西門子自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)PLC控制系統(tǒng)的構(gòu)建，完成論文設(shè)計(jì)。 2.1 PLC 及其特點(diǎn)PLC是專為工業(yè)生產(chǎn)需要而設(shè)計(jì)的，它的誕生主要是為了滿足工業(yè)控制的需求，具有以下幾個(gè)顯著特點(diǎn)： (1) 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 用內(nèi)部虛擬元器件替代傳統(tǒng)的繼電器，利用程序進(jìn)行控制，明顯提高系統(tǒng)可靠性。PLC通過在結(jié)構(gòu)、內(nèi)部電路設(shè)計(jì)、系統(tǒng)程序執(zhí)行等方面設(shè)計(jì)，抗干擾能力強(qiáng)，連續(xù)運(yùn)行而沒有故障時(shí)間可以達(dá)到數(shù)萬小時(shí)，如：在噪聲、震動(dòng)較大的鋼鐵行業(yè)，由于PLC的抗干擾能力

30、強(qiáng)，在較差環(huán)境也能穩(wěn)定運(yùn)行。 (2)靈活性強(qiáng)，調(diào)整或改造相對(duì)簡(jiǎn)單 對(duì)于系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成，設(shè)備安裝后，工廠需要進(jìn)行設(shè)備增設(shè)、升級(jí)改造的情況，只需要添加部分模塊，硬件接線增加和改造，對(duì)PLC程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，就能滿足增設(shè)、升級(jí)改造需求。 (3)編程簡(jiǎn)單，使用方便 梯形圖語(yǔ)言是PLC最重要編程方式，其編程原理同電氣圖紙，簡(jiǎn)單易學(xué)，實(shí)用方便?？梢酝ㄟ^修改內(nèi)部程序而不調(diào)整硬件改變控制方法。 (4)維修方便，工作量小 PLC具有故障自診斷和提醒功能，可根據(jù)模塊前段顯示面板和編程軟件查找故障信息，然后查找故障處理手冊(cè)，輕易發(fā)現(xiàn)故障。而由于PLC本身是模塊化結(jié)構(gòu)，體積小，可通過更換模塊迅速地處理故障。 (5)體積小，

31、重量輕，節(jié)能環(huán)保 小型PLC體積非常小，重量也輕，容易實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化，能夠大量節(jié)約控制系統(tǒng)所消耗的電能。 (6)功能強(qiáng)，性價(jià)比高 PLC通過使用內(nèi)部繼電器控制，減少設(shè)備硬件購(gòu)買成本，而對(duì)于控制方面，通過程序控制比硬件接線控制更易實(shí)現(xiàn)，因而性價(jià)比高。PLC功能強(qiáng)大，通過不同的智能模塊設(shè)計(jì)，滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)所需要的各種功能，如網(wǎng)絡(luò)通信，溫度、流量等的模數(shù)轉(zhuǎn)換控制，運(yùn)動(dòng)精確定位等。 2.2 PLC 結(jié)構(gòu)組成從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC是一體式結(jié)構(gòu)，模塊組合成一體，不可拆卸，包括電源、CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊等。組合式PLC各模塊可根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行自由組合，包

32、括電源模塊、CPU模塊、I/O模塊、智能模塊、底板或機(jī)架，如圖2-1：2.3 PLC 的工作原理 PLC有運(yùn)行和停止兩種工作狀態(tài)。當(dāng)PLC在停止工作狀態(tài)時(shí)，掃描過程只進(jìn)行內(nèi)部處理和通信處理兩個(gè)階段；當(dāng)PLC在進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，采用循環(huán)掃描方式工作，從第一條指令開始，按程序步數(shù)遞增的順序，從上到下，從左到右執(zhí)行程序，如果沒有中斷指令和跳轉(zhuǎn)指令，將順序執(zhí)行完程序，直到結(jié)束。再?gòu)念^開始掃描，不停地重復(fù)進(jìn)行。 其掃描過程包括五個(gè)階段：內(nèi)部處理、通信處理、輸入掃描、程序執(zhí)行、輸出處理，如圖 2-2所示： 掃描周期是PLC執(zhí)行一次掃描過程所用的時(shí)間,時(shí)間的長(zhǎng)短與用戶程序的長(zhǎng)短，掃描執(zhí)行速度有關(guān)。2.4 PL

