倉儲物流定位半自動物料搬運起重機電氣方案
一，概述
近年來，隨著我國制造業(yè)的崛起，物流業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，**合理的倉儲可以幫助廠商加快物資流動的速度，降低成本，保障生產(chǎn)的順利進行，并可以實現(xiàn)對資源有效控制和管理。采用的立體倉庫充分利用空間， 自動化立體倉庫是現(xiàn)代化倉儲的一個重要組成部分，采用多層存放貨物的高架倉庫系統(tǒng)，高度可以達到30米以上，根據(jù)需要可以設(shè)置不同的高架類型：高層（大于12米）、中層（5-12米）、低層（5米以下）。這與平庫相比可以節(jié)約將近70%的占地面積。實現(xiàn)機械化、自動化，從而提高倉庫的管理水平 自動化立體倉庫系統(tǒng)由起重機完成 卸車，整理入庫，出庫和發(fā)運，裝車。
一臺**節(jié)能的搬運設(shè)備顯得尤為重要。起重機械運輸在物流和供應鏈中扮演者重要角色。
二，使用條件：
1 起重機的電源為三相交流，三相五線制，頻率50Hz，電壓380V。
2 起重機安裝地點的海拔高度不超過2000m。
3 工作環(huán)境溫度－10～+50℃，平均相對濕度： ≥85%
4 電氣設(shè)備設(shè)計標準GB3811-2008、GB/T14405-2011、GB/T4315、IEC
三，系統(tǒng)架構(gòu)示意：
四，控制原理：
1， 由操作員站給定PLC所工作信息執(zhí)行工作。
2， 平移機構(gòu)運行定位，實時位置信息由讀碼器反饋給PLC做實時數(shù)據(jù)運算。
3， 起升機構(gòu)提升定位，實時位置信息由編碼器反饋給PLC做實時數(shù)據(jù)運算。
4， 判斷貨物前提起吊條件有超載傳感器輔助PLC系統(tǒng)運算做實時信息反饋及運算。
5， 夾具掛鉤信息由PLC在相應時間輸出工作信號，再有夾具上面的傳感器反饋夾放到位信號給PLC。
6， 上料區(qū)由人工起吊到位進入自動區(qū)然后由系統(tǒng)執(zhí)行以下的存放工作。
7， 若起重機執(zhí)行完工作信息以后，沒有在接受到工作信息命令將自動回到待命區(qū)等待操作員給出工作命令信息。
8， 起重機速度設(shè)置，可以由操作員在上位機上面更改設(shè)定，可以更好的滿足對現(xiàn)場運行速度的調(diào)節(jié)。
9， 所有信息都實時在上位機上面直觀的顯示，操作員可以更好的了解觀察起重機的工作狀態(tài)。
10， 中控臺上面配有操作手柄，操作員也可以在手動區(qū)在中控臺上面操作起重機。
五，起重機安全：
1， 各個機構(gòu)的控制機構(gòu)的傳動號，編碼器信號，讀碼器信號，吊具傳感器信號，安全限位信號，制動器及風機信號都反饋到PLC，若有哪個點反饋過來故障信號，PLC會在**時間執(zhí)行保護，同時輸出制動器保護命令防止吊鉤溜鉤造成安全及財產(chǎn)損失事故。
2， 中控臺上位機機作為起重機與駕駛員人機交互接口進行數(shù)據(jù)交互，提供人機交互所需的數(shù)據(jù)信息。所有故障信息都會儲存到上位機里面，可以隨時查閱或者報表打印。
3， 故障自診斷：
系統(tǒng)運行過程中，根據(jù)系統(tǒng)各組成模塊的狀態(tài)進行系統(tǒng)狀態(tài)自診斷。當系統(tǒng)發(fā)生故障時，會激活故障蜂鳴器發(fā)出聲光報警，進出卸料口蜂鳴器響一聲，作為料口信號提示。
1）故障報警：起重機運行過程中，變頻器自動檢測制動器是否打開、過載、等故障出現(xiàn)時并報警停機。
2）故障復位：起升變頻器故障 、小車變頻器故障 、大車變頻器故障。按故障復位變頻器輕故障可進行復位，硬件故障不可復位。
六，控制系統(tǒng)
1．控制系統(tǒng)產(chǎn)品S7-1500
控制系統(tǒng)使用S7-1500，自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計。所具有的模板的擴展和配置功能使其能夠按照每個不同的需求靈活組合。該系統(tǒng)完成后,可根據(jù)工藝要求實現(xiàn)自動控制、手動控制等控制方式完全響應工藝提出的各種需求。一個系統(tǒng)包括：
l 電源模板：將SIMATIC S7-1500連接到24V DC電源上。
l 中央處理單元（CPU）：一個中央控制器可包括多個CPU，以加強其性能。
l 各種信號模板（SM）：用于數(shù)字量輸入和輸出以及模擬量的輸入和輸出。
l 通訊模板（CP）:用于總線連接和點到點的連接。
2：S7-1500的CPU
l 功能強大的底板總線和通訊接口可以直接與CPU連接，允許大量通訊線路的高性能運行。
l 直接整合到CPU中的接口允許配置功能強大的通訊環(huán)境。該通訊環(huán)境使用標準的總線技術(shù)， 以實現(xiàn)諸如HMI和編程功能。大量的HMI設(shè)備都具有充分的互連互通性。路由選擇功能能夠?qū)⒕幊淘O(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)中的任何位置，并可訪問所有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。
l CPU自帶以太網(wǎng)口，可用于鏈接HMI及I/O從站，或上位監(jiān)控畫面。內(nèi)置2口交換機功能。
