基于PLC的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文.doc

1摘要企業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和深化,使得倉(cāng)庫(kù)成為生產(chǎn)物流系統(tǒng)中的一個(gè)重要且不可缺少的環(huán)節(jié)。立體倉(cāng)庫(kù)正以它最小的占地面積和最佳的空間利用率,逐步替代著面積利用率極低且陳舊落后的平面?zhèn)}庫(kù),這種替代促使倉(cāng)儲(chǔ)物流業(yè)的水平提高。為滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)與流通的需要,就必須采用以計(jì)算機(jī)控制技術(shù)為主要手段組成的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)。本文結(jié)合機(jī)電一體化技術(shù),完成自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)中機(jī)械手、堆垛機(jī)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)貨物的運(yùn)輸與分配、堆垛機(jī)定位控制、出入庫(kù)控制等功能。該系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)便,自動(dòng)化程度高,運(yùn)行速度快、可靠性高等特點(diǎn)。關(guān)鍵字:自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)，堆垛機(jī)，4自由度機(jī)械手，PLC控制2AbstractAsaresultoftheunceasingincreaseofproductionsize,warehouseshavebecomeanimportantandindispensablepartoforganizations.Duetoitsminimaloccupyingareaandoptimalspaceusingrate,thehigh2risewarehouseisreplacingtheplanewarehouse,whichistoobehindhandbecauseofitslowarea2usingrate.Andthiskindofreplacingimprovesthelevelofmaterialhandlingindustry.Therefore,automatichigh-risewarehousesmustbeusedtosatisfytheneedsofmodernproductionandcirculation.ThearticledescribeshowthemanipulatorinAS/RSandthestackerPLCcontrolsystemaredesigned,andhowtheloadconveyinganddistribution,andthestackerpositioning,andthestorageandretrievalfunctionsareachievedbymeansoftheintegratedmechanical2electrictechnology.Thissystemmakesafeatureofeasytooperate,automatic,highspeedandhighreliableoperation.Keywords:AS/RS，Stacker，4DOFmanipulator，PLCcontrol3目錄1前言.12立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì).52.1設(shè)計(jì)思想.52.2立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖.52.3主要器件簡(jiǎn)介.72.4自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù).92.4.1自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的自動(dòng)尋址.92.4.2自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng).92.4.3堆垛機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng).92.4.4監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng).102.4.5計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng).103.立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì).113.1機(jī)械手部分的控制.113.1.1四自由度機(jī)械手的結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng).113.1.2機(jī)械手工作原理.113.2堆垛機(jī)設(shè)計(jì).123.2.1堆垛機(jī)工作條件.123.2.2堆垛機(jī)的結(jié)構(gòu).133.2.3堆垛機(jī)控制.133.3傳感器的選擇.143.4自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)消防系統(tǒng)設(shè)計(jì).153.5PLC的選型.163.6PLC的I/O資源配置.163.7I/O連接圖.174立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì).184.1控制軟件結(jié)構(gòu).184.2實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng).204.3故障處理.204.4通信功能塊.204.5管理軟件設(shè)計(jì).215結(jié)論.21致謝.22參考文獻(xiàn).221前言高層貨架倉(cāng)庫(kù)簡(jiǎn)稱高架倉(cāng)庫(kù)。一般是指采用幾層、十幾層乃至幾十層高的貨架儲(chǔ)存單元貨物，用相應(yīng)的物料搬運(yùn)設(shè)備進(jìn)行貨物入庫(kù)和出庫(kù)作業(yè)的倉(cāng)庫(kù)。由于這類倉(cāng)庫(kù)能充分利用空間儲(chǔ)存貨物，故常形象地將其稱為“立體倉(cāng)庫(kù)”。4立體倉(cāng)庫(kù)的產(chǎn)生和發(fā)展是第二次世界大戰(zhàn)之后生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。50年代初，美國(guó)出現(xiàn)了采用橋式堆垛起重機(jī)的立體倉(cāng)庫(kù)；50年代末60年代初出現(xiàn)了司機(jī)操作的巷道式堆垛起重機(jī)立體倉(cāng)庫(kù)；1963年美國(guó)率先在高架倉(cāng)庫(kù)中采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，建立了第一座計(jì)算機(jī)控制的立體倉(cāng)庫(kù)。此后，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)在美國(guó)和歐洲得到迅速發(fā)展，并形成了專門(mén)的學(xué)科。60年代中期，日本開(kāi)始興建立體倉(cāng)庫(kù)，并且發(fā)展速度越來(lái)越快，成為當(dāng)今世界上擁有自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)最多的國(guó)家之一。我國(guó)對(duì)立體倉(cāng)庫(kù)及其物料搬運(yùn)設(shè)備的研制開(kāi)始并不晚，1963年研制成第一臺(tái)橋式堆垛起重機(jī)（機(jī)械部北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所），1973年開(kāi)始研制我國(guó)第一座由計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)（高15米，機(jī)械部起重所負(fù)責(zé)），該庫(kù)1980年投入運(yùn)行。到2003年為止，我國(guó)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)數(shù)量已超過(guò)200座。立體倉(cāng)庫(kù)由于具有很高的空間利用率、很強(qiáng)的入出庫(kù)能力、采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制管理而利于企業(yè)實(shí)施現(xiàn)代化管理等特點(diǎn)，已成為企業(yè)物流和生產(chǎn)管理不可缺少的倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)，越來(lái)越受到企業(yè)的重視。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)（AS/RS）是由立體貨架、有軌巷道堆垛機(jī)、出入庫(kù)托盤(pán)輸送機(jī)系統(tǒng)、尺寸檢測(cè)條碼閱讀系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)以及其他如電線電纜橋架配電柜、托盤(pán)、調(diào)節(jié)平臺(tái)、鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)等輔助設(shè)備組成的復(fù)雜的自動(dòng)化系統(tǒng)。運(yùn)用一流的集成化物流理念，采用先進(jìn)的控制、總線、通訊和信息技術(shù)，通過(guò)以上設(shè)備的協(xié)調(diào)動(dòng)作，按照用戶的需要完成指定貨物的自動(dòng)有序、快速準(zhǔn)確、高效的入庫(kù)出庫(kù)作業(yè)。與傳統(tǒng)的貨物倉(cāng)庫(kù)相比,自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)具有許多突出的功能,主要包括以下四個(gè)方面:大大提高空間利用率，應(yīng)用先進(jìn)物流系統(tǒng)優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)管理1，加快貨物存取,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,提高生產(chǎn)效率，減少庫(kù)存資金積壓。而且使用自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)可以產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。它通過(guò)高層貨架存儲(chǔ)，使存儲(chǔ)區(qū)大幅度地向高空發(fā)展，提高了空間利用率；自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)采用層積式存放，結(jié)合計(jì)算機(jī)管理，可以很容易實(shí)現(xiàn)先入先出，防止貨物的自然老化、變質(zhì)和損壞；通過(guò)自動(dòng)存取系統(tǒng)(AS/RS),加快了運(yùn)行和處理速度，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；采用自動(dòng)化技術(shù)后，還能較好地適應(yīng)黑暗、低溫、污染、有毒和易爆等特殊場(chǎng)合的物品存儲(chǔ)需要；計(jì)算機(jī)控制能夠始終準(zhǔn)確無(wú)誤地對(duì)各種信息進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，減少了貨物處理和