33、C 的編程環(huán)境及編程語(yǔ)言PLC內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括三大部分：硬件部分，軟件部分和系統(tǒng)程序，如圖2-3,。其中：硬件部分主要由CPU和外圍輸入輸出接口組成；軟件部分是基于IEC6113l-3標(biāo)準(zhǔn)的用戶編程環(huán)境，主要功能是由用戶編寫用戶程序，然后進(jìn)行編譯，上載到PLC用戶程序存儲(chǔ)區(qū)；系統(tǒng)程序是隨PLC生產(chǎn)制造，統(tǒng)一編寫程序確定，屬于標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，隨PLC硬件生產(chǎn)制造而完成，起中轉(zhuǎn)作用，存放在系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器FIASH中，控制PLC的運(yùn)行機(jī)制，包括通信接口，I/O接口，用戶程序的執(zhí)行，中斷響應(yīng)等。 本章闡述了可編程控制器(PLC)的定義、特點(diǎn)以及它的主要應(yīng)用領(lǐng)域，其次詳細(xì)介紹了PLC硬件的各部分組成、工作原

34、理、編程語(yǔ)言與編程環(huán)境。最后根據(jù)各種編程方法的不同，選取本論文的編程方法為：梯形圖程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。 第3章西門子自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與構(gòu)建3.1可行性分析隨著西門子的不斷發(fā)展，PLC技術(shù)的日益成熟，PLC系統(tǒng)控制在西門子自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)也越來越多， PLC技術(shù)已經(jīng)在其它行業(yè)成熟使用，因此能夠滿足西門子自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)所需要的技術(shù)，從技術(shù)上分析，設(shè)計(jì)基于PLC的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是可行的。由于液晶面板行業(yè)成品管理目前主要是有作業(yè)人員手動(dòng)管理，需要大量人力物力，且管理過程混亂、可追溯性差，而自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)能夠大量減少人力使用，管理過程簡(jiǎn)單，可追溯行好，綜合比較能夠節(jié)省企業(yè)成本。另外，立

35、體倉(cāng)庫(kù)的建立能夠讓倉(cāng)庫(kù)面積使用最大化，節(jié)約土地投資，因此從經(jīng)濟(jì)上分析，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是可以節(jié)約成本的。而設(shè)計(jì)過程使用的編程軟件和模分析也是可行的。3.2立體倉(cāng)庫(kù)出入庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)出入庫(kù)系統(tǒng)是自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的周邊設(shè)備，連接立體倉(cāng)庫(kù)與外界，負(fù)責(zé)將液晶面板成品由出庫(kù)臺(tái)運(yùn)動(dòng)到外界或者將產(chǎn)線生產(chǎn)完成的液晶面板成品送到入庫(kù)臺(tái)。完成出入庫(kù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就能控制出入庫(kù)系統(tǒng)，配合立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)完成單元液晶面板成品的存儲(chǔ)。 3.2.1出入庫(kù)運(yùn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)出入庫(kù)控制系統(tǒng)由Q63P電源模塊，Q00CPU CPU模塊，QJ61BT11N CC-Link模塊，QJ71E71-100以太網(wǎng)模塊，各個(gè)模塊的簡(jiǎn)要說

36、明及功能如下： Q63P電源模塊：24VDC輸入/5VDC 6A 輸出，為PLC系統(tǒng)提供動(dòng)力； Q00CPU CPU：程序容量能達(dá)8K步，I/O點(diǎn)數(shù)1024，根據(jù)編寫程序和參數(shù)設(shè)置，控制出入庫(kù)的動(dòng)作； QJ61BT11N：CC-link模塊，需要設(shè)置主站/本地站，與主控PLC進(jìn)行通信及遠(yuǎn)程輸入輸出信號(hào)的讀取與控制； QJ71E71-100：以太網(wǎng)模塊，100BASE-T，通過它ID 讀取器連接，讀取貨物的貨號(hào)后，通過主控PLC上傳到主控PC進(jìn)行管理； 圖3-4是出入庫(kù)系統(tǒng)的控制連接示意：馬達(dá)運(yùn)行采用變頻器控制，進(jìn)退控制變頻器采用機(jī)械互鎖，變頻器的控制通過QJ61BT11N連接遠(yuǎn)程I/O的形式控

37、制。其它需要用到的控制器件如表3-6所示： 3.2.2出入庫(kù)控制系統(tǒng)PLC模塊的選型本液晶面板成品出入庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用PLC型號(hào)是：三菱公司的Q00CPU。本機(jī)最大可連接64個(gè)擴(kuò)展模塊，最多可連接1024點(diǎn)I/O，程序容許編程步數(shù)8K步，可以使用梯形圖、語(yǔ)句表、ST（結(jié)構(gòu)化文本，類高級(jí)語(yǔ)言）、SFC、FB等5種編程語(yǔ)言進(jìn)行編程外，最大程序數(shù)量為252個(gè)；內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)RAM及ROM，可插存儲(chǔ)卡；可支持多達(dá)4個(gè)CPU控制。由于Q00CPU的程序容許步數(shù)，I/O點(diǎn)數(shù)，指令通信時(shí)間和連接擴(kuò)展模塊等都能滿足設(shè)計(jì)要求，故選用Q00CPU。 3.2.3出入庫(kù)輸入輸出點(diǎn)數(shù)分配本設(shè)計(jì)中出入庫(kù)的CC-link I/O功

