柔性-綜合設(shè)計(jì)立體倉庫

1、柔性生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)題目：立體倉庫姓 名：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：院 系：機(jī)電工程學(xué)院專 業(yè)：11自動(dòng)化一班 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark3 o Current Document 摘要1 HYPERLINK l bookmark11 o Current Document 第一章子系統(tǒng)的工藝流程概述2 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 第二章硬件設(shè)計(jì)3 HYPERLINK l bookmark17 o Current Document 2.1控制系統(tǒng)的原理（附加電氣原理圖）3 HYPERLINK l bo

2、okmark20 o Current Document 2.2設(shè)備分類及其選型6 HYPERLINK l bookmark29 o Current Document 2.3設(shè)備接線圖（附加接線圖）8 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 2.4小結(jié)8 HYPERLINK l bookmark35 o Current Document 第三章軟件設(shè)計(jì)9 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document PLC程序的設(shè)計(jì)（附加程序流程圖）9 HYPERLINK l bookmark123 o Current Docum

3、ent PLC程序的調(diào)試23 HYPERLINK l bookmark126 o Current Document 3.3上位機(jī)組態(tài)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（附加程序流程圖）23 HYPERLINK l bookmark129 o Current Document 3.4上位機(jī)系統(tǒng)的調(diào)試224 HYPERLINK l bookmark132 o Current Document 3.5 小結(jié)224 HYPERLINK l bookmark135 o Current Document 第四章心得體會(huì)225 HYPERLINK l bookmark138 o Current Document 4.1 結(jié)論2

4、25 HYPERLINK l bookmark141 o Current Document 4.2結(jié)束語225226附錄1摘要柔性制造系統(tǒng)是先進(jìn)工業(yè)自動(dòng)化及制造的基本部分內(nèi)容包括物料供給、分揀、 加工、檢測(cè)、無線通訊、圖象處理、生產(chǎn)監(jiān)控與管理、物流系統(tǒng)與立體倉庫等主要 模塊，其中涉及流程設(shè)計(jì)、原理圖和接線圖繪畫，器件選型工。編程、生產(chǎn)管理 等自動(dòng)化相關(guān)的課程。整個(gè)柔性制造流水線分為七個(gè)工段，分別為成品分揀單元， 成品檢測(cè)單元，頂銷裝配單元，工件下料單元，加蓋裝配單元，立體倉儲(chǔ)單元，噴 涂烘干單元。本組專業(yè)綜合設(shè)計(jì)的子系統(tǒng)題目：柔性生產(chǎn)線系統(tǒng)中立體倉儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)和功 能結(jié)構(gòu)。自動(dòng)化立體倉庫，也叫

5、自動(dòng)化立體倉儲(chǔ)，物流倉儲(chǔ)中出現(xiàn)的新概念，利用 立體倉庫設(shè)備可實(shí)現(xiàn)倉庫高層合理化存取自動(dòng)化，操作簡(jiǎn)便化：自動(dòng)化立體倉庫， 是當(dāng)前技術(shù)水平較高的形式。本次設(shè)計(jì)以“柔性制造系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室4308）為平臺(tái)”，通過該課程設(shè)計(jì)，使學(xué) 生獲得工程設(shè)計(jì)的鍛煉：培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力及獨(dú)立分析和解決工程實(shí)際問題的能力；培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、創(chuàng)新意識(shí)、嚴(yán)肅認(rèn)真的治學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工 作作風(fēng)；掌握CAD制圖繪圖和電路的連線；掌握PLC程序和組態(tài)軟件的開發(fā)設(shè)計(jì)；形成工業(yè)流水線自動(dòng)控制系統(tǒng)的概念；關(guān)鍵詞：柔性制造系統(tǒng)，自動(dòng)化，立體倉儲(chǔ)，電機(jī)，CAD，PLC，組態(tài)第一章子系統(tǒng)的工藝流程概述立體倉庫是一種密集型的倉庫，這種倉

6、庫貨架之間沒有間隔，不留通道，貨架 緊靠在一起，實(shí)際上成了一個(gè)貨架組合整體。這種貨架獨(dú)特之處在于，每層貨架的 每一列縱向貫通，象一條條隧道，隧道中能依次入貨物單元，使貨物單元排成一列。子系統(tǒng)的工藝流程如下：第二章硬件設(shè)計(jì)2.1控制系統(tǒng)的原理（附加電氣原理圖）盡量將各功能部分模塊化如步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，PG電機(jī)驅(qū)動(dòng)，開 關(guān)電源等），以便于同類機(jī)型資源共享，各功能模塊界線需清晰.濾波器件（如高/ 低頻濾波電容，電感）需置于作用部位的就近處.各功能塊布局要合理整份原理圖 需布局均衡避免有些地方很擠而有些地方又很松。硬件原理圖設(shè)計(jì)完成之后，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該按照以上步驟和要求首先進(jìn)行自審， 然后再提

