据变量..连接到实时数据库中.以此建立相应的对应关系. MCGS称之为动画连接。
MCGS如何实施远程多机监控： MCGS提供了一套完善的网络机制..可通过 TCP/IP网、 Modem网和串口网将多台计算机连接在一起..构成分布式网络测控系统..实现网络间的实时数据同步、历史数据同步和网络事件的快速传递。同时.可利用
MCGS提供的网络功能..在工作站上直接对服务器中的数据库进行读写操作。分布式网络测控系统的每一台计算机都要安装一套 MCGS工控组态软件。 MCGS把各种网络形式.以父设备构件和子设备构件的形式..供用户调用..并进行工作状态、端口号、工作站地址等属性参数的设置。
“运行策略 ”窗口：建立用户运行策略。 MCGS提供了丰富的功能构件..供用户选用.通过构件配置和属性设置两项组态操作..生成各种功能模块.称为 (“用户策略 ”）使系统能够按照设定的顺序和条件..操作实时数据库..实现对动画窗口的任意切换..控制系统的运行流程和设备的工作状态。所有的操作均采用面向对象的直观方式..避免了烦琐的编程工作。
第 3章基于 PLC的立体仓库控制系统的应用
3.1系统设计的基本步骤
在立体仓库控制系统的设计过程中主要考虑以下几点. 1.深入了解和分析立体仓库的存取工作要求和控制要求。 2.确定 I/O设备。
3.根据 I/O点数选择合适的 PLC类型。
4.分配 I/O点..分配 PLC的输入输出点..编制出输入输出分配表或者输入输出端子的接线图。
5.设计立体仓库系统的梯形图程序..根据工作要求设计出周密完整的梯形图程序..这是整个立体仓库系统设计的核心工作。
6.将程序输入 PLC进行软件测试..查找错误..使系统程序更加完善。
7.立体仓库整体调试.在 PLC软硬件设计和现场施工完成后..就可以进行整个系统的联机调试.调试中发现的问题要逐一排除..直至调试成功。 3.2立体仓库结构组成与控制要求
3.1.1结构与组成
本设计的立体仓库主体由底盘、 2列 2层 4仓位库体、巷道堆垛机、检测元件及电气控制元件等组成。堆垛机是立体仓库的关键部件..负责全部货物的入库、出库承运作业..可实现三个自由度( X、Y、Z轴)的运动。 X轴方向与 Y轴方向即堆垛机的水平运动与垂直运动采用滚珠丝杠、滑杠作为传动与导向机构..由步进电机拖动. Z轴方向即货叉伸缩机构的前后运动采用普通丝杠传动..由直流电机拖动。该立体仓库控制系统的要求是实现基本的存取货物功能。
3.1.2系统控制要求
立体仓库的入货口与出货口为同一位置.称为装 /卸货台。存货操作时.当控制系统检测到装 /卸货台有货物时.启动堆垛机.将装 /卸货台上的货物取出放置到指定库位号上.取货操作时..启动堆垛机将指定库位号上的货物取出送到装 /卸货台.堆垛机在执行完每次取存任务后自动返回到初始位置..等待下一运行指令。为了有效准确控制堆垛机
的三个自由度 (X、Y、Z轴)的运动定位.安装有限位保护或时间控制电机的运行到位(本设计采用定时器来控制电机的运动)每个库位安装检测装置 (微动开关 ).判断库位是否已有货物..禁止双重入库与空取货操作..整个电气控制系统设置有急停按钮.以防发生意外。存 /取货是由控制台发出指令的。
3.3 PLC的 I/O地址分配
根据本课题 PLC输入输出的控制要求.得出 PLC输入输出 I/O分配..如表 3-1所示。
3.4立体仓库的控制流程图以及编程说明
本次设计采用西门子 S7-200系列 PLC..选用 CPU226 CN。然后按照上述原理..根据表一对 PLC在四库位立体仓库中的应用进行连线..具体连线步骤如下。
四库位立体仓库的 PLC连线步骤:
①开关给定量及指示灯里的 I0.0、I0.1、I0.2、I0.3、I0.4、I0.5、I0.6、I0.7、Q0.0、 Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6、Q0.7分别与 CPU226的输入、输出端口里的 I0.0、 I0.1、I0.2、I0.3、I0.4、I0.5、I0.6、I0.7、Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6、 Q0.7相连。
②库位传感器 I1.1、I1.2、I1.3、I1.4分别与 CPU226输入端口里的 I1.1、I1.2、I1.3、 I1.4相连..指示灯 Q1.0、Q1.1、Q1.2分别与 CPU226的输出端口里的 Q1.0、Q1.1、Q1.2相连。
3.4.1立体仓库的工作流程图
立体仓库的工作控制流程图如图3-2所示：
3.4.2控制系统的设计思路
取货和存货工作流程：
接通电源，通电状态下，各机构复位，X轴、Y轴、Z轴回复零，堆垛机停在初始位置（入库口），按下启动按钮I0.4，定时器控制启动指示灯Q1.2亮2秒。
取货：按下取货按钮I0.6，执行取货指令，定时器控制取货指示灯Q0.6亮2秒，然后选择库位号，如所选库位有物品，则定时器控制取有物指示灯令2秒，可执行“取”操作然后 X轴、 Y轴电机运行到该库位. Z轴电机正转将伸杆伸入库内 ,Y轴电机上升将物体抬
起 ,Z轴电机反转将物体带出 ,X、Y电机运行到装 /卸货台. Z轴电机正转将物体送入卸货台. Y轴电机下降使物体放在卸货台上. Z轴电机反转出库. X、Y轴电机复位.堆垛机运行至入库口..如果取有物指示灯不亮..则表示所选库位内无物品..此时不执行取货操作。
存货：按下存货按钮 I0.7,执行存货指令..定时器控制存货指示灯亮 2秒..然后选择库位号..如所选库位无物品..则定时器控制存无物指示灯亮 2秒..可执行 “存”操作. X、 Y轴电机运行至装 /卸货台. Z轴电机正转伸入装货台内. Y轴电机上升将物体抬起. Z轴电机反转伸出装 /卸货台并将物体带出. X轴、 Y轴电机运行至所选库位号. Z轴电机正转送入物体 ,Y轴电机下降将物体放入库内. Z轴电机反转出库。 X、Y轴电机复位..