38、能參數(shù)設(shè)置如表3-7所示: 站信息設(shè)置如圖3-5： 其中遠(yuǎn)程I/O選用32點(diǎn)端子排型輸入模塊：AJ65SBTB1-32D1，站號(hào)為：1，32點(diǎn)輸出模塊：AJ65SBTB1-32T1，站號(hào)為：2。從而確定遠(yuǎn)程輸入地址是：X20021F，輸出地址是Y22023F。 3.3立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)總體架構(gòu)的搭建完成立體倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)控制系統(tǒng)和出入庫(kù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，結(jié)合工業(yè)控制計(jì)算機(jī)(上位機(jī))、主控PLC及Touch Screen的設(shè)計(jì)，就可以完成液晶行業(yè)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)架構(gòu)搭建。如圖3-6為立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)連接示意：立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)架構(gòu)中各部分功能主要為： 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（上位機(jī))：與主控PLC通過MEL

39、SECNET-G通信，負(fù)責(zé)立體倉(cāng)庫(kù)命令的指派、命令執(zhí)行邏輯優(yōu)化、搬送歷史記錄、堆垛機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控等。 主控PLC：通過CC-link與堆垛機(jī)PLC控制系統(tǒng)、出入庫(kù)PLC控制系統(tǒng)通信，主要是負(fù)責(zé)根據(jù)主控PLC下達(dá)的搬送指令，進(jìn)行內(nèi)部邏輯分析后，下達(dá)堆垛機(jī)進(jìn)行具體指令的執(zhí)行，出入庫(kù)貨物是否能進(jìn)行裝卸載的通信及通過Ethernet與Touch Screen通信，進(jìn)行堆垛機(jī)的狀態(tài)監(jiān)控、部分手動(dòng)操作等。 堆垛機(jī)PLC：負(fù)責(zé)根據(jù)接受的命令進(jìn)行具體動(dòng)作的執(zhí)行控制及與Master PLC的通信。 出入庫(kù)系統(tǒng)PLC：負(fù)責(zé)根據(jù)成品的運(yùn)輸情況，進(jìn)行成品的入庫(kù)請(qǐng)求和出庫(kù)宋丹，控制成品出入庫(kù)過程動(dòng)執(zhí)行的控制，與Mast

40、er PLC之間通信。 Touch Screen：監(jiān)控立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的運(yùn)行情況，實(shí)時(shí)顯示堆垛機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，如動(dòng)作速度、傳感器感知狀態(tài)；歷史記錄查詢，如報(bào)警歷史，面板成品搬送歷史；出入庫(kù)系統(tǒng)液晶面板成品的貨號(hào)中轉(zhuǎn)傳送等。 本章首先對(duì)液晶行業(yè)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)需求分析說明，然后在此基礎(chǔ)上通過PLC模塊選型、輸入輸出點(diǎn)數(shù)分配、通信模塊參數(shù)設(shè)置等方面進(jìn)行自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)和出入庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，再結(jié)合說明工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、主控PLC控制系統(tǒng)和Touch Screen各模塊的功能，完成液晶行業(yè)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)總體架構(gòu)的搭建設(shè)計(jì)。第4章自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù) PLC 控制程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 在對(duì)液晶行業(yè)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)

41、系統(tǒng)架構(gòu)搭建設(shè)計(jì)完成后，控制系統(tǒng)PLC硬件部分設(shè)計(jì)完成，本章將接著分別通過對(duì)出入庫(kù)控制程序和堆垛機(jī)控制程序設(shè)計(jì)，完成液晶行業(yè)立體倉(cāng)庫(kù)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 4.1系統(tǒng)總體軟件執(zhí)行流程本PLC控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)主要是為了滿足液晶行業(yè)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)需求，而立體倉(cāng)庫(kù)的液晶面板成品搬送主要是通過堆垛機(jī)系統(tǒng)和出入庫(kù)系統(tǒng)配合進(jìn)行，因此本次程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)主要是完成堆垛機(jī)系統(tǒng)和出入庫(kù)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。在進(jìn)行液晶行業(yè)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮液晶面板成品的特殊性，下面是根據(jù)液晶面板成品的特點(diǎn)提出立體倉(cāng)庫(kù)軟件設(shè)計(jì)時(shí)的需求： （1）設(shè)計(jì)出入庫(kù)系統(tǒng)和堆垛機(jī)系統(tǒng)不同的工作方式，滿足不同情況下出入庫(kù)系統(tǒng)和

