立体仓库毕业设计论文(6)

第五章 立体仓库控制系统软件设计

5.1控制系统PLC程序流程

工艺流程的介绍，可以总结出基本的程序流程如图5-1所示。

启动主程序初始化过程仅在启动时完成否自动运动方式是选择运动方式选择运行方式判断定位程序是否已经到位是置运行到位标志否结束主程序图5-1程序流程图

5.2程序设计思路

(1)初始化过程，清除位置记录 (2)调用子程序检测位置信号

(3)工作任务标志:存放,取出物品 (4)原点显示 (5)运行状态

(6)手动,自动选择

(7)启动小车手动向前运行 (8)启动小车手动向后运行 (9)手动小车前后运动使能 (10)手动控制小车前后运行 (11)启动机械手手动上升

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(12)启动机械手手动下降

(13)手动机械手上升、下降使能

(14)手动控制机械手上升、下降运行

(15)手动控制机械手前伸、后缩运行使能 (16)启动机械手手动前伸 (17)启动机械手手动后缩

(18)手动控制机械手前伸、后缩运行

5.3梯形图的设计

智能立体仓库自动控制系统的PLC程序说明

程序的运行步骤如下：

（1）初始化：在程序的一个扫描周期（SM0.1=1）设置重要的参数。 （2）运行：按下设备的“启动”（START）按钮开始运行，首先调用子程序检测位置信号，取得当前位置计数，然后将位置计数存放在变量VW100（行计数）、VW120（列计数）中，以便程序判断是否已经到达指定的位置。

PLC硬件电路连接完毕后，控制功能的完成还要依靠软件程序的运行，两者缺一不可。

该立体仓库的梯形图程序分析如下： 1.程序初始化：

程序初始化由网络1和网络2完成：

S7-200只读特殊内存SM0.1，只有在首次扫描循环时打开，所以这段初始化程序只在程序开始运行的时候执行一次。

这里执行的两条指令对变量VW102以及VW132进行初始化，这两个变量分别为小车运行中所经过的行记数以及列记数。

由于要涉及到小车完成任务的过程以及完成任务以后返回的过程，所以程序在执行的过程中必须要明确其运动方式和目的，是前进或后退运动、升降运动或机械手臂的伸缩运动等。因此，在以下的程序中，每一个运动过程都必须加上很明确的标志和条件限制来确定其运动的方式和运动的目的，这样才不至于因为目的不明确而造成错误的判断以及错误的动作。造成存取货物的失败。

网络1、2实现代码如下程序

NETWORK 1 //NETWORK TITLE:

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//

LD SM0.1

MOVW +0, VW102 MOVW +0, VW132

NETWORK 2 //

//NETWORK COMMENTS //

LD SM0.0 CALL SBR_0 2.列向自动运行

列向自动运行由网络3和网络4完成：

在这段程序中，首先要考虑的问题就是：小车处于前进或者是存放货物过程还是完成了预定任务返回的过程。但是由于PLC程序的执行特点是逐行扫描，所以仅仅判断小车是处于前进过程还是返回过程机械手臂是不够的，因为在返回过程中还有机械手臂从货架上缩回来、机械手臂下降到初始位置等几个过程，所以说，必须要在程序中能够将这3种完全不同的运动区分开关。根据这种要求，在编写程序的时候加入了3个不同的BOOL类型的变量M20.1、M20.3以及M20.5，分别作为小车沿列向运行到位标志，机械手沿行向运行到位标志，机械手货架到位标志。当变量为ON时，表示已经完成了该项动作，为OFF时表明小车还没有完成对应的运动。

Q0.0是开关量输出，表示启动小车前进，小车开始向前运动。

当小车还处于取放货的动作未完成的阶段时，需要判断的是小车是否已经完成了列的定位，如果未完成（M20.3为OFF），那么启动小车前进的电机，使小车向前运动。如果小车处于已经完成了取放货的动作时，那么判断小车是否已经完成了由货架上返回（伸缩机械手的运动）、是否已经完成了由指定行数退回初始行位置的运动（如果完成，小车应该是第一行以下的位置）。如果小车这两个过程都已经完成，那么将开始进行后退运动，Q0.2表示启动小车后退电机使小车向后运行并返回初始位置。

网络3、4实现代码如下程序：

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NETWORK 3 //NETWORK TITLE: //

LD SM0.0 LPS

AN M20.7 AN M20.1 A M0.0 A M10.0 = Q0.0 LPP

A M20.7 AN M20.5 AN M20.3 A M0.0 A M10.0 S Q0.2, 0

NETWORK 4 //

LD SM0.0 LPS

AN M20.7 AN M20.1 A M0.0 A M10.0

AD= VD102, VD120 = Q0.1 S M20.1, 0 LPP

A M20.7 AN M20.5 AN M20.3 A M0.0 A M10.0

AD= VD102, VD120 = Q0.3 R M20.1, 0 R M20.7, 0 3.手动控制

手动控制由网络5来控制完成：

在开始按钮已经按下的情况下（START按钮的状态由变量M0.0来对应），M0.0为ON时表示已经开始运行，反之则为停滞状态。

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网络5实现代码如下程序：

NETWORK 5 //NETWORK TITLE: //

LD SM0.0 A M0.0 AN M10.0 LPS

A M21.0 LPS

A M20.0 S Q0.0, 0 LPP

AN M20.0 = Q0.1 S M20.1, 0 LPP

A M21.1 LPS

A M20.0 S Q0.2, 0 LPP

AN M20.0 = Q0.3 S M20.1, 0 4.自动控制

自动控制由网络6、7完成：

Q0.4是开关量输出，表示启动小车机械手上升，机械手开始运动。

当小车还处于取放货的动作未完成的阶段时，需要判断的是小车是否已经完成了列的定位，如果未完成列的定向（M20.3为OFF），那么启动小车机械手上升的电机，使机械手做上升运动。如果小车处于已经完成了取放货的动作，那么判断小车是否已经完成了由货架上的返回（伸缩机械手的运动），如果小车这个过程已经完成，那么将开始进行后退运动。Q0.6表示启动机械手下降电机，使机械手下降并返回初始位置。

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