堆垛机运行至入库口。若存无物指示灯不亮..则表示所选库位内有物品..此时不执行存货指令。
指示灯点亮设计：
由于立体仓库的规模庞大..库位众多..立体仓库操作人员在操作间很难了解哪一库位有物品.哪一库位无物品。为了是操作人员对库位有无货物一目了然..便于操作。特提出了.当执行取货指令时..如过库位内有物品.则利用接通延迟定时器控制取有物指示灯连续亮 2秒.并在组态控制页面内显示所选库位所在的行和列..可执行取指令.反之亦然.同时当选择存货指令时..如库位内无物品.则利用接通延迟定时器控制存无物指示灯也会连续亮 2秒.并在组态页面内显示所选库位所在的行和列..可执行存指令.反之亦然。这样便于操作人员在操作之前..就能看到所选库位有没有物品..便于操作。
模拟立体仓库要实现的运行结果：
①接通电源..通电状态下..各机构复位..堆垛机停在初始位置。
②执行 “存”或“取”操作..由库位传感器检测各库位有无物品.来判断 “存”或“取”指令是否可以响应。即判断库位是否已有货物..禁止双重入库存货与空取货操作。
③执行 “取”指令。 ④执行 “存”指令。
由于本次设计的立体仓库为 2层 2列 4库位的仓库.主要实现的功能是取货和存货.下面以取 2号为例子说明 “取货 ”的全部动作过程。
取 2号库位：首先按下启动按钮 I0.4..定时器 T255控制启动指示灯 Q1.2亮 2秒..然后按下取货按钮 I0.6,定时器 T37控制取指示灯 Q0.6亮 2秒. 2秒后 T37接通..按下库位 2按钮 I0.1,定时器 T52控制取有物指示灯 Q1.0亮 2秒. 2秒后 T52接通. M3.0置 1..定时器 T53控制 X电机右行 4秒到达库位 2所在的列..然后 M3.1接通..定时器 T54控制 Y轴电机上行 3秒到达库位 2前..然后 M3.2接通..定时器 T55控制 Z轴电机正转 3秒伸叉进入库位 2..然后 M3.3接通.定时器 T56控制 Y轴电机上行 3秒将物品抬起.然后 M3.4接通..定时器 T57控制 Z轴电机反转 3秒将物品移出库位 2.然后 M3.5接通..定时器 T58控制 Y轴电机下行 6秒..然后 M3.6接通..定时器 T59控制 X轴电机右行 8秒到达卸货台.然后 M3.7接通..定时器 T60控制 Y轴电机上行 6秒..然后 M4.0接通..定时器 T61控制 Z轴电机正转 3秒伸叉进入装
/卸货台进行 “存货 ”动作..然后 M4.1接通..定时器 T62控制 Y轴电机下行 3秒将物品放在装 /卸货台上..然后 M4.2接通..定时器 T63控制 Z轴电机反转 3秒移出装 /卸货台..然后 M4.3接通..定时器 T101控制 Y轴电机下行 3秒..然后 M4.4接通..定时器 T102控制 X轴电机左行 12秒回到初始位置。
启动、停止、取、存、取 2号、存 2号梯形图..见附录 1. 3.5 PLC程序的设计
西门子 S7-200 PLC..因此使用的编程软件是 STEP 7-MicroWIN V4.0。STEP 7-MicroWIN V4.0为西门子 S7-200系列 PLC基于 Windows的编程工具。用于 S7-200 PLC的程序编译、网络组态等。其界面如图 3-3所示
STEP7-Micro/WIN编程软件为用户开发、编辑和控制自己的应用程序提供了良好的编程
环境。为了能快捷高效地开发你的应用程序. STEP7-MicroWIN软件提供了三种程序编辑器。 STEP7-Micro/WIN软件提供了在线帮助系统.以便获取所需要的信息。
本次设计使用的编程软件是 STEP7-Micro/WIN V4.0版本..首先将该软件根据软件安装的提示安装到计算机上..然后用编程线将计算机和实验装置连接到一起。
1.系统需求
STEP7-MicroWIN既可以在 PC机上运行..也可以在 Siemens公司的编程器上运行。 PC机或编程器的最小配置如下. Windows95、Windows98、Windows2000、Windows Me或者 Windows NT4.0以上。
.
2.软件的使用
（1）打开 STEP7-Micro/WIN V4.0..在 PC与 PLC接口连接中选择 PC/PPI协议。 如图 3-4所示..