基于PLC的自動(dòng)化立體倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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PLC課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目:自動(dòng)化立體倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)班 級(jí):機(jī)械 111姓 名:XXX 學(xué) 號(hào):XXX指導(dǎo)教師:偉大的王凡老師萬(wàn)歲!學(xué)生姓名:陳姊韋 課題:自動(dòng)化立體倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)2基于 PLC的自動(dòng)化立體倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要:隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,智能倉(cāng)庫(kù)必然會(huì)在各行各業(yè)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。智能倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)是現(xiàn)代物流系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中。目前,它已經(jīng)成為企業(yè)生產(chǎn)和管理信息化的標(biāo)志之一。該系統(tǒng)采用 PLC 控制,通過(guò) PLC 輸出的脈沖信號(hào)來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行,兩者之間通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接,此外還用到一些傳感器,如微動(dòng)開(kāi)關(guān)和反射式傳感器。此次設(shè)計(jì)的效果可以改變參數(shù)輸入,通過(guò)模擬生產(chǎn)情況及波動(dòng)對(duì)系統(tǒng)造成的沖擊,從而避免了在理想化狀態(tài)下系統(tǒng)設(shè)計(jì)所無(wú)法預(yù)料的各種因素,對(duì)系統(tǒng)的堵塞有著形象和直觀的解決方案??傊?,智能倉(cāng)庫(kù)因其較小的占地面較佳空間利用率,應(yīng)用正逐漸普及。為滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)和流通的需要,就必須采取以計(jì)算機(jī)控制主要手段的智能倉(cāng)庫(kù)。關(guān)鍵詞:智能倉(cāng)庫(kù);PLC;MCGS江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院 PLC 課程設(shè)計(jì)III目 錄前 言 .1第 1章 智能倉(cāng)庫(kù) .21.1 智能倉(cāng)庫(kù)的概述 .21.2 智能倉(cāng)庫(kù)的的優(yōu)點(diǎn)及分類(lèi) .2第 2章 系統(tǒng)控制方案的確定 .52.1 智能倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟 .52.2 智能倉(cāng)庫(kù)的系統(tǒng)控制方案 62.3 智能倉(cāng)庫(kù)技術(shù)參數(shù)的確定 7第 3章 硬件設(shè)計(jì) .83.1 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 83.2 PLC 的選型 .83.3 PLC 輸入輸出 I/O 的分配 .11第 4章 智能倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)控制軟件設(shè)計(jì) .124.1 PLC 梯形圖概述 .124.2 系統(tǒng)流程圖 134.3 梯形圖的設(shè)計(jì) .13第 5章 系統(tǒng)調(diào)試 .205.1 梯形圖程序的下載 .205.2 程序運(yùn)行 .20第 6章 MCGS 組態(tài)軟件設(shè)計(jì)立體倉(cāng)庫(kù)監(jiān)控………………………216.1 基于 MCGS 仿真實(shí)現(xiàn)的意義………………………………….216.2 MCGS 實(shí)現(xiàn)立體倉(cāng)庫(kù)工程畫(huà)面………………………………216.3 MCGS 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的讀寫(xiě)實(shí)現(xiàn)………………………………256.4 MCGS 與 PLC 設(shè)備的通信……………………………………236.5 監(jiān)視畫(huà)面的設(shè)定與動(dòng)畫(huà)的連接…………………………….256.6 編制控制流程………………………………………………28課設(shè)總結(jié) .30參考文獻(xiàn) .31附 錄 .32江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院 PLC 課程設(shè)計(jì)1前 言可編程控制器(簡(jiǎn)稱(chēng) PLC 或 PC)是一種新型的具有極高可靠性的通用工業(yè)自動(dòng)化控制裝置。它具有控制能力強(qiáng)、可靠性高、配置靈活、編程簡(jiǎn)單、使用方便、易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)。目前,可編程控制器成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中最重要、應(yīng)用最多的控制裝置,居工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化三大支柱(可編程控制器、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造)的首位。其應(yīng)用的深度和廣度成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化程度高低的標(biāo)志。應(yīng)用 PLC 成為世界的潮流,PLC 將在我國(guó)得到更全面的推廣應(yīng)用。隨著企業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和深化,使得倉(cāng)庫(kù)成為生產(chǎn)物流系統(tǒng)中的一個(gè)重要且不可缺少的環(huán)節(jié)。智能倉(cāng)庫(kù)正以它最小的占地面積和最佳的空間利用率,逐步替代面積利用率極低且陳舊落后的平面?zhèn)}庫(kù),這種替代促使倉(cāng)儲(chǔ)物流業(yè)的水平提高。為滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)與流通的需要,就必須采用的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)為主要手段組成的智能倉(cāng)庫(kù)。智能倉(cāng)庫(kù)為現(xiàn)代物流系統(tǒng)的主要設(shè)備,是一種多層存放貨物的高層倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)。