LabVIEW的堆垛机控制系统的设计+答辩PPT(3)

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有轨巷道堆垛起重机是随着立体仓库的出现而发展起来的专用起重机，通常简称为堆垛机。堆垛机是立体仓库中最重要的起重运输设备，是代表立体仓库特征的标志。其主要用途是在高层货架仓库的巷道内沿轨道运行，将位于巷道口的货物存入货格；或者相反，取出货格内的货物运送到巷道口，完成出入库作业。1960年左右在美国出现了巷道式堆垛机，1967年日本安装了高度10-15米的高层堆垛机，1969年出现了联机全自动化仓库，我国是在上世纪70年代初期开始研究采用巷道式堆垛机立体仓库。目前的堆垛机技术取得了重大的发展，控制技术，定位精度，运行速度都得到了很大程度的提高。

发展现状：

堆垛机作为柔性制造系统自动化立体仓库的重要组成部分，它是实现整个仓库系统“自动”控制功能的关键设备，它的控制方式可以有多种不同的实现模式。

1采用PLC作为控制器，编写梯形图控制程序，实现对堆垛机的行走、升降、伸缩等动作的控制。由于PLC使用方便，编程简单，通用性强能够适应各种恶劣的运行环境，抗干扰能力强，可靠行强，所以它是目前比较主流的控制器。

2采用单片机作为控制器。现在大多数的堆垛机都市由PLC来控制的，PLC在点位控制等方面有很多的有点，应用在堆垛机的控制上有一定的优势，但随着堆垛机功能的增加，特别是对一些模拟信号的处理，需要对PLC进行扩展，这不仅增加了控制系统的复杂程度，而且还大大提高了堆垛机的成本。相对来说，单片机具有编程简单，成本低廉，对模拟信号和数字信号的处理能力都很强的特点，因而在堆垛机的控制系统中逐步得到越来越多的应用。

3基于IPC的堆垛控制器、数据采集卡、无线网络等技术的综合运用将整个控制系统与有限网络进行了无缝集成，更加利于分布式控制系统的实现。

1.3主要难点

1位置控制：堆垛机的高速运行时，曲线运动和减速停车等响应不够快，精度不高。

2调速问题：国外高端堆垛机电机用得是伺服控制，国内用得是交流变频+PLC。

1.4本论文主要的研究内容

堆垛机由水平移动、垂直移动及伸叉机构三部分组成，其水平和垂直移动分别用两台步进电机驱动滚珠丝杠来完成，伸叉机构由一台直流电机来控制，控制系统实现堆垛机将零件从某一位置送往立体仓库的某一仓位或将某一仓位的零件取出，送往某一位置。

被控对象：步进电机2台

直流电机1台

主要任务是以NI的运动控制卡为核心，选择电器元件，组成控制系统的硬件部分，根据控制逻辑编写Vi程序，完成软件的设计。

第二章 LabVIEW简介

2.1虚拟仪器

伴随着科学技术的发展，各种自动化控制的技术也在不停的完善着，以PLC和单片机为主流的控制市场目前空前的繁荣，本章节主要介绍的是一种新型的控制技术，它是基于图形化编程的一种开发软件—LabVIEW。

2.1.1虚拟仪器的概念

虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。自1986年问世以来，世界各国的工程师和科学家们都已将NI LabVIEW图形化开发工具用于产品设计周期的各个环节，从而改善了产品质量、缩短了产品投放市场的时间，并提高了产品开发和生产效率。使用集成化的虚拟仪器环境与现实世界的信号相连，分析数据以获取实用信息，共享信息成果，有助于在较大范围内提高生产效率。虚拟仪器提供的各种工具能满足我们任何项目需要。