7、交給他人審核，其他審核人員同樣按照以上要求對(duì)原理圖進(jìn)行嚴(yán)格審查， 如發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)進(jìn)行討論分析，分析解決過程同樣遵循以上原則和步驟。西南等軸測(cè)東南等軸測(cè)俯視圖2.2設(shè)備分類及其選型器件型號(hào)個(gè)數(shù)單價(jià)總價(jià)電機(jī)GPG-05SC/3GN-40K28.0028.00布科伺服電GPG-05SG2500.0017500.00接近開關(guān)（傳感器LG8-S18-3F128.00196.00繼電器HHC68A-2Z(JQX-13F-2Z) 220VAC119.50104.50微動(dòng)開關(guān)行 程開關(guān)RV-166-1C2542.5010.00步科步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器3M880N115.0015.00步科步進(jìn)電 機(jī)2S86Q-0518

8、01350.00350.00步科伺服驅(qū)動(dòng)器200WED430-0020-LA-K-00012000.502000.50S7-200CN 西 門子PLC CPU226CN6ES7 2166ES7216-2AD23-0XB811400.001400.00EM2276ES7277-0AA22-0XA011239.901239.90開關(guān)電源SP-100-24(24V 4.2A3170.00170.002.3設(shè)備接線圖（附加接線圖）11L10. G1Lk7:1610.72L11.011. 111.2CPU 226Q0.4帖出HIl.il11.5Il.bA7:10 | 10511.67 0 1 2 3四3

9、叵迸固傳匚固作匚*世傳匚S3 S3 S3 ;1;遺一掠蘭瓦黑蘭粽矽S 以s mH X111010101010立體倉庫接線圖iJ : IS J10 :7皿:3J3B :E|Ji3 ：7J35 :HJ13 :&136 ：T3：-.悌-J3T：&r垠電理d皿:BJO :7jn :h5P7：1EP7JinT堆電耳5g J13 5償電森53皿5m電耳5 gm 5T堆電誑8皿6Jlfl :H I J31:7J13 :HIj33 ：7J33 :G皿：4J31：GJ33 ：3也加開關(guān) 訥I電源 旦W氾SFSJ3&：B他電sra ：i220Vera ：a1步誰1電機(jī)D ElJBT：TJ37:H舊電*86J1E

10、:4J16：4,環(huán)：&ja:?I下垠電SN|皿:日 | 8 皿 G | J3H :E|jsq ：tmniBiDiJ1H ：4皿：4皿：E5P7：33如開關(guān)電泳 SFS步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器E1 L5mLE-赤G10101010101inABCDEFJKHLMPQRS接插模塊 步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器 傳感器 電磁閥 擋料電磁鐵 風(fēng)扇 繼電器 磁性開關(guān) 加熱絲 警示燈 電機(jī) 變頻器 伺服驅(qū)動(dòng)器電位器微動(dòng)開關(guān)SF:開關(guān)電源死調(diào)壓模塊 ：吸盤EB：42.4小結(jié)作為一個(gè)硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者，要主動(dòng)的去了解各個(gè)方面的需求，并且綜合起來， 提出最合適的硬件解決方案。需要深入的和軟件設(shè)計(jì)者交流，以確定內(nèi)存大小，內(nèi) 部結(jié)構(gòu)，對(duì)外接口和調(diào)試

11、接口的數(shù)量及類型等等細(xì)節(jié)，硬件設(shè)計(jì)開始之初是需要小 組之間討論的，應(yīng)該盡量邀請(qǐng)所有相關(guān)設(shè)計(jì)人員來參與，好處有三個(gè)，第一可以充 分了解大家的需要，以免在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上遺漏重要的功能，第二是可以讓各個(gè)設(shè)計(jì)人 員了解這個(gè)項(xiàng)目的情況，提早做好時(shí)間和人員上協(xié)作的準(zhǔn)備第三是從感情方面講， 在設(shè)計(jì)之初各個(gè)設(shè)計(jì)人員就參與了進(jìn)來，這個(gè)設(shè)計(jì)就變成了大家共同的一個(gè)心血結(jié) 晶，會(huì)得到大家的呵護(hù)和良好合作，對(duì)完成工作是很有幫助的。SM0.1Network 1網(wǎng)路標(biāo)題步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器復(fù)位第三章軟件設(shè)計(jì)3.1 PLC程序的設(shè)計(jì)（附加程序流程圖）程序流程圖0.0.3日)10.0.1R )1MID. 4R )1MLI