也是 CIMS 的集成環(huán)節(jié)之一,在 FMS 和 FAS 中占有非常重要的地位學(xué)生姓名: 陳姊韋 課題:自動(dòng)化立體倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)2第 1章 智能倉(cāng)庫(kù)1.1 智能倉(cāng)庫(kù)的概述智能倉(cāng)庫(kù)簡(jiǎn)稱(chēng)高架倉(cāng)庫(kù),一般是指采用幾層、十幾層乃至幾十層的貨架來(lái)儲(chǔ)存單元貨物,并用相同的搬運(yùn)設(shè)備進(jìn)行貨物入、出庫(kù)作業(yè)的倉(cāng)庫(kù)。由于這類(lèi)倉(cāng)庫(kù)能充分利用空間儲(chǔ)存貨物,故常形象地將其稱(chēng)為“智能倉(cāng)庫(kù)”。根據(jù)國(guó)際自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)會(huì)議的定義,所謂智能倉(cāng)庫(kù)就是采用高層貨架存放貨物,以巷道堆垛起重機(jī)為主,結(jié)合入庫(kù)出庫(kù)周邊設(shè)備來(lái)進(jìn)行作業(yè)的一種倉(cāng)庫(kù)。它把計(jì)算機(jī)與信息管理和設(shè)備控制集成起來(lái),按照控制指令自動(dòng)完成貨物的存取作業(yè),并對(duì)庫(kù)存貨物進(jìn)行管理。顯而易見(jiàn)它是物流系統(tǒng)的核心之一,并在自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)中占據(jù)了非常重要的地位。20 世紀(jì) 80 年代到 90 年代,智能倉(cāng)庫(kù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造有了很大的發(fā)展,全國(guó)有幾十家科研單位和生產(chǎn)單位在進(jìn)行智能倉(cāng)庫(kù)的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、制造。近年來(lái),倉(cāng)儲(chǔ)物流行業(yè)的學(xué)術(shù)組織定期在國(guó)內(nèi)交流學(xué)術(shù)經(jīng)驗(yàn),針對(duì)目前我國(guó)智能倉(cāng)庫(kù)的設(shè)計(jì)制造水平,參照國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)制定了一系列行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,使智能倉(cāng)庫(kù)的設(shè)計(jì)制造進(jìn)入了規(guī)范化發(fā)展階段不同的智能倉(cāng)庫(kù),高度、貨架形式、通道寬度都和現(xiàn)代化倉(cāng)庫(kù)是不同的,倉(cāng)庫(kù)內(nèi)設(shè)備的配置應(yīng)與倉(cāng)庫(kù)的類(lèi)型相適應(yīng)。 1.2 智能倉(cāng)庫(kù)的的優(yōu)點(diǎn)及分類(lèi)1.2.1 智能倉(cāng)庫(kù)的優(yōu)點(diǎn)智能倉(cāng)庫(kù)的優(yōu)越性是多方面的,主要在以下幾個(gè)方面。 1.提高空間利用率 早期智能倉(cāng)庫(kù)構(gòu)想的基本出發(fā)點(diǎn)是提高空間利用率,充分節(jié)約有限且昂貴的場(chǎng)地,在西方有些發(fā)達(dá)國(guó)家提高空間利用率的觀點(diǎn)已有更廣泛、深刻的含義,節(jié)約土地已與節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境等更多方面聯(lián)系起來(lái)。有些甚至把空間利用率作為考核倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)合理性和先進(jìn)性的重要指標(biāo)。倉(cāng)庫(kù)空間利用率與其規(guī)劃緊密相連,一般來(lái)說(shuō),智能倉(cāng)庫(kù)的空間利用率為普通倉(cāng)庫(kù)的 2~5 倍。 2.先進(jìn)的物流系統(tǒng)提高企業(yè)生產(chǎn)管理水平 傳統(tǒng)的倉(cāng)庫(kù)只是貨物的儲(chǔ)存場(chǎng)所,保存貨物是其唯一的功能,屬于靜態(tài)儲(chǔ)存。智能倉(cāng)庫(kù)采用先進(jìn)的自動(dòng)化物料搬運(yùn)設(shè)備,不僅能使貨物在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)按需要自動(dòng)存取,而且還可以與倉(cāng)庫(kù)以外的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行有機(jī)地連接,并通過(guò)計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)和自動(dòng)化物料搬運(yùn)設(shè)備使倉(cāng)庫(kù)成為企業(yè)物流中的重要環(huán)節(jié)。企業(yè)外購(gòu)件和自制件進(jìn)入智能倉(cāng)庫(kù)短時(shí)儲(chǔ)存是整個(gè)生產(chǎn)的一個(gè)環(huán)節(jié),是為了在指定的時(shí)間自動(dòng)輸出到下一道工序江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院 PLC 課程設(shè)計(jì)3進(jìn)行生產(chǎn),從而形成自動(dòng)化的物流系統(tǒng)環(huán)節(jié),屬于動(dòng)態(tài)儲(chǔ)存,是當(dāng)今智能倉(cāng)庫(kù)發(fā)展的明顯技術(shù)趨勢(shì)。以上所述的物流系統(tǒng)又是整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)(從訂貨、設(shè)計(jì)和規(guī)劃、計(jì)劃編制和生產(chǎn)安排、制造、裝配、試驗(yàn)以及發(fā)運(yùn)等)的一個(gè)子系統(tǒng),建立物流系統(tǒng)與企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)間的實(shí)時(shí)連接是目前智能倉(cāng)庫(kù)發(fā)展的另一個(gè)明顯技術(shù)趨勢(shì)。 3.加快貨物存取,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,提高生產(chǎn)效率 建立以智能倉(cāng)庫(kù)為中心的物流系統(tǒng),其優(yōu)越性還表現(xiàn)在智能倉(cāng)庫(kù)具有快速的入出庫(kù)能力,妥善地將貨物存入智能倉(cāng)庫(kù),及時(shí)自動(dòng)地將生產(chǎn)所需零部件和原材料送達(dá)生產(chǎn)線。同時(shí),智能倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)減輕了工人綜合勞動(dòng)強(qiáng)度。 4.減少庫(kù)存資金積壓 通過(guò)對(duì)一些大型企業(yè)的調(diào)查,我們了解到由于歷史原因造成管理手段落后,物資管理零散,使生產(chǎn)管理和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的緊密聯(lián)系難以到位。為了達(dá)到預(yù)期的生產(chǎn)能力和滿足生產(chǎn)要求,就必須準(zhǔn)備充足的原材料和零部件,這樣,庫(kù)存積壓就成為較大的問(wèn)題。