42、堆垛機(jī)系統(tǒng)的控制需求； （2）設(shè)計(jì)出入庫(kù)系統(tǒng)和堆垛機(jī)系統(tǒng)不同的動(dòng)作方式，滿足不同工作方式下出入庫(kù)系統(tǒng)和堆垛機(jī)系統(tǒng)的動(dòng)作控制； （3）針對(duì)出入庫(kù)系統(tǒng)和堆垛機(jī)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)不同情況下的報(bào)警停機(jī)提醒，防止出現(xiàn)對(duì)液晶面板成品的損害。 （4）編寫出入庫(kù)系統(tǒng)和堆垛機(jī)系統(tǒng)之間的通信程序，在出入庫(kù)時(shí)，通過通信程序進(jìn)行軟件互鎖，提高搬送安全性和可靠性。堆垛機(jī)系統(tǒng)和出入庫(kù)系統(tǒng)的軟件執(zhí)行主要是通過命令的生成，貨物的搬送情況來判斷的，圖4-1和4-2分別為堆垛機(jī)系統(tǒng)和出入庫(kù)系統(tǒng)軟件執(zhí)行流程圖： 4.2出入庫(kù)控制程序的設(shè)計(jì)本論文設(shè)計(jì)的堆垛機(jī)系統(tǒng)有以下工作方式。 (1)在線：主控PLC控制系統(tǒng)與上位機(jī)ERP數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)通訊，根

43、據(jù)上位機(jī)生成的訂單信息自動(dòng)生成搬送命令，主控PLC控制系統(tǒng)在線下達(dá)搬送指令給堆垛機(jī)控制系統(tǒng)，進(jìn)行訂單出貨，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化操作。 (2)自動(dòng)：由作業(yè)人員在控制PC上根據(jù)訂單情況，查找液晶面板成品信息，存放位置后，下達(dá)搬送命令，堆跺機(jī)PLC控制系統(tǒng)依據(jù)接受的搬送命令，控制堆垛機(jī)自動(dòng)完成液晶面板成品取放，實(shí)現(xiàn)出入庫(kù)。 （3）手動(dòng)：由作業(yè)人員手動(dòng)操作堆跺機(jī)進(jìn)行液晶面板成品的裝載和卸載動(dòng)作，完成訂單任務(wù)，此方式搬送效率很低。其中堆垛機(jī)可以進(jìn)行走行、升降、伸縮和旋轉(zhuǎn)操作。 （4）維修：系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者設(shè)備點(diǎn)檢時(shí)，為保證人員和設(shè)備安全，堆垛機(jī)只能進(jìn)行特有的方式工作：點(diǎn)動(dòng)操作。 出入庫(kù)形式： (1)單元出庫(kù)：堆

44、垛機(jī)PLC控制系統(tǒng)根據(jù)獲得的命令要求，堆垛機(jī)自動(dòng)將指定位置的液晶面板成品運(yùn)送到出庫(kù)口的一種出庫(kù)方式。此種工作方式只在在線和自動(dòng)方式下有效，因?yàn)樵谠诰€和自動(dòng)方式下，系統(tǒng)有連續(xù)處理液晶面板成品搬送命令的能力，即在一條搬送命令執(zhí)行完成后，直接進(jìn)行下一條命令的執(zhí)行。 單元入庫(kù)：堆垛機(jī)PLC控制系統(tǒng)系統(tǒng)根據(jù)獲得的命令請(qǐng)求，堆垛機(jī)將入庫(kù)口送來液晶面板成品自動(dòng)運(yùn)送到指定的空貨架上。 系統(tǒng)正常工作時(shí)，為防止出現(xiàn)多種工作方式，必須采取硬件和軟件互鎖形式保證系統(tǒng)正常。當(dāng)系統(tǒng)同時(shí)出現(xiàn)兩種不同的工作方式時(shí)，系統(tǒng)設(shè)備停止運(yùn)行，并報(bào)警提醒工作人員。 4.2.1工作方式控制為了保證堆垛機(jī)控制系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，只允許堆垛機(jī)PL