l 為了實現(xiàn)更大的分布式結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟配置，SIMATIC S7-1500連接到開放式的PROFIBUS DP現(xiàn)場總線中。
l 通訊接口模板可以選擇性的運用于S7-1500 CPU中，以便后者能夠適應各自應用中的要求。
l 新的版本TIA V14允許將任何數(shù)據(jù)存儲到CPU中，即如果用戶正在維護或升級系統(tǒng)，技術(shù)人員仍然能夠訪問運行的程序和整個項目，包括所有的注解和符號，如果用戶使用高級語言或圖形工程工具，則可以立刻得到原始形式或圖形格式的程序代碼。
3，S7-1500的數(shù)字輸入量模塊
l 規(guī)格型號：6ES7 5211-1BL00-0AB0
l 產(chǎn)品類型標識: DI 32x24 V DC HF
l 工程組態(tài)方式:STEP 7 (TIA Portal)
l 電源電壓:直流額定電壓 24 V
l 直流電壓下限: 20.4 V
l 直流電壓上限: 28.8 V
l 反極性保護: √
l 輸入電流:*大電流損耗 40 mA；24 V DC 電壓時，每組 20 mA
l 功能：用于連接標準開關(guān)和2線制接近開關(guān)（BERO）
l 背板總線上的功耗: 1.1 W
l 典型功耗: 4.2 W
4，S7-1500的數(shù)字輸出模塊
l 規(guī)格型號： 6ES7 5225-1BL00-0BA0
l 數(shù)據(jù)：32通道晶體管輸出，通道和背板總線之間光電偶合。負載電壓DC24V。
l 工程組態(tài)方式:TIA Portal
l 電源電壓
電源電壓類型 DC
直流額定電壓 24 V
直流電壓下限 20.4 V
直流電壓上限 28.8 V
l 輸入電流
*大電流損耗 60 mA
l 功率
背板總線上的功耗 1.1 W
l 功耗
典型功耗 3.5 W
5，S7-1500的模擬輸入模塊
l 規(guī)格型號：6ES7 531-7KF10-0AB0
l 工程組態(tài)方式
TIA Portal
電源電壓
電源電壓類型 DC
直流額定電壓 24 V
直流電壓下限 20.4 V
直流電壓上限 28.8 V
l 反極性保護
l 輸入電流
*大電流損耗 240 mA；（使用 24 V DC 電源時）
l 短路保護 √
l *大輸出電流 53 mA
l 功率
背板總線上的功耗 0.7 W
l 功耗
典型功耗 2.7 W
l 模擬量輸入
模擬量輸入的數(shù)量 8
帶電流測量的模擬量輸入的數(shù)量 8
帶電壓測量的模擬量輸入的數(shù)量 8
l 電壓輸入所允許的*大輸入電壓（損壞極限）
28.8 V
l 電流輸入所允許的*大輸入電流（損壞極限）
40 mA
l 電壓輸入范圍（額定值）
1 V 到 5 V √
輸入電阻（1 V 到 5 V） 100 kΩ
-1 到 +1 V √
輸入電阻（-1 到 +1 V） 10 MΩ
-10 V 到 +10 V √
輸入電阻（-10 V 到 +10 V） 100 kΩ
-2.5 V 到 +2.5 V √
輸入電阻（-2.5 到 +2.5 V） 10 MΩ
-250 到 +250 mV √
輸入電阻（-250 到 +250 mV） 10 MΩ
-5 V 到 +5 V √
輸入電阻（-5 V 到 +5 V） 100 kΩ
-50 mV 到 +50 mV √
輸入電阻（-50 mV 到 +50 mV） 10 MΩ
-500 mV 到 +500 mV √
輸入電阻（-500 mV 到 +500 mV） 10 MΩ
-80 mV 到 +80 mV √
輸入電阻（-80 mV 到 +80 mV） 10 MΩ
l 電流輸入范圍（額定值）
0 mA 到 20 mA √
輸入電阻（0 mA 到 20 mA） 25 Ω；（外加 PTC 的過壓保護電阻，約
42 Ω）
-20 mA 到 +20 mA √
輸入電阻（-20 mA 到 +20 mA） 25 Ω；（外加 PTC 的過壓保護電阻，約
42 Ω）
4 mA 到 20 mA √
輸入電阻（4 mA 到 20 mA） 25 Ω；（外加 PTC 的過壓保護電阻，約
42 Ω）
6，S7-1500的模擬輸出模塊
l 規(guī)格型號：6ES7 532-5HF00-0AB0
l 數(shù)據(jù)：8通道模擬量輸出
l 常規(guī)信息
硬件版本 E01
固件版本 V2.0.0
l 工程組態(tài)方式
TIA Portal
l 電源電壓
電源電壓類型 直流
直流額定電壓 24 V
直流電壓下限 20.4 V
直流電壓上限 28.8 V
l 反極性保護 √
輸入電流
*大電流損耗 260 mA；（使用 24 V DC 電源時）
l 功率
背板總線上的功耗 1.15 W
l 功耗
典型功耗 7 W
l 模擬量輸出
模擬量輸出的數(shù)量 8
電壓輸出，短路保護 √
電壓輸出，短路電流*大值 45 mA
電流輸出，開路電壓*大值 20 V
*短周期時間（所有通道） 125 μs；（與激活的通道數(shù)無關(guān)）
l 電壓輸出范圍
0 V 到 10 V √
1 V 到 5 V √
-10 V 到 +10 V √
l 電流輸出范圍
0 mA 到 20 mA √
-20 mA 到 +20 mA √
4 mA 到 20 mA √
l 執(zhí)行器的連接
電壓輸出，2 線制連接 √
電壓輸出，4 線制連接 √
電流輸出，2 線制連接 √