如何降低庫(kù)存資金積壓和充分滿足生產(chǎn)需要,已經(jīng)成為大型企業(yè)面對(duì)的大問(wèn)題。智能倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)是解決這一問(wèn)題的最有效手段之一。 5.現(xiàn)代化企業(yè)的標(biāo)志 現(xiàn)代化企業(yè)采用的是集約化大規(guī)模生產(chǎn)模式,這就要求生產(chǎn)過(guò)程中各環(huán)節(jié)緊密相連,成為一個(gè)有機(jī)整體,要求生產(chǎn)管理科學(xué)實(shí)用,做到?jīng)Q策科學(xué)化。建立智能倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)是其有力的措施之一。由于采用計(jì)算機(jī)管理和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)宏觀快速地掌握各種物資信息,且使工程技術(shù)人員、生產(chǎn)管理人員和生產(chǎn)技術(shù)人員及時(shí)了解庫(kù)存信息,以便合理安排生產(chǎn)工藝,提高生產(chǎn)效率。國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)和企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)更為企業(yè)取得與外界在線連接,突破信息瓶頸,開(kāi)闊視野及外引內(nèi)聯(lián)提供了廣闊的空間和堅(jiān)實(shí)強(qiáng)大的技術(shù)支持。 以上所述的物流系統(tǒng)又是整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)管理大系統(tǒng)(從訂貨、必要的設(shè)計(jì)和規(guī)劃、計(jì)劃編制和生產(chǎn)安排、制造、裝配、試驗(yàn)、發(fā)運(yùn)等)的一個(gè)子系統(tǒng),建立物流系統(tǒng)與企業(yè)大系統(tǒng)間的實(shí)時(shí)連接,是目前自動(dòng)化高架倉(cāng)庫(kù)發(fā)展的另一個(gè)明顯的技術(shù)趨勢(shì)。 現(xiàn)代化企業(yè)對(duì)管理提出了更高的要求, “管理出效益” 的思維方式已成為大多數(shù)的現(xiàn)代企業(yè)管理者的共識(shí)。1.2.2 智能倉(cāng)庫(kù)的分類(lèi)1.按照智能倉(cāng)庫(kù)的高度分類(lèi) 學(xué)生姓名: 陳姊韋 課題:自動(dòng)化立體倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)4(1)低層智能倉(cāng)庫(kù)。低層智能倉(cāng)庫(kù)高度在 5 米以下,主要是在原來(lái)老倉(cāng)庫(kù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改建的,是提高原有倉(cāng)庫(kù)技術(shù)水平的手段。 (2)中層智能倉(cāng)庫(kù)。中層智能倉(cāng)庫(kù)的高度在 5~15 米之間,由于中層智能倉(cāng)庫(kù)對(duì)建筑以及倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)械設(shè)備的要求不高,造價(jià)合理,是目前應(yīng)用最多的一種倉(cāng)庫(kù)。 (3)高層智能倉(cāng)庫(kù)。高層智能倉(cāng)庫(kù)的高度在 15 米以上,由于對(duì)建筑以及倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)械設(shè)備的要求太高,安裝難度大,應(yīng)用較少。 2.按照貨架結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類(lèi) (1)貨格式智能倉(cāng)庫(kù)。貨格式智能倉(cāng)庫(kù)是應(yīng)用較普遍的智能倉(cāng)庫(kù),它的特點(diǎn)是每一層貨架都由同一尺寸的貨格組成,貨格開(kāi)口面向貨架之間的通道,堆垛機(jī)械在貨架之間的通道內(nèi)行駛,以完成貨物的存取。 (2)貫通式智能倉(cāng)庫(kù)。它又稱(chēng)為流動(dòng)式貨架倉(cāng)庫(kù),這種倉(cāng)庫(kù)的貨架之間沒(méi)有間隔,不設(shè)通道,貨架組合成一個(gè)整體。貨架縱向貫通,貫通的通道具有一定的坡度,在每一層貨架底部安裝滑道、錕道等裝置,使貨物在自重的作用下,沿著滑道或錕道從高處向低處運(yùn)動(dòng)。 (3)自動(dòng)化柜式智能倉(cāng)庫(kù)。自動(dòng)化柜式智能倉(cāng)庫(kù)是小型的可以移動(dòng)的封閉智能倉(cāng)庫(kù),有柜外殼、控制裝置、操作盤(pán)、儲(chǔ)物箱和傳動(dòng)裝置組成,主要特點(diǎn)是封閉性強(qiáng)、小型化和智能化、有很強(qiáng)的保密性。 (4)條形貨架智能倉(cāng)庫(kù)。是專(zhuān)門(mén)用于存放條形和筒形貨物的智能倉(cāng)庫(kù)江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院 PLC 課程設(shè)計(jì)5第 2章 系統(tǒng)控制方案的確定2.1智能倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟智能倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試的主要步驟,如圖 1 所示:圖 1 智能倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)結(jié)設(shè)計(jì)步驟在深入了解和分析智能倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中主要考慮到以下幾點(diǎn):1、深入了解和分析智能倉(cāng)庫(kù)的工藝條件和控制要求。確定課題研究課題內(nèi)容 確定方案 查 找 資 料 查找資料設(shè)計(jì)原理圖 根據(jù)控制要求確定硬件配置根據(jù)控制要求編寫(xiě)程序系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)調(diào)試程序記錄運(yùn)行結(jié)果并分析總 結(jié)學(xué)生姓名:陳姊韋 課題:自動(dòng)化立體倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)62、確定 I/O 設(shè)備,根據(jù)智能倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)的功能要求確定系統(tǒng)所需要的用戶輸入、輸出設(shè)備。3、根據(jù) I/O 口的點(diǎn)數(shù)選擇合適的 PLC 類(lèi)型。4、分配 I/O 點(diǎn)以及 PLC 的輸入輸出點(diǎn),編制輸入輸出分配表及輸入輸出端子的接線圖。5、設(shè)計(jì)智能倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)的梯形圖程序,根據(jù)工作要求設(shè)計(jì)出完整的梯形圖程序,這是整個(gè)智能倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心工作。6、將程序輸入 PLC 進(jìn)行軟件測(cè)試,查找錯(cuò)誤,是系統(tǒng)程序更加完善。