45、C系統(tǒng)存在一種工作方式。采用鑰匙開關(guān)對(duì)工作方式輸入進(jìn)行硬件互鎖，以確保正常情況下不會(huì)出現(xiàn)多種工作方式，滿足對(duì)系統(tǒng)不同情況的操作需求；為了更好保證堆垛機(jī)控制系統(tǒng)更高的可靠性，對(duì)程序設(shè)計(jì)也進(jìn)行互鎖編程。但堆垛機(jī)控制系統(tǒng)出現(xiàn)多種工作方式同時(shí)輸入時(shí)，應(yīng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行處理，堆垛機(jī)停止動(dòng)作，系統(tǒng)發(fā)生報(bào)警提醒，以便及時(shí)通知工作人員。圖4-5位工作方式處理流程： 當(dāng)堆垛機(jī)PLC控制系統(tǒng)出現(xiàn)兩種以上有效工作方式時(shí)，說明系統(tǒng)出現(xiàn)異常，堆垛機(jī)停止動(dòng)作，系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警提醒，提醒工作人員及時(shí)解決故障。工作人員可以通過程序監(jiān)控查找異常工作方式或者通過鑰匙開關(guān)串聯(lián)的工作指示LED燈確認(rèn)異常輸入的工作方式，在根據(jù)實(shí)際情況判斷哪種工

46、作方式的輸入時(shí)異常情況，進(jìn)行處理。 堆跺機(jī)工作方式的輸入處理程序中，X100 為在線運(yùn)行方式，X101為自動(dòng)運(yùn)行方式，X102手動(dòng)運(yùn)行方式，X103為維修運(yùn)行方式，M701為運(yùn)行方式輸入錯(cuò)誤。 4.2.2手動(dòng)方式下的運(yùn)行控制手動(dòng)方式下的堆跺機(jī)動(dòng)作分兩種： 連續(xù)動(dòng)作：手動(dòng)啟動(dòng)后，按走行升降旋轉(zhuǎn)到位后停止，聯(lián)動(dòng)貨叉，自動(dòng)進(jìn)行貨叉伸出，升降，收回連續(xù)動(dòng)作完成貨物的取放； 非連續(xù)動(dòng)作（默認(rèn)方式）：手動(dòng)啟動(dòng)后，第一步走行升降旋轉(zhuǎn)到位自動(dòng)停止，不聯(lián)動(dòng)貨叉，按確定進(jìn)行第二步貨叉伸出，按確認(rèn)進(jìn)行第三步貨叉升降取放貨物，按確認(rèn)進(jìn)行第四步貨叉收回，完成貨物的取放動(dòng)作； 手動(dòng)方式下的前進(jìn)目標(biāo)和后退目標(biāo)貨架地址均需要

47、通過手操器里輸入貨架號(hào)。堆跺機(jī)在手動(dòng)方式下的控制操作順序如下： (1)在手操器上選擇連續(xù)動(dòng)作還是非連續(xù)動(dòng)作； (2)在手操器上輸入目標(biāo)地址； (3)按下手操器上的確認(rèn)鍵，輸入目標(biāo)貨架號(hào)； (3)堆跺機(jī)動(dòng)作控制。 連續(xù)動(dòng)作方式：堆垛機(jī)自動(dòng)進(jìn)行貨物的取放動(dòng)作，中途不需要再按確認(rèn)鍵。 非連續(xù)動(dòng)作方式：堆垛機(jī)走行、升降、旋轉(zhuǎn)到位,按確定按鈕，貨叉伸出到目標(biāo)，按確定按鈕，堆垛機(jī)升降到目標(biāo)，按確定按鈕，貨叉收回到貨叉原點(diǎn)，完成貨物的取放動(dòng)作。以下是堆跺機(jī)在手動(dòng)方式下的動(dòng)作控制流程，如圖4-8所示： 4.2.3自動(dòng)運(yùn)行方式下的運(yùn)行控制在自動(dòng)方式下，通過立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)控制系統(tǒng)STKC手動(dòng)操作生成搬送命令，并按照

48、時(shí)間順序依次由STKC下達(dá)具體任務(wù)給堆跺機(jī)，堆垛機(jī)根據(jù)接收到的命令執(zhí)行貨物的搬運(yùn)。STKC生產(chǎn)命令的過程是：1、系統(tǒng)為自動(dòng)工作方式，如果是在線方式切換到自動(dòng)工作方式，會(huì)將在線方式生產(chǎn)的命令執(zhí)行完成后，在執(zhí)行自動(dòng)工作方式生產(chǎn)的命令；2、確定起始位置有貨物及目的位置是空位置且都是可用狀態(tài)；生產(chǎn)命令。命令輸入處理程序流程如圖4-7所示： 4.2.4手/自動(dòng)工作方式的轉(zhuǎn)換控制出入庫(kù)系統(tǒng)手動(dòng)動(dòng)作完成后，鑰匙開關(guān)由手動(dòng)位置轉(zhuǎn)到自動(dòng)位置，需要在觸摸屏上在按下自動(dòng)運(yùn)行請(qǐng)求按鈕后，出入庫(kù)系統(tǒng)才能由手動(dòng)方式轉(zhuǎn)到自動(dòng)方式。出入庫(kù)系統(tǒng)切換到自動(dòng)方式后，出入庫(kù)臺(tái)將根據(jù)各自庫(kù)臺(tái)上液晶面板成品的具體放置情況動(dòng)作，動(dòng)作情況如

