基于组态王组态软件监控的立体仓库设计

摘要

本设计利用的立体仓库主体由底盘、四层十二仓位库体、运动机械及电气控制等四部分组成。其中电气控制是由西门子S7-200 CPU226型可编程序控制器(PLC)、步进电机驱动模块、开关电源、位置传感器等器件组成。

本文档首先对该课题的可行性及课题实现的现实意义和价值进行了介绍；其次对该系统的硬件组成、结构、原理进行了阐述和分析；再次对本控制系统的核心——软件进行了编写。文档中有相应的梯形图程序及利用组态软件对仓库信息的实时监控；文档最后对设计本课题所学到的知识和结论进行归纳和总结，并对立体车库今后的发展进行了科学的展望。

关键词：立体车库；PLC；组态软件

目    录

前言

第1章 绪论…………………………………………………………………1

1.1 立体仓库的国内外发展概况国内外发展概况………………………1

1.2 此课题的设计内容及主要思路………………………………………2

第2章  PLC的原理和应用  ……………………………………………5

2.1 PLC的基本概念和基本结构   ………………………………………5

2.1.1 PLC的基本概念……………………………………………………5

2.1.2 PLC的基本结构……………………………………………………5

2.2 PLC的硬件结构和工作原理…………………………………………6

2.2.1 PLC的硬件结构…………………………………………………6

2.2.2 PLC的工作原理…………………………………………………7

2.3 PLC的程序设计   ……………………………………………………8

2.3.1 PLC的编程语言…………………………………………………8

2.3.2 PLC的程序结构…………………………………………………11

第3章 硬件部分…………………………………………………………12

3.1 立体仓库的基本结构………………………………………………12

3.2 立体仓库的硬件结构………………………………………………13

3.2.1 步进电机的原理和应用………………………………………13

3.2.2 步进电机驱动器的原理和应用………………………………14

3.2.3 传感器的工作原理和应用……………………………………14

3.2.4 开关型稳压电源的原理和应用………………………………15

3.3 PLC的选择   ………………………………………………………17

3.3.1  I/O点的选择  ………………………………………………17

3.3.2  PLC型号的选择  ……………………………………………18

3.3.3  S7-200 PLC的介绍  …………………………………………18

第4章 软件部分  ………………………………………………………20

4.1 STEP7-Micro/WIN 编程软件………………………………………21

4.2  S7-200的通信……………………………………………………21

4.2.1 S7-200的通信协议…………………………………………21

4.2.2 在编程软件中设置通信接口的参数………………………22

4.3 I/O地址分配  ……………………………………………………23

4.4 高速脉冲的产生和输出……………………………………………24

4.4.1 S7-200 高速输出指令  ……………………………………24

4.4.2  PTO 操作……………………………………………………24

4.4.2.1 PTO /PWM 控制寄存器…………………………………25

4.4.2.2 PTO/PWM 控制字节………………………………………26

         4.4.2.3 脉冲输出指令(PLS) …………………………………27

4.4.2.4 PTO 初始化- 单段操作…………………………………27

4.5步进电机的控制………………………………………………………29

4.6堆垛机三维位置定位…………………………………………………29

4.7立体仓库程序流程图及程序编写……………………………………32

第5章 基于组态王的监控设计  ………………………………………27

5.1 组态王软件介绍  …………………………………………………27

5.2 利用组态王实现上位机监控………………………………………28

5.2.1 建立组态王新工程……………………………………………28

5.2.2 创建组态画面…………………………………………………30

5.2.3 定义 I/O 设备………………………………………………32

5.2.4 构造数据库……………………………………………………35

5.2.5 建立动画连接…………………………………………………36

5.2.6 运行和调试……………………………………………………38

第6章  结论与展望………………………………………………………39

6.1 结论  ………………………………………………………………39

6.2 展望  ………………………………………………………………40

参考文献   …………………………………………………………41

致谢    ………………………………………………………………………42