7、智能倉(cāng)庫(kù)整體調(diào)試,在 PLC 軟硬件設(shè)施和現(xiàn)場(chǎng)施工完成后,就可以進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的練級(jí)調(diào)試,調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題可以逐一排除,直到調(diào)試成功。2.2 智能倉(cāng)庫(kù)的系統(tǒng)控制方案該智能倉(cāng)庫(kù)有九個(gè)倉(cāng)庫(kù)位、有物品出入口與輸出口位,個(gè)倉(cāng)位能自檢,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖 2 所示:圖 2 智能倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院 PLC 課程設(shè)計(jì)7本課題設(shè)計(jì)的智能倉(cāng)庫(kù)具有一下的功能:1、堆垛機(jī)要有三個(gè)自由度,即前進(jìn)、后退;上、下;左、右;2、堆垛機(jī)的運(yùn)動(dòng)由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng);3 堆垛機(jī)前進(jìn)(后退)運(yùn)動(dòng)和上(下)運(yùn)動(dòng)可以同時(shí)進(jìn)行;4、堆垛機(jī)前進(jìn)、后退和上、下運(yùn)動(dòng)時(shí)必須有超限位保護(hù);5、每個(gè)倉(cāng)位必須有檢測(cè)裝置(微動(dòng)開(kāi)關(guān)) ,當(dāng)操作有誤時(shí)會(huì)發(fā)出錯(cuò)誤報(bào)警信號(hào);6、當(dāng)按完倉(cāng)位號(hào)后,沒(méi)按入或取前,可以按取消鍵進(jìn)行取消該操作;7、整個(gè)電氣控制系統(tǒng)必須設(shè)置急停按鈕,以防止發(fā)生意外情況。2.3 智能倉(cāng)庫(kù)技術(shù)參數(shù)的確定智能倉(cāng)庫(kù)的具體參數(shù)如表 1 所示:表 1 智能倉(cāng)庫(kù)技術(shù)參數(shù)出入貨柜臺(tái)最重物品 20Kg每個(gè)倉(cāng)位的高度 4.5CM倉(cāng)位的上下距離 0.5CM倉(cāng)位的平行距 0.5CM倉(cāng)位的體積 4PLC 電源 24V DC堆垛機(jī)電源 220V AC,50Hz學(xué)生姓名:陳姊韋 課題:自動(dòng)化立體倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)8第 3章 硬件設(shè)計(jì)3.1 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)是運(yùn)用 PLC 控制系統(tǒng)來(lái)控制智能倉(cāng)庫(kù)的運(yùn)動(dòng)的方式。能快速的對(duì)輸入信號(hào)做出反應(yīng)控制智能倉(cāng)庫(kù),便于檢修。3.2 PLC的選型3.2.1 PLC概述1、PLC 概述PLC 是由摸仿原繼電器控制原理發(fā)展起來(lái)的。它以存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和運(yùn)算等操作的指令;并通過(guò)數(shù)字輸入和輸出操作,來(lái)控制各類(lèi)機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。用戶編制的控制程序表達(dá)了生產(chǎn)過(guò)程的工藝要求,并事先存入 PLC的用戶程序存儲(chǔ)器中。不同型號(hào)的 PLC,循環(huán)掃描周期在 1 微秒到幾十微秒之間。PLC 用梯形圖編程,在解算邏輯方面,表現(xiàn)出快速的優(yōu)點(diǎn),在微秒量級(jí),解算 1K 邏輯程序不到 1 毫秒。它把所有的輸入都當(dāng)成開(kāi)關(guān)量來(lái)處理,16 位(也有 32 位的)為一個(gè)模擬量。大型 PLC 使用另外一個(gè) CPU 來(lái)完成模擬量的運(yùn)算。把計(jì)算結(jié)果送給PLC 的控制器。通用 PLC 應(yīng)用于專(zhuān)用設(shè)備時(shí)可以認(rèn)為它就是一個(gè)嵌入式控制器,但 PLC 相對(duì)一般嵌入式控制器而方具有更高的可靠性和更好的穩(wěn)定性。實(shí)際工作中碰到的一些用戶原來(lái)采用嵌入式控制器,現(xiàn)在正逐步用通用 PLC 或定制 PLC 取代嵌入式控制器。2、PLC 的特點(diǎn)(1)可靠性高,適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境原因:PLC 在軟件和硬件上采取了提高可靠性的一些措施:硬件措施:屏蔽、濾波、電源調(diào)整與保護(hù)、聯(lián)鎖、模塊化結(jié)構(gòu)、環(huán)境檢測(cè)與診斷電路;軟件措施:自診斷程序、故障檢測(cè)、信息保護(hù)與恢復(fù)(2)編程簡(jiǎn)單,使用方便(3)控制程序可變,具有很好的柔性(4)直接帶負(fù)載能力強(qiáng)(5)接口簡(jiǎn)單、維護(hù)方便(6)功能完善、便于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化(7)通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)趨于標(biāo)準(zhǔn)化,便于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制3.2.2 PLC的選型在 PLC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),首先應(yīng)確定控制方案,下一步工作就是 PLC 工程設(shè)計(jì)選江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院 PLC 課程設(shè)計(jì)9型。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用的要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。因此,工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí),應(yīng)分析工藝過(guò)程的特點(diǎn)、控制要求,明確控制任務(wù)和范圍確定所需要的操作和動(dòng)作,然后根據(jù)控制要求,估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定 PLC 的功能、外部設(shè)備的特性等,最后選擇有較高性價(jià)比的 PLC 和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。1、輸入輸出 I/O 點(diǎn)數(shù)的估算I/O 點(diǎn)數(shù)估算適應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?,通常根?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù),在增加10%~20%的擴(kuò)展。最終換需要根據(jù)制造廠商 PLC 的產(chǎn)品特點(diǎn),對(duì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行圓整。