49、下： (1) 出庫(kù)方向，庫(kù)臺(tái)1上有液晶面板成品且放正，庫(kù)臺(tái)2沒有貨物：當(dāng)堆垛機(jī)貨叉不在庫(kù)臺(tái)位置且出入庫(kù)系統(tǒng)計(jì)時(shí)時(shí)間到，庫(kù)臺(tái)將進(jìn)行前進(jìn)滾動(dòng)動(dòng)作，直到液晶面板成品抵達(dá)庫(kù)臺(tái)2位置。(2) 入庫(kù)方向，庫(kù)臺(tái)1上沒有液晶面板成品，庫(kù)臺(tái)2有液晶面板成品且放正：當(dāng)堆垛機(jī)貨叉不在庫(kù)臺(tái)位置且計(jì)時(shí)時(shí)間到，庫(kù)臺(tái)將進(jìn)行后退滾動(dòng)動(dòng)作，直到液晶面板成品抵達(dá)庫(kù)臺(tái)1位置。 (3) 庫(kù)臺(tái)上有液晶面板成品但未放正，無論是庫(kù)臺(tái)1還是庫(kù)臺(tái)2：庫(kù)臺(tái)將停止不進(jìn)行動(dòng)作，當(dāng)液晶面板成品不正且計(jì)時(shí)時(shí)間到，出入庫(kù)系統(tǒng)報(bào)警。 (4) 出入庫(kù)系統(tǒng)在自動(dòng)方式時(shí)，按下手動(dòng)運(yùn)行請(qǐng)求按鈕或者鑰匙開關(guān)切換到手動(dòng)位置，出入庫(kù)系統(tǒng)所有設(shè)備將停止動(dòng)作，液晶面板成品停

50、止在系統(tǒng)當(dāng)前位置，后續(xù)只能進(jìn)行手動(dòng)操作，直到系統(tǒng)恢復(fù)自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。程序設(shè)計(jì)如圖4-16： 4.2.4出入庫(kù)系統(tǒng)的報(bào)警處理系統(tǒng)故障時(shí)，為了快速恢復(fù)設(shè)備，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，需要及時(shí)的將故障通知工作人員，同時(shí)為了快速的恢復(fù)系統(tǒng)運(yùn)行，準(zhǔn)確定位異常，及時(shí)讓工作人員處理故障，對(duì)常見報(bào)警進(jìn)行說明，并在Touch Panel內(nèi)根據(jù)報(bào)警代碼設(shè)立數(shù)據(jù)庫(kù)分析各種報(bào)警狀態(tài)，方便工作人員進(jìn)行報(bào)警內(nèi)容查詢，及時(shí)處理故障。另外由于液晶行業(yè)面板的特殊性，需要考慮搬運(yùn)過程中對(duì)液晶面板成品的保護(hù)，因此需要專門設(shè)計(jì)一些報(bào)警，保護(hù)液晶面板，以下為出入庫(kù)系統(tǒng)報(bào)警程序設(shè)計(jì)，如圖4-18： （1）庫(kù)臺(tái)動(dòng)作超時(shí)報(bào)警：自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下，液晶面板

51、成品能夠自動(dòng)的在庫(kù)臺(tái)移動(dòng)，每次移動(dòng)時(shí)間在設(shè)定范圍內(nèi)。若庫(kù)臺(tái)出現(xiàn)動(dòng)作異常，如由于液晶面板成品底部異常，被卡在了中間無法正常運(yùn)行，傳動(dòng)部位磨損導(dǎo)致銜接不好而無法正常傳動(dòng)等，若不及時(shí)提醒工作人員，設(shè)備一直處于不運(yùn)行狀態(tài)，會(huì)影響立體倉(cāng)庫(kù)使用。出現(xiàn)庫(kù)臺(tái)搬送異常時(shí)，超過設(shè)定時(shí)間沒有運(yùn)行到位置時(shí)，應(yīng)及時(shí)報(bào)警通知工作人員進(jìn)行處理。 （2）液晶面板成品位置不正報(bào)警：由于出入庫(kù)臺(tái)上放置的液晶面板成品出現(xiàn)歪斜情況時(shí)，如果庫(kù)臺(tái)繼續(xù)傳送，傳送過程可能會(huì)有碰撞、震動(dòng)，造成對(duì)成品的損害。如果庫(kù)臺(tái)不動(dòng)作，但認(rèn)為設(shè)備沒有異常，還在傳送過程中，若長(zhǎng)時(shí)間如此，會(huì)影響后續(xù)液晶面板成品的搬送，所以出現(xiàn)此類情況時(shí)應(yīng)及時(shí)報(bào)警。當(dāng)庫(kù)臺(tái)貨物探

