电气工程系毕业论文（设计说明书）

程序按照流程在前进过程，抬升过程，存取货物过程，返回过程中都能按照指定的要求正确执行，程序调试正确。

S7-200 的特性

S7-200系列产品具有高性能的中央处理器，因此模块化的灵活设计而具有广泛的适用范围，同时具有极高的性价比。S7-200无论单机运行，还是互相或者与其他设备组成网络，都具有友谊的表现。

S7-200的主要特性有： ? 快速的中央处理运算能力。 ? 极丰富的编程指令集。

? 响应快速的数字量和模拟量输入/输出通道。 ? 操作边界，易于掌握。 ? 强大的通讯能力。 ? 丰富的扩展模块。

S7-200CPU继承了丰富的内置功能： ? 高速计数器输入。 ? 短暂脉冲捕捉功能。 ? 高速脉冲输出。 ? I/O硬件中断事件。 ? 特殊功能相关的中断功能。 ? PID控制，PID自整定功能。 ? 支持多种生产工艺配方。 ? 数据记录(归档)。

此外，S7-200还支持以下功能：

? 用户自定义的库指令，便于模块化编程。 ? 完善的密码和知识产权保护功能。 ? 在RUN(运行)状态下的在线编程能力。 ? 直接读/写实际I/O。

? 可调整的数字量和模拟量的输入滤波。 ? 定义数字量和模拟量在STOP(停止)时的状态。 ? 多种数据保持设置。

? 一个可由用户定义的LED状态指示灯。

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第五章 系统总体设计

本论文(设计)是以智能立体仓库的设计为例，利用S7-200系统设计的一个定位控制系统。

第一节 系统工作过程

根据设计要求将整个定位控制的全过程分成多个阶段：小车前进到指定货架列的过程，将货物抬升到指定货架行的过程，机械手放置货物或者取得货物的过程，放置或者取得货物之后返回的过程。在各个阶段，对象的特性相对稳定，并且小车在前进和抬升货物的过程控制方面是基本一致的。

下面对各个阶段进行简单的介绍。

（1）小车前进的过程：在这个过程中，处于自动或者手动控制状态的小车由起始点出发，经过位置的校对，到达预先指定的货架的列。

（2）抬升货物的过程：在这个过程中，货物被抬升到预先指定的货架的行。 （3）存取货物的过程：在这个过程中，通过控制机械手臂的运动，使机械手到达预先指定的位置。然后根据实际的需要完成存放或者取得货物的操作。

（4）返回过程：在完成指定的操作之后，小车应该返回起始位置。

第二节 系统软件的功能

作为一个定位控制系统，必须实现的目标如下： (1) 一般控制系统要求的自动、手动的控制功能。 (2) 能根据使用者发出的指令做出相应的动作。 (3) 能够根据实际的情况进行自动的校。正

第三节 系统硬件功能

智能立体仓库由货架、堆垛机、自动控制装置等部分组成，有自动和手动两

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种操作方式。立体仓库中间为巷道，两侧为双行货架，堆垛机在巷道上、固定的天、地导轨之间运行。

本系统仅设置X和Y层的货架一行，另一行货架仅为虚拟行，以便安装和参观学习。堆垛机由固定在小车上的门式框架、沿门式框架上导轨提升运动的升降台以及在升降台上做伸缩运动的货叉（机械手）等3部分组成，堆垛机设计成一个3自由度系统，货物放在升降台的货叉上能实现上下、左右和前后的运动。

水平方向的前后运动，由小车电动机进行驱动，小车电动机为220W的三相交流异步电动机。

堆垛机垂直方向，由提升电机驱动升降台沿门式框架结构做升降运动，提升速度小于5m/min，提升电动机功率为220W的锥型转子单相交流异步电动机，具有断电抱闸制动的功能。固定在升降台上的机械手可带动货物一起做伸缩运动，伸缩量为左右各300mm，用于货物的存取操作。速度按机械手5m/min的速度要求设定。

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总 结

这次我们搞的课题是基于S7-200PLC的智能仓库定位自动控制系统设计，该设计主要是采用PLC来设计。目前较为先进的PLC不仅具有满足顺序控制要求的基本逻辑指令，而且还提供了丰富的功能指令。如果说基本逻辑指令是对继电器控制原理的一种抽象提高的话，那么功能指令就像是对汇编语言的一种抽象提高。BCD码数据拨盘是计算机控制系统中常用到的十进制拨盘数据输入装置。拨盘共有0～9一共10个位置，每一位置都有相应的数字指示。一个拨盘可代表一位十进制数据，若需输入多位数据，可以用多片BCD码拨盘并联使用。

巷道式堆垛机是立体仓库中的一种自动装运设备。本章给出了一个简单的定位控制系统的设计思路，针对设备自控系统设计中的几个问题如堆垛机信息显示及作业地址、作业指令的输入方法、位置检测、定位方法使用等提出自己观点供大家参考。

选取用BCD码拨盘装置应用于PLC控制的系统，无需再设计数码输入显示电路，有效地节省了PLC的输入点，简化了硬件电路，并利用先进的功能指令实现数据的存储和传输，因此能极方便地实现数据的在线输入或修改（如计数器设定值的修改等）。若配合简单的硬件译码电路，就可显示有关参数的动态变化（如电机步数的递减变化等）。为避免在系统运行中拨动拨盘可能给系统造成的波动，最好设置一个输入键，当确认各片拨盘都拨到位后再按该键，这时数据才被PLC读入并处理。

在这次设计过程中，我收获良多，获得了许多珍贵的知识，学到了在许多书本上不可能收录的东西。经过3年的专业学习，本专业的学生已经基本掌握了一定的基础知识，但知识的综合应用能力仍有待提高。为培养和提高该专业学生的综合应用能力，特选择了“智能立体仓库定位控制系统设计”这一课题，作为该专业部分学生的毕业设计题目。

在这次毕业设计中，培养了我们综合运用所学知识和技能，理论联系实际，独立分析，解决实际问题的能力，使本专业工作和进行相关的基本训练，能够准确地掌握大学阶段所学的专业基础知识，基本学会综合运用所学知识进行科学研究的方法，对所研究的题目有一定的心得体会,我体会到了学习的重要性，在设计过程中遇到了很多困难，在这里我要感谢我的指导老师——陈刚老师，感谢他给予了我很大的支持，让我在设计中面对难题能个个击破，同时也学习掌握了大量专业的知识

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