根據(jù)估算該智能倉(cāng)庫(kù)的 I/O 口的點(diǎn)數(shù)為輸入 40 點(diǎn),輸出 21 點(diǎn)。2、存儲(chǔ)器容量的估算存儲(chǔ)器容量是 PLC 本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小,程序容量是存儲(chǔ)器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲(chǔ)單元的大小,因此程序容量小于存儲(chǔ)容量。設(shè)計(jì)階段,由于用戶應(yīng)用程序還未編制,因此程序容量在設(shè)計(jì)階段還是未知的,須在程序調(diào)試之后才知道。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對(duì)程序容量有一定的估算,通常采用存儲(chǔ)器容量的估算來(lái)替代。存儲(chǔ)器的估算沒(méi)有固定的公式,許多文獻(xiàn)資料上給出了不同的公式,大體上都是按數(shù)字量 I/O 點(diǎn)數(shù)的 10~15 倍,加上模擬 I/O 點(diǎn)數(shù)的 100 倍,以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)(16 位一個(gè)字) ,另外再按此數(shù)的 25%考慮余量。因此該課題的 PLC 內(nèi)存容量選擇應(yīng)為能存儲(chǔ) 5000 條梯形圖,這樣才能在以后的改造過(guò)程中有足夠的空間。3、控制功能的選擇該選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。根據(jù)該課題設(shè)計(jì)的需要,主要介紹以下幾種功能的選擇:(1)控制功能PLC 主要用于順序邏輯控制,因此,大多數(shù)場(chǎng)合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制,有時(shí)也采用專(zhuān)用的智能輸入輸出單元完成所需要的控制功能,提高 PLC 的處理速度和節(jié)省存儲(chǔ)器容量。(2)編程功能離線編程方式:PLC 和編程器共用一個(gè) CPU,編程器在編程模式時(shí),CPU 只為編程器提供服務(wù),不對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制。完成編成后編程器切換到運(yùn)行模式,CPU 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制,不能進(jìn)行編程。離線編程方式可以降低系統(tǒng)的成本,但使用和調(diào)試不方便。在線編程方式:CPU 和編程器有各自的 CPU,主機(jī) CPU 負(fù)責(zé)學(xué)生姓名:陳姊韋 課題:自動(dòng)化立體倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)10現(xiàn)場(chǎng)控制,并在一個(gè)掃描周期內(nèi)與編程器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)上,下一掃描周期主機(jī)就根據(jù)新收到的程序運(yùn)行。這種方式成本較高,但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便,在大中型 PLC 中常采用。(3)診斷功能PLC 的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。硬件診斷通過(guò)硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置,軟件診斷分為內(nèi)診斷和外診斷。通過(guò)軟件對(duì) PLC 內(nèi)部的性能和功能進(jìn)行診斷是內(nèi)診斷,通過(guò)軟件對(duì) PLC 的 CPU 與外部輸入輸出等部件信息交換功能進(jìn)行診斷是外診斷。PLC 的診斷功能的強(qiáng)弱,直接影響對(duì)操作和維護(hù)人員的技術(shù)能力的要求,并影響平均維修時(shí)間。4、PLC 機(jī)型的選擇(1)PLC 的類(lèi)型FX2 系列可編程控制器主機(jī)分為 16、24、32、64、80/128 點(diǎn)六檔,還有各種輸入和輸出擴(kuò)展單元,這樣在增加 I/O 點(diǎn)數(shù)時(shí)不必改變機(jī)型,可以通過(guò)擴(kuò)展模塊實(shí)現(xiàn),降低了經(jīng)濟(jì)投入。該智能倉(cāng)庫(kù)的控制系統(tǒng)有輸入信號(hào) 40 個(gè),輸出信號(hào) 21 個(gè)。其中,外部輸入元件包括:檢測(cè)元件、按鈕、取、送、急停、限位開(kāi)關(guān)、超限位保護(hù)等等;輸出有三個(gè)步進(jìn)電機(jī)的正反向、動(dòng)作指示、錯(cuò)誤顯示等等。按照上述配置,所選 I/O點(diǎn)應(yīng)不得低于 61 點(diǎn),結(jié)合實(shí)際情況,所選 I/O 點(diǎn)為 80 點(diǎn)。(2)經(jīng)濟(jì)性考慮選擇 PLC 時(shí),應(yīng)考慮性價(jià)比??紤]經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)應(yīng)考慮其可擴(kuò)展性、可操作性、投入產(chǎn)出比等因素,來(lái)進(jìn)行比較和兼顧,最終選出比較滿意的產(chǎn)品。輸入輸出點(diǎn)書(shū)對(duì)價(jià)格有直接的影響。當(dāng)點(diǎn)數(shù)增加到某一數(shù)值后,相應(yīng)的存儲(chǔ)器容量相應(yīng)增加,因此點(diǎn)數(shù)的增加對(duì) CPU 選用、存儲(chǔ)器容量、控制功能范圍等選擇都有影響。在估算和選用時(shí)應(yīng)充分考慮,以便使整個(gè)控制系統(tǒng)有較合理的性價(jià)比。該智能倉(cāng)庫(kù)屬于小型控制系統(tǒng),結(jié)合經(jīng)濟(jì)性的考慮選擇整體型 PLC。3.3 PLC輸入輸出 I/O的分配根據(jù)該智能倉(cāng)庫(kù) PLC 輸入輸出的控制要求,可以得出 PLC 輸入輸出 I/O 的分配,如表 2 所示:表 2 I/O口分配表輸入 輸出江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院 PLC 課程設(shè)計(jì)11注:因 FX2N 沒(méi)有 X30,所有程序中用 X22 代替。水平限位裝置 垂直限位裝置(以一列為例) 堆垛機(jī)水平行走電機(jī)控制第一列 X1 位置 1 X11 左行 Y1第二列 X2第一層位置 2 X12 右行 Y2第三列 X3 位置 1 X13 貨叉驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制原位限點(diǎn) X4第二層位置 2 X14 上升 Y3其他 位置 1 X15 下降 Y4啟動(dòng) X0第三層位置 2 X16 伸出 Y5停止 X10 貨叉限位 縮回 Y6復(fù)位 X20 伸出 X5存/取貨切換 X30 縮回 X6下降回原位 X7學(xué)生姓名:陳姊韋 課題:自動(dòng)化立體倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)12第 4章 智能倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)控制軟件設(shè)計(jì)4.1 PLC梯形圖概述梯形圖是使用的最多的圖形編程語(yǔ)言,被稱(chēng)為 PLC 的第一編程語(yǔ)言。