52、測(cè)傳感器沒有全部感知，且貨臺(tái)沒有動(dòng)作超過一定時(shí)間，系統(tǒng)報(bào)警提醒。 （3）檢修狀態(tài)指示：在庫(kù)臺(tái)檢修作業(yè)時(shí)，為了安全考慮，設(shè)計(jì)指示燈指示此時(shí)庫(kù)臺(tái)的工作狀態(tài)，防止其它人員誤操作導(dǎo)致事故。 （4）堆垛機(jī)貨叉不離去報(bào)警：自動(dòng)情況下，當(dāng)堆垛機(jī)貨叉在出入庫(kù)臺(tái)長(zhǎng)時(shí)間停留，有可能是堆垛機(jī)貨叉異常，或者出入庫(kù)PLC控制系統(tǒng)同堆垛機(jī)PLC控制系統(tǒng)的通信中斷，導(dǎo)致堆垛機(jī)貨叉停留時(shí)間過長(zhǎng)。當(dāng)出入庫(kù)臺(tái)貨叉感知傳感器在設(shè)備自動(dòng)情況下感知超過一定時(shí)候后，應(yīng)停止堆垛機(jī)和出入庫(kù)系統(tǒng)設(shè)備動(dòng)作，發(fā)出報(bào)警提醒工作人員，并提醒報(bào)警位置。 （5）變頻器動(dòng)作異常：當(dāng)出入庫(kù)臺(tái)動(dòng)作時(shí)，PLC控制系統(tǒng)已經(jīng)給出動(dòng)作信號(hào)，但變頻器故障，無法正常驅(qū)動(dòng)滾

53、輪滾動(dòng)時(shí)，超過一定時(shí)間，需要報(bào)警提醒。 （6）通信異常：當(dāng)堆垛機(jī)與出入庫(kù)系統(tǒng)正在進(jìn)行動(dòng)作時(shí)，如果堆垛機(jī)異?；蛘叱鋈霂?kù)系統(tǒng)異常，相應(yīng)的通信信號(hào)也會(huì)出現(xiàn)異常情況，針對(duì)通信異常中斷情況需要報(bào)警，防止設(shè)備繼續(xù)動(dòng)作，造成損害。 （7）門開異常：當(dāng)出入庫(kù)系統(tǒng)在自動(dòng)/手動(dòng)工作方式下時(shí)，系統(tǒng)檢測(cè)到門打開信號(hào)，可以判斷為門異常打開，報(bào)警門打開異常錯(cuò)誤；此報(bào)警是為了防止在出入庫(kù)臺(tái)動(dòng)作過程中，人員進(jìn)入設(shè)備內(nèi)，發(fā)生碰撞，造成人員、成品的傷害。 （8）其它異常：針對(duì)出入庫(kù)系統(tǒng)出現(xiàn)的其它異常，如滾輪傳動(dòng)異常，接線松動(dòng)異常，PLC系統(tǒng)模塊異常等情況，根據(jù)不同的異常，進(jìn)行相關(guān)的報(bào)警提醒。 在出現(xiàn)出入庫(kù)臺(tái)動(dòng)作超時(shí)、液晶面板成品

54、位置歪斜和堆垛機(jī)貨叉異常停留等異常情況，出入庫(kù)系統(tǒng)報(bào)警，庫(kù)臺(tái)動(dòng)作停止，蜂鳴器開始鳴叫，直到按下消音按鈕或者故障處理完畢，設(shè)備恢復(fù)自動(dòng)后停止。 本章首先對(duì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)需求進(jìn)行分析，說明軟件執(zhí)行流程，然后分別對(duì)堆垛機(jī)控制系統(tǒng)和出入庫(kù)控制系統(tǒng)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。程序設(shè)計(jì)主要考慮從工作方式控制，不同工作方式下的動(dòng)作運(yùn)行控制，出入庫(kù)臺(tái)檢修狀態(tài)，系統(tǒng)報(bào)警處理等方面進(jìn)行程序編寫。第5章系統(tǒng)運(yùn)行的模擬調(diào)試和仿真在完成液晶行業(yè)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)后，為了保證系統(tǒng)能夠?qū)嵤枰獙?duì)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)程序運(yùn)行情況進(jìn)行模擬調(diào)試，確保設(shè)計(jì)的可靠性。本章通過對(duì)編程和模擬仿真軟件來進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行的模擬調(diào)試，確保設(shè)計(jì)的可靠性。5.1

