發(fā)布時(shí)間：2020-07-11 21:34

【摘要】：目前,立體倉庫的應(yīng)用越來越廣泛,而立體倉庫的管理是建立在對(duì)堆垛機(jī)進(jìn)行有效控制的基礎(chǔ)之上的,傳統(tǒng)的堆垛機(jī)控制器通常采用PLG、單片機(jī)。PLC控制器性能可靠,在堆垛機(jī)控制中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,但缺點(diǎn)是價(jià)格太高。隨著嵌入式系統(tǒng)的不斷發(fā)展、微控制器性能不斷提高,許多控制系統(tǒng)都趨于使用新一代的微控制器。 本文在這一背景下,提出一種用ARM微控制器實(shí)現(xiàn)堆垛機(jī)控制的方案。首先,分析了堆垛機(jī)控制系統(tǒng)的功能,給出了系統(tǒng)的模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。重點(diǎn)研究和設(shè)計(jì)了限位開關(guān)信號(hào)檢測電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、終端繼電保護(hù)電路。根據(jù)硬件設(shè)計(jì)的模塊劃分,設(shè)計(jì)了適用于堆垛機(jī)控制系統(tǒng)的IIC總線驅(qū)動(dòng)程序、PWM定時(shí)器驅(qū)動(dòng)程序、鍵盤驅(qū)動(dòng)程序、電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序等。同時(shí),探討了在本系統(tǒng)中,移植μC/OS-II操作系統(tǒng)需要修改的重要程序。在此基礎(chǔ)上,對(duì)堆垛機(jī)控制系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行步驟進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)了自動(dòng)運(yùn)行步驟的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),構(gòu)建了關(guān)鍵執(zhí)行函數(shù),設(shè)計(jì)出自動(dòng)運(yùn)行的算法結(jié)構(gòu)。 論文針對(duì)ARM微控制器及堆垛機(jī)進(jìn)行了分析、研究,最終根據(jù)文中提出的方案,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了用S3C44BOX微控制器對(duì)堆垛機(jī)進(jìn)行手動(dòng)、下位機(jī)、上位機(jī)自動(dòng)取貨、送貨功能。
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TH246
【圖文】：

個(gè)軸向軌道的正終端、負(fù)終端時(shí)應(yīng)使對(duì)應(yīng)電機(jī)停止防止意外發(fā)生。 2.1.2系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)上述分析，設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2.3所示。卜卜卜圖2.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖任一時(shí)刻，控制器發(fā)出電機(jī)控制信號(hào)，經(jīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊控制X軸向、丫軸向、Z軸向電機(jī)中一個(gè)運(yùn)行，位置信號(hào)檢測模塊實(shí)時(shí)檢測導(dǎo)軌上三個(gè)電機(jī)當(dāng)前的運(yùn)行位置，并將這一信號(hào)傳送給控制器，由控制器決定下一步動(dòng)作，同時(shí)，如果檢測到的位置信號(hào)屬于X軸向、丫軸向、Z軸向的終端信號(hào)，直接控制終端繼電保護(hù)模塊對(duì)相應(yīng)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，從而達(dá)到保護(hù)電機(jī)的功能。2.2各功能模塊的硬件設(shè)計(jì) 2.2.1位蓋信號(hào)檢測模塊的硬件設(shè)計(jì)位置信號(hào)檢測模塊功能、性能分析位置信號(hào)檢測模塊對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行相當(dāng)關(guān)鍵，應(yīng)著重考慮以下問題。首先

昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文來向微控制器指明輸入端口狀態(tài)的改變。上電復(fù)位將所有寄存器設(shè)置成默認(rèn)值并使器件狀態(tài)初始化。pCA9555具有8個(gè)8位的內(nèi)部寄存器，分別定義如下:寄存器O和1:輸入端口寄存器，反映端口的邏輯電平狀態(tài)，是只讀寄存器。寄存器2和3:輸出端口寄存器，指定輸出端口的邏輯電平狀態(tài)。寄存器4和5:極性翻轉(zhuǎn)寄存器，可以將指定輸入端口的邏輯電平狀態(tài)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。寄存器6和7:控制寄存器，指定各個(gè)端口的狀態(tài)為輸入端口或者輸出端口。PCA9555管腳配置如圖2.4所示。

使用S3C44BOX微控制器提供的3.3V或OV可能會(huì)有信號(hào)衰減和干擾問題，所以，本系統(tǒng)在pCA9555芯片每個(gè)l/O口到軌道上的開關(guān)點(diǎn)位中間加一個(gè)繼電器以防止出現(xiàn)上述現(xiàn)象。以第一列限位開關(guān)為例，繼電器連接方式如圖2.6所示。VCCSV接PCA95551管腳17Relay-COLI!GND3V3VCC3V3圖2.6第一列限位開關(guān)繼電器連接2.2.2電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的硬件設(shè)計(jì)1、電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)分配在本系統(tǒng)中控制器的所有動(dòng)作均由X軸、丫軸步進(jìn)電機(jī)、Z軸直流電機(jī)來執(zhí)行。由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)為任一時(shí)刻只有一臺(tái)電機(jī)運(yùn)行，即3臺(tái)電機(jī)之間是互斥的關(guān)系。同時(shí)，驅(qū)動(dòng)的電機(jī)類型有兩種，步進(jìn)電機(jī)需要ARM控制器提供一定頻率、脈寬比的pWM方波，而直流電機(jī)只需要ARM控制器提供一個(gè)簡單的

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 史建平;PLC在控制模塊式立體車庫中的應(yīng)用[J];常州工學(xué)院學(xué)報(bào);2002年02期

2 潘鋒;;立體倉庫的自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];電氣時(shí)代;2005年12期

3 張鐵異;;堆垛機(jī)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];裝備制造技術(shù);2007年07期

4 洪鎮(zhèn)南;PLC網(wǎng)絡(luò)在自動(dòng)化立體倉庫堆垛機(jī)上的應(yīng)用[J];工業(yè)控制計(jì)算機(jī);2002年05期

5 杜志勇,王鮮芳;S7—300在立體倉庫堆垛機(jī)上的應(yīng)用[J];廣東自動(dòng)化與信息工程;2004年02期

6 胡昌思;全新概念的自動(dòng)化立體倉庫[J];制造業(yè)自動(dòng)化;2002年07期

7 王曉暉;自動(dòng)化立體倉庫堆垛機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];制造業(yè)自動(dòng)化;2002年09期

8 周興萬;自動(dòng)化立體倉庫中堆垛機(jī)的位置定位和速度控制[J];基礎(chǔ)自動(dòng)化;1998年06期

9 何芳,王前虹,李愛本;基于組態(tài)王6.0的立體倉庫網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)[J];控制工程;2003年S1期

10 馮占營;郭向亮;;自動(dòng)化立體倉庫堆垛機(jī)優(yōu)化控制技術(shù)[J];信息技術(shù)與信息化;2006年01期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 丁守磊;基于S3C44BOX的自動(dòng)抄表控制器的研究與開發(fā)[D];中南大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2750957