梯形圖與電氣控制系統(tǒng)的電路圖很相似,具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn),很容易被工廠電氣人員掌握,特別適用于開(kāi)關(guān)邏輯控制。梯形圖被稱(chēng)為電路或程序梯形圖的設(shè)計(jì)稱(chēng)為編程。PLC 梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱(chēng),如輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器等,但是它們不是真實(shí)的物理繼電器,而是一些存儲(chǔ)單元(軟繼電器) ,每一軟繼電器與 PLC 存儲(chǔ)器中映像寄存器的一個(gè)存儲(chǔ)單元相對(duì)應(yīng)。該存儲(chǔ)單元如果為“1”狀態(tài),則表示梯形圖中對(duì)應(yīng)軟繼電器的線圈“通電” ,其常開(kāi)觸點(diǎn)接通,常閉觸電斷開(kāi),稱(chēng)這種狀態(tài)的軟繼電器的“1”或“ON”狀態(tài)。如果該存儲(chǔ)單元為“0”狀態(tài),對(duì)應(yīng)軟繼電器的線圈和觸點(diǎn)的狀態(tài)與上述的相反,稱(chēng)該軟繼電器為“0”或“OFF” 狀態(tài)。使用中也常將這些“軟繼電器”成為編程元件。開(kāi)關(guān)量 按電壓水平分為:220VAC、110VAC、24VDC,按隔離方式分為:有繼電器隔離和晶體管隔離。模擬量 按其精度可分為 12bit、14bit、16bit 等;按信號(hào)類(lèi)型可以分為電流型(4~20mA ,0~20mA ) 、電壓型( 0~10V,0~5V ,-10~10V )等。除了上述通用 I/O 口外,還有特殊 I/O 模塊,如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。梯形圖兩側(cè)的垂直公共線稱(chēng)為母線。在分析梯形圖的邏輯關(guān)系時(shí),為了借用繼電氣電路圖的分析方法,可以想象左右兩側(cè)之間有一個(gè)左正右負(fù)的直流電源電壓,母線之間有“能流”從左向右流動(dòng)。右母線可以不畫(huà)出。根據(jù)梯形圖中各個(gè)觸點(diǎn)的狀態(tài)和邏輯關(guān)系,求出與圖中各線圈相對(duì)應(yīng)的編程元件的狀態(tài),稱(chēng)為梯形圖的邏輯解算。梯形圖中邏輯解算是按從左至右、從上到下的順序進(jìn)行的。解算的結(jié)果馬上可以被后面的邏輯解算所利用。邏輯解算是根據(jù)輸入映像寄存器中的值,而不是根據(jù)解算瞬時(shí)外部輸入觸電的狀態(tài)來(lái)進(jìn)行的。PLC 與電氣回路的接口是通過(guò)輸入輸出部分(I/O)完成的。I/O 模塊集成了PLC 的 I/O 電路,其輸入暫存器反應(yīng)輸入信號(hào)的狀態(tài),輸出點(diǎn)反應(yīng)輸出鎖存器的狀態(tài)。輸入模塊將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)進(jìn)入 PLC 系統(tǒng),輸出模塊相反。I/O 分為開(kāi)關(guān)量輸入(DI ) ,開(kāi)關(guān)量輸出(DO) ,模擬量輸入( AI) ,模擬量輸出(AO)等模塊。江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院 PLC 課程設(shè)計(jì)134.2 系統(tǒng)流程圖根據(jù)系統(tǒng)工作過(guò)程分析可以得出,該控制系統(tǒng)的流程圖如圖 3 所示:圖 3 系統(tǒng)流程圖4.3梯形圖的設(shè)計(jì)PLC 硬件電路連接完畢后,控制功能的完成還要依靠軟件程序的運(yùn)行,兩者缺一不可。該智能倉(cāng)庫(kù)的梯形圖程序分析如下:4.3.1 初始化主控指令該段程序主要是用來(lái)選擇存貨取貨,如下梯形圖所示:學(xué)生姓名:陳姊韋 課題:自動(dòng)化立體倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)144.3.2 位置檢測(cè)指令當(dāng) M4 接通開(kāi)始對(duì)各個(gè)動(dòng)作進(jìn)行檢測(cè)判斷,以便確定正確的位置來(lái)完成貨物的存取,如圖所示。此時(shí)前面主控程序之間的輸出開(kāi)始起作用,其它的動(dòng)作執(zhí)行和其相似,具體情況詳見(jiàn)梯形圖:江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院 PLC 課程設(shè)計(jì)15學(xué)生姓名:陳姊韋 課題:自動(dòng)化立體倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)16江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院 PLC 課程設(shè)計(jì)17學(xué)生姓名:陳姊韋 課題:自動(dòng)化立體倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)18江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院 PLC 課程設(shè)計(jì)19學(xué)生姓名:陳姊韋 課題:自動(dòng)化立體倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)20第 5章 系統(tǒng)調(diào)試5.1梯形圖程序的下載1、要將 GX Developer8.0 中編制好的程序下載到 PLC,必須先進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)置。先將 PLC 與計(jì)算機(jī)的串口互連,然后可以進(jìn)入【傳輸設(shè)置】對(duì)話框,進(jìn)行 FX2n PLC 設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)傳輸參數(shù)設(shè)定,可以進(jìn)行 PLC 和計(jì)算機(jī)的串口通信方式的設(shè)定,可以進(jìn)行其他網(wǎng)絡(luò)電的設(shè)定,還可以實(shí)現(xiàn)通信測(cè)試。2、梯形圖寫(xiě)入 PLC單擊【在線】-【PLC 寫(xiě)入】 ,就可以打開(kāi)“PLC 寫(xiě)入”對(duì)話框,進(jìn)行相關(guān)設(shè)置并執(zhí)行,就可以將 GX Developer8.0 中已編制好的程序?qū)懭?PLC,如圖:選中要下載到 PLC 的內(nèi)容,單擊【執(zhí)行】就可以將寫(xiě)好的梯形圖程序下載到PLC 的 CPU 中。5.2程序運(yùn)行帶程序全部寫(xiě)入 PLC 之后,首先運(yùn)用 PLC 的編程軟件進(jìn)行模擬調(diào)試,模擬調(diào)試成功后,接上外部接線進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。在本課題的調(diào)試過(guò)程中,預(yù)先設(shè)計(jì)的功能和動(dòng)作都能正常實(shí)現(xiàn),具有較高的可靠性,維修方便等特點(diǎn)。