基于PLC的自动化立体仓库设计

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(7)整个电气控制系统必须设置急停按钮，以防发生意外。 2.5立体仓库技术参数的确定

表2-1立体仓库具体参数 出/入货柜台最重物品 每个仓位的高度 仓位的上下距离 仓位的平行距 仓位的体积 可编程控制器（PLC）电源 堆垛机电源 20Kg 4．5M 1．5M 1．5M 4M 24V DC 220V AC,50Hz 3

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第三章 系统硬件设计

3.1控制系统结构设计

本设计是运用PLC控制系统来控制立体仓库的运动的方式。能快速的对输入信号做出反应控制立体仓库，便于检修。控制系统结构图如图3-1所示。

启 动 手动/自动 取 出 送 进 取 消 急 停 1号 仓 库 键 12号仓 库 键 检 验0号 仓 检 验12号仓 前进限制 后退限制 后退超过 向上限制 向下限制 向下超过 前时限制 取出限制 取出超过

图3-1 控制系统结构图

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前 进 后 退 P L C 向 上 向 下 送 进 取 出 显 示 取 出 显 示 送 进 显 示 操 作 错 显 示1号仓 库 显 示12号仓 库 滨州学院专科毕业设计（论文）

3.2可编程控制器(PLC)的选型 3.2.1 PLC概述

可编程控制器，英文称Programmable Controller，简称PLC， PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子系统它源于继电器控制技术。它通过运行存储在其内存中的程序，把经输入电路的物理过程得到的输入信息，变换为所要求的输出信息，进而再通过输出电路的物理过程去实现对负载的控制。

PLC有丰富的指令系统，有各种各样的I/O接口、通信接口，有大容量的内存，有可靠的自身监控系统，因而具有以下基本的功能：

（1）逻辑处理功能； （2）数据运算功能； （3）准确定时功能； （4）高速计数功能；

（5）中断处理（可以实现各种内外中断）功能； （6）程序与数据存储功能； （7）联网通信功能； （8）自检测、自诊断功能。 3.2.2 PLC的选型

在PLC系统设计时，首先应确定控制方案，下一步工作就是PLC工程设计选型。工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。因此，工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入输出点数、所需存储器容量、确定PLC的功能、外部设备特性等，最后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控制系统。

（1）输入输出（I/O）点数的估算 （2）存储器容量的估算 （3）控制功能的选择

该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。

根据本课题所设计的自动门控制的需要，主要介绍以下几种功能的选择。 ①控制功能

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②编程功能

五种标准化编程语言：顺序功能图（SFC）、梯形图（LD）、功能模块图（FBD）三种图形化语言和语句表（IL）、结构文本（ST）两种文本语言。选用的编程语言应遵守其标准（IEC6113123），同时，还应支持多种语言编程形式，如C，Basic等，以满足特殊控制场合的控制要求。

③诊断功能

PLC的诊断功能的强弱，直接影响对操作和维护人员技术能力的要求，并影响平均维修时间。 3.2.3机型的选择

结合实际情况，所选I/O点为80点。因此我所选型号为FX2N-80MR。 3.3步进电机

步进电机是数字控制系统中的执行电机，当系统讲一个电脉冲信号到步进电机定子绕组时，转子就转一步，当电脉冲安某一相序加到电动机时，转子沿某一方向转动的步数等于电脉冲光个数。因此，改变输入脉冲的数目就能控制步进电机转子机械位移的大小；改变输入脉冲的通电相序，就能控制步进电机转子机械位移的方向，实现位置的控制，实现宽广范围内速度的无极平滑控制。步进电机可分为磁阻式、永磁式和混合式，步进电机的相数可分为：单相、二相、三相、四相、五相、六相和八相等多种。增加相数能提高步进电机的性能，但电动机的结构和驱动电源就会复杂，成本就会增加，应按需要合理选用。本系统用步进电机为42BYG250C型步进电机，其电气技术数据为：

表3-1 步进电机电气技术数据

电机型号相数2步距角静态相电流驱动电压DC24V额定转矩0.54N?M重量42BYG250C0.9°/1.8°1.5A0.36kg3.3.1步进电机驱动系统的基本组成和工作原理

为了驱动步进电机，必须由一个决定电动机速度和旋转角度的脉冲发生器（在该立体仓库控制系统中采用PLC作脉冲发生器进行位置控制）、一个使电动机绕组电流按规定次序通断的脉冲分配器、一个保证电动机正常运行的功率放大器，以及一个直流功

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