12、.1S )1T37R )1T38R )1T39R )1C2S )1aMTS 一 - 一 - 一 - 一 -0.0 罷 LLLO一 0.0- 寸0一二JW呂二 T邑T 貿(mào)一T= LL 1-!=! LL20i=； LL lzO oz 1MJs-lI-Y寸1-1Network 8實(shí)驗(yàn)臺(tái)有停，隹送電機(jī)，托盤電機(jī)停轉(zhuǎn)，伺服馳動(dòng)器停止工作10.3V11.3VBLI=B4Q1.4r日)1MO. 4T R)1Q1.2T R)1Q1.3T R)1Q0.4T R)GQ1.6T R)1J p 1急停程序r hl11tnNetwork 1 手自動(dòng)時(shí)復(fù)位操作Network 8Mil. 4Q1.E；I1 P IC s )

13、1Network 911.6MLl.71 pQI.6Jr)1Network 10托盤電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)下降MU. 4QU. 3MLI.711.5回歸子程序ENNetwork 11回歸后，托盤電機(jī)，隹送電機(jī)，倉1電機(jī)，驅(qū)動(dòng)器停止工作M0.711.5MLI.4T I1 r R)1QLI.3T，)1MLI.1Q1.2r日)1Q1.3T R)1QU. 4T R)6Q1.GT R)1Q1.4K)1Network 12伺服電機(jī)工作，工件到位檢測(cè)為其時(shí),輔助繼電器罔1Q1.411.3M1LI.0 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark87 o Current Document T I1

14、I F S)1Network IJ工件到位，定時(shí)器T3徒時(shí)1.曉!；一Q1.4M1U.LIT37INTON+15-FT1UU ms TOC o 1-5 h z Network 14肆!：后，托盤電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)Q1.4T37Q1.3M0.6口 S )1Network 15費(fèi)星存儲(chǔ)器偵VB1M30.5 =B II_(:)M30.E；R)Network 16VB1| =B2M30.6h-rM30.5R)1Network 17倉1校刑佳感器檢測(cè)到工件時(shí)，計(jì)數(shù)器匚1開始計(jì)數(shù)Q1.4ILI.5C11|1|CU CTUL：3T IR+2- PVNetwork 18感器檢刑到工件時(shí)，計(jì)數(shù)器艾弁始計(jì)數(shù)Networ

15、k 19倉5檢測(cè)隹感器檢刑到工件時(shí)，計(jì)數(shù)器既開始計(jì)數(shù)Q1.4 111.1C5II ICIJCTLIF；FVIC2TI I+2 -Network 20包卷瀝隹感器檢i則到工件時(shí)；計(jì)數(shù)器房開始計(jì)數(shù)Network 21倉磴刑佳感器檢洌到工件時(shí)；計(jì)數(shù)器匚4開始計(jì)數(shù)Q1.411.0L：41111CUCTU1 1C6 IFI1+2 -FVNetwork 22|倉噸測(cè)住感器檢測(cè)到工件時(shí)，計(jì)數(shù)器匚駢始計(jì)數(shù) TOC o 1-5 h z Q1.411.2C61 I1|cij CTUC6T IR+2- FVNetwork 23|計(jì)數(shù)器導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)包庫電機(jī)轉(zhuǎn)虱MUV_DWENEN0刃+1UH0U- INDLIT -V

16、D104C1C3Q0.6I1，Ir-( s)I 1Network 24Q1.4Q0.3MOV DwVD104MOV DWENOOUTVD1l：i4M30.6MOV DWINOUTVD104MOV DWENO+21380-INOUTVD104MOV DWQ0.5SQ1.0S )+21380-4-31400-OUT+10800-MO. 6Q0.4口丁pUU. 7S ENO+314UU-INOUTVD104步進(jìn)脈沖子程序 ENMO. 7R )Q1.0Network 25Network 26Q1.4M20.0T391|1|IN TON-+280- PTNetwork 29Q1.E；T R)1M10.L