江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院 PLC 課程設(shè)計(jì)21第 6章 MCGS 組態(tài)軟件設(shè)計(jì)立體倉(cāng)庫(kù)監(jiān)控6.1 基于 MCGS仿真實(shí)現(xiàn)的意義利用 MCGS 可視化仿真技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)滿足要求的在仿真界面,能提供一個(gè)多角度、多層次的觀察仿真過(guò)程。計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)工程的模擬測(cè)試和仿真,用戶可以根據(jù)需要直接修改各種仿真參數(shù),從而大大降低了開(kāi)發(fā)費(fèi)和難度。同時(shí)可以通過(guò)組態(tài)仿真使讀者能夠設(shè)計(jì)出更加實(shí)用的控制系統(tǒng),從而可以在較短的時(shí)間內(nèi),以較少的代價(jià)完成較好的效果。基于 MCGS 組態(tài)軟件設(shè)計(jì)的基本步驟可以概括為以下幾點(diǎn):①查看資料,組織材料。②設(shè)計(jì)窗口。③建立設(shè)備管理和構(gòu)造實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。④制作工程動(dòng)畫(huà)和動(dòng)畫(huà)連接。⑤編寫(xiě)腳本控制流程程序。⑥整體運(yùn)行、程序調(diào)試。6.2 MCGS實(shí)現(xiàn)立體倉(cāng)庫(kù)工程畫(huà)面MCGS 組態(tài)軟件所建立的工程由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)窗口和運(yùn)行策略五部分構(gòu)成,每一部分分別進(jìn)行不同的組態(tài)設(shè)計(jì),完成不同的工作,具有不同的特性。組成 MCGS 公車(chē)各要素間的關(guān)系。工程畫(huà)面的制作是整個(gè)工程制作的主要步驟之一,其主要目的是以實(shí)際的控制對(duì)象為模板通過(guò)繪制和動(dòng)畫(huà)功能的設(shè)置能夠?qū)崟r(shí)模擬系統(tǒng)的運(yùn)行。它是在用戶窗口中完成,由新建窗口組建。立體倉(cāng)庫(kù)畫(huà)面制作具體步驟如下:(1)在“用戶窗口”中單擊“新建窗口”按鈕,建立“窗口 0”。 (2)選中“窗口 0”,單擊“窗口屬性” ,進(jìn)入“用戶窗口屬性設(shè)置” 。(3)將窗口名稱(chēng)改為:“立體倉(cāng)庫(kù)” ;窗口位置選中“最大化顯示” ,其它不變,單擊“確認(rèn)” 。如圖 4 所示:學(xué)生姓名:陳姊韋 課題:自動(dòng)化立體倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)22圖 4 畫(huà)面建立(4)在“用戶窗口”中,選中“立體倉(cāng)庫(kù)監(jiān)控系統(tǒng)” ,點(diǎn)擊右鍵,選擇下拉菜單中的“設(shè)置為啟動(dòng)窗口”選項(xiàng),將該窗口設(shè)置為運(yùn)行時(shí)自動(dòng)加載的窗口。6.3 MCGS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的讀寫(xiě)實(shí)現(xiàn)6.3.1 MCGS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)介MCGS 用數(shù)據(jù)對(duì)象來(lái)表述系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),用對(duì)象變量代替?zhèn)鹘y(tǒng)意義的值變量。我們把用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)管理的所有數(shù)據(jù)對(duì)象的集合稱(chēng)為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是MCGS 的核心,是應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中心,系統(tǒng)各部分均以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)為數(shù)據(jù)公用區(qū),進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)處理和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化處理。設(shè)備窗口通過(guò)設(shè)備構(gòu)件驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備,將采集的數(shù)據(jù)送入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù);由用戶窗口組成的圖形對(duì)象,與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)對(duì)象建立連接關(guān)系,以動(dòng)畫(huà)形式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化;運(yùn)行策略通過(guò)策略構(gòu)件,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作和處理。6.3.2 數(shù)據(jù)對(duì)象的類(lèi)型在 MCGS 組態(tài)軟件中,數(shù)據(jù)對(duì)象有開(kāi)關(guān)型、數(shù)值型、字符型、事件型、組對(duì)象等五種類(lèi)型。不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)對(duì)象,屬性不同,用途也不同。①開(kāi)關(guān)型:記錄開(kāi)關(guān)信號(hào)(0 或非 0)的數(shù)據(jù)對(duì)象稱(chēng)為開(kāi)關(guān)型數(shù)據(jù)對(duì)象,通常與外部設(shè)備的數(shù)字量輸入輸出通道連接,用來(lái)表示某一設(shè)備當(dāng)前所處的狀態(tài),也用于表示MCGS 中某一對(duì)象的狀態(tài),如對(duì)應(yīng)于一個(gè)圖形對(duì)象的可見(jiàn)度狀態(tài)。 ②數(shù)值型:數(shù)值型數(shù)據(jù)對(duì)象除了存放數(shù)值及參與數(shù)值運(yùn)算外,還提供報(bào)警信息,與江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院 PLC 課程設(shè)計(jì)23外部設(shè)備的模擬量輸入輸出通道連接。數(shù)據(jù)對(duì)象的數(shù)值范圍是:負(fù)數(shù)是從 -3.402823E38 到 -1.401298E-45,正數(shù)從 1.401298E-45 到 3.402823E38。 ③字符型:字符型數(shù)據(jù)對(duì)象是存放文字信息的單元,用于描述外部對(duì)象的狀態(tài)特征,其值為多個(gè)字符組成的字符串,字符串長(zhǎng)度最長(zhǎng)可達(dá) 64KB。④事件型:用來(lái)記錄和標(biāo)識(shí)某種事件產(chǎn)生或狀態(tài)改變的時(shí)間信息。事件型數(shù)據(jù)對(duì)象的值是 19 個(gè)字符組成的定長(zhǎng)字符串,用來(lái)保留當(dāng)前最近一次事件所產(chǎn)生的時(shí)刻:“年,月,日,時(shí),分,秒” 。