55、GX-Developer V8.86 及 GX-Simulator6.0 軟件GX-Simulator V8.86軟件是三菱公司提供的編程軟件，適用于Q、QS、FX等系列可編程控制器，支持多語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，模塊參數(shù)設(shè)定?？蛇M(jìn)行程序的在線更改、仿真、監(jiān)控及調(diào)試，PLC系統(tǒng)模塊的故障確認(rèn)，結(jié)構(gòu)化程序的編寫（分布編程），可制成標(biāo)準(zhǔn)化程序，在其它同類系統(tǒng)中使用，具有異地讀寫程序的功能。 GX simulator6.0軟件是三菱公司提供的程序仿真模擬軟件。GX simulator6.0軟件的功能就是將在GX-Simulator V8.86軟件中編寫好的程序，在電腦中模擬運(yùn)行、監(jiān)控。在安裝仿真軟件GX Si

56、mulator6.0之前，必須先安裝編程軟件GX Developer V8.86，確認(rèn)安裝環(huán)境一致。安裝好的仿真軟件會(huì)嵌入到編程軟件GX Developer V8.86中，不能單獨(dú)運(yùn)行，必須在GX Developer V8.86基礎(chǔ)上運(yùn)行，相當(dāng)于編程軟件Developer V8.86的一個(gè)插件。5.2立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的運(yùn)行仿真5.2.1梯形圖的仿真及監(jiān)控方法梯形圖程序編寫完成，進(jìn)行變換后，即可進(jìn)行軟件的程序檢查。修改變換后程序，在需要修改的元件位置，按下鍵盤Enter鍵或者雙擊鼠標(biāo)，彈出梯形圖輸入對(duì)話框后，可進(jìn)行修改和刪除。程序檢查，點(diǎn)擊工具欄下拉菜單下的程序檢查便可對(duì)程序的指令、梯形圖、雙線圈、

57、軟元件等進(jìn)行檢查。檢查程序沒有錯(cuò)誤，如圖5-10后，就可以進(jìn)行梯形圖程序的仿真。 梯形圖程序的仿真：選中工具條下梯形圖邏輯測(cè)試啟動(dòng)/快捷鍵 ，即可開始程序的模擬仿真。圖5-11為仿真軟件程序模擬寫入過程。 PLC程序開始仿真后，可通過梯形圖仿真控制窗口，如圖5-12，控制程序模擬的開始與停止等。 立體倉(cāng)庫(kù)的運(yùn)行規(guī)律可以通過人為強(qiáng)制設(shè)置信號(hào)的狀態(tài)變換來模擬。在DEVICE MEMORY MONITOR浮動(dòng)窗口的下拉菜單的軟元件中點(diǎn)擊相應(yīng)的軟元件窗口就會(huì)出現(xiàn)仿真浮動(dòng)窗口，如圖5-13所示點(diǎn)擊位軟元件窗口中的X和Y出現(xiàn)下圖。在輸入信號(hào)X表中，背景黃色，表示有輸入信號(hào)，即對(duì)應(yīng)PLC中的輸入指示燈亮，也

58、可以通過雙擊相應(yīng)的點(diǎn)位模擬輸入信號(hào)ON的狀態(tài)。在輸出信號(hào)Y表中，背景黃色，表示有輸出信號(hào)，即PLC中的輸出指示燈亮，也可以雙擊相應(yīng)的點(diǎn)位模擬輸出信號(hào)ON的狀態(tài)。梯形圖仿真的過程中，還可以對(duì)它進(jìn)行監(jiān)視，無論是位元件還是字元件，都可以通過程序編輯窗口進(jìn)行監(jiān)視，如圖5-14所示： 梯形圖仿真還可以進(jìn)行I/O系統(tǒng)設(shè)定，模擬多個(gè)條件同時(shí)輸入時(shí)，相應(yīng)輸出動(dòng)作情況的確定。在DEVICE MEMORY MONITOR浮動(dòng)窗口菜單啟動(dòng)（S）菜單欄下選擇I/O系統(tǒng)設(shè)定，出現(xiàn)I/O SYSTEM SETTINGS浮動(dòng)窗口，在窗口中可以進(jìn)行最多500組設(shè)定，設(shè)定完成后點(diǎn)擊文件菜單欄下的I/O系統(tǒng)設(shè)定執(zhí)行就可以進(jìn)行設(shè)定系統(tǒng)執(zhí)行。如圖5-15設(shè)定輸出Y4