⑤組對(duì)象:數(shù)據(jù)組對(duì)象是 MCGS 引入的一種特殊類(lèi)型的數(shù)據(jù)對(duì)象,類(lèi)似于一般編程語(yǔ)言中的數(shù)組和結(jié)構(gòu)體,用于把相關(guān)的多個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象集合在一起,作為一個(gè)整體來(lái)定義和處理。6.3.3 立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)造MCGS 中定義的數(shù)據(jù)對(duì)象的作用域是全局的,像通常意義的全局變量一樣,數(shù)據(jù)對(duì)象的各個(gè)屬性在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中都保持有效,系統(tǒng)中的其它部分都能對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行操作處理。而數(shù)據(jù)對(duì)象是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本單元。構(gòu)造實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的過(guò)程,就是定義數(shù)據(jù)對(duì)象的過(guò)程。通過(guò)對(duì) 2*3 立體倉(cāng)庫(kù)工作要求的分析,要實(shí)現(xiàn)對(duì)倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)的仿真我們需要以下實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)及數(shù)據(jù)對(duì)象。如下圖 5 所示:圖 5 立體倉(cāng)庫(kù)部分實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)6.4 MCGS與 PLC設(shè)備的通信設(shè)備窗口是 MCGS 系統(tǒng)的重要組成部分,負(fù)責(zé)建立系統(tǒng)與外部硬件設(shè)備的連接,學(xué)生姓名:陳姊韋 課題:自動(dòng)化立體倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)24使得 MCGS 能從外部設(shè)備讀取數(shù)據(jù)并控制外部設(shè)備的工作狀態(tài),實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)工業(yè)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控。MCGS 實(shí)現(xiàn)設(shè)備驅(qū)動(dòng)的基本方法是:在設(shè)備窗口內(nèi)配置不同類(lèi)型的設(shè)備構(gòu)件,并根據(jù)外部設(shè)備的類(lèi)型和特征,設(shè)置相關(guān)的屬性,將設(shè)備的操作方法。系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,設(shè)備構(gòu)件由設(shè)備窗口統(tǒng)一調(diào)度管理,通過(guò)通道連接,向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)提供從外部設(shè)備采集到的數(shù)據(jù),從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢控制參數(shù),發(fā)送給系統(tǒng)其它部分,進(jìn)行控制運(yùn)算和流程調(diào)度,實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)檢測(cè)和過(guò)程的自動(dòng)控制。MCGS 設(shè)備驅(qū)動(dòng)分類(lèi)方法 MCGS 中設(shè)備通信的選擇雙擊“通用串口父設(shè)備”對(duì)其設(shè)備屬性進(jìn)行編輯,其中“最小采集周期”為200ms, “串口端口號(hào)”為“0-COM1” , “數(shù)據(jù)校驗(yàn)方式”為“2-偶校驗(yàn)” , PLC 與 MCGS 的通道連接江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院 PLC 課程設(shè)計(jì)25圖 6 PLC與 MCGS設(shè)備調(diào)試6.5監(jiān)視畫(huà)面的設(shè)定與動(dòng)畫(huà)的連接由圖形對(duì)象搭制而成的圖形畫(huà)面是靜止不動(dòng)的,需要對(duì)這些圖形對(duì)象進(jìn)行動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì),真實(shí)地描述外界對(duì)象的狀態(tài)變化,達(dá)到過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。MCGS 實(shí)現(xiàn)圖形動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)的主要方法是將用戶窗口中圖形對(duì)象與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)對(duì)象建立相關(guān)性連接,并設(shè)置相應(yīng)的動(dòng)畫(huà)屬性。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,圖形對(duì)象的外觀和狀態(tài)特征,由數(shù)據(jù)對(duì)象的實(shí)時(shí)采集值驅(qū)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)了圖形的動(dòng)畫(huà)效果。本立體倉(cāng)庫(kù)的制作的動(dòng)畫(huà)效果部分包括:1)庫(kù)位的庫(kù)存情況:例如選擇庫(kù)位號(hào)并雙擊,出現(xiàn)屬性設(shè)置,選擇“顏色動(dòng)畫(huà)連接”中的“填充顏色”則出現(xiàn)如圖所示。在其表達(dá)式的“?”中選擇需要的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)作為表達(dá)式,并使其與庫(kù)位號(hào)庫(kù)位 1 傳感器建立連接,并添加填充顏色連接。將 0對(duì)應(yīng)的顏色改為黃色,即指示燈沒(méi)指示時(shí)的顏色,再次單擊“增加”按鈕,將 1 對(duì)應(yīng)的顏色改為紅色,即指示燈有指示時(shí)的顏色。如圖 7 所示:學(xué)生姓名:陳姊韋 課題:自動(dòng)化立體倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)26圖 7 數(shù)據(jù)對(duì)象填充顏色設(shè)置2)按鈕的開(kāi)關(guān)的設(shè)置:添加數(shù)據(jù)對(duì)象“啟動(dòng)\停止”設(shè)置基本屬性,并設(shè)置好操作屬性。本開(kāi)關(guān)設(shè)置為“按 1 松 0”。特別要注意的是連接已經(jīng)建立好的所需要的數(shù)據(jù)對(duì)象。如圖 8 所示:圖 8 構(gòu)件的屬性設(shè)置- 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