17、IR)1Q1.410.5LIE1111.1M10.3C )1Q0.3R)1Network 30Q1.4M1LI.3T381|1|pN TON-+50- FT 1 IIi：z：Network 31回歸子程序網(wǎng)洛標(biāo)題步進(jìn)脈沖子程序21急停子程序UQ0.2，）1Network 23.2 PLC程序的調(diào)試將設(shè)計(jì)好的程序?qū)慉PLC后，首先逐條仔細(xì)檢查，并改正寫入時(shí)出現(xiàn)的錯(cuò)誤。將PLC安裝在控制現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行聯(lián)機(jī)總調(diào)試在調(diào)試時(shí)應(yīng)充分考慮各種可能的情況， 對(duì)系統(tǒng)各種不同的工作方式、有選擇序列的功能表圖中的每一條支路、各種可能的 進(jìn)展路線，都應(yīng)逐一檢查，不能遺漏。發(fā)現(xiàn)問題后應(yīng)及時(shí)修改梯形細(xì)。中的程 序，直到在各種可

18、能的情況下輸入量與輸出量之間的關(guān)系完全符合要求。在調(diào)試過程中將暴露出系統(tǒng)中可能存在的傳感器、執(zhí)行器和硬接線等方面的問 題，以及PLC的外部接線圖和梯形圖程序設(shè)計(jì)中的問題應(yīng)對(duì)出現(xiàn)的問題及時(shí)加以 解決。如果調(diào)試達(dá)不到指標(biāo)要求，只需要修改程序就可能達(dá)到調(diào)整的目的。全部調(diào) 試通過后，經(jīng)過一段時(shí)間的考驗(yàn)，系統(tǒng)就可以投入實(shí)際的運(yùn)行了。在PLC編程到應(yīng)用中，程序編程時(shí)最簡(jiǎn)單的，調(diào)試是最難的，所以，我們?cè)趯?shí) 物調(diào)試的時(shí)候一定要確保硬件的安全和接線的正確。3.3上位機(jī)組態(tài)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（附加程序流程圖自動(dòng)化立體倉庫控制系統(tǒng)由以下幾部分組成：西門子LC控制器，操作面板， 步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)模塊，上位機(jī)監(jiān)控面板，升降

19、機(jī)和貨架等組成。立體倉庫結(jié)構(gòu)模 型主要由主體貨架4層雙排6倉位）。升降機(jī)和皮帶傳送可以實(shí)現(xiàn)左右，上下和前后 運(yùn)動(dòng)，貨物放在托板上，跟隨升降機(jī)運(yùn)動(dòng)，完成貨物的存放。如圖所示工聊A&BXOII矚演 目ralll登咯 /: 0彰T小胡 T囹0芷器,C囹oE #w-苗節(jié)烈X昌I3.4上位機(jī)系統(tǒng)的調(diào)試在運(yùn)行時(shí)，自動(dòng)化立體升降機(jī)拖機(jī)的初始位置在貨物人口處，當(dāng)在上位機(jī)監(jiān)控 畫面上設(shè)定好操作方式和操作貨位后點(diǎn)擊運(yùn)行，工件就按照上位機(jī)中的指令運(yùn)行， 輸出給相應(yīng)的控制電機(jī)，控制電機(jī)則按照要求轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)送托工件)直到指定位置。自動(dòng)化立體倉庫的工作方式有以下幾種：(1)由庫取件：從立體倉庫中指定位置取貨物到立體倉庫出口

20、處；2)向庫放件：從 立體倉庫人口處取得貨物并運(yùn)送到指定貨位；3.5小結(jié)利用MCGS組態(tài)軟件設(shè)計(jì)出自動(dòng)化立體倉庫上位機(jī)監(jiān)控界BMCGS組態(tài)軟件 通過設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序從現(xiàn)場(chǎng)硬件設(shè)備獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并處理，通過指示燈顯示貨物是否 完成到位，并由操作人員按照要求將控制指令數(shù)據(jù)送給現(xiàn)場(chǎng)硬件設(shè)備，以控制立體 倉庫升降機(jī)的各種動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物的自動(dòng)化存取。另外自動(dòng)化立體倉庫操作屬于 高空作業(yè)，由于利用MCGS軟件在上位機(jī)開發(fā)出監(jiān)控界面可以遠(yuǎn)程控制升降機(jī)和電 機(jī)完成對(duì)貨物搬運(yùn)存取，保證了操作人員的安全。第四章心得體會(huì)4.1結(jié)論通過這次對(duì)立體倉儲(chǔ)單元控制的程序設(shè)計(jì)，讓我了機(jī)。梯形圖、指令表、外 部接線圖有了更好的了解，也讓我了解了關(guān)于PLC設(shè)計(jì)原理。有很多設(shè)計(jì)理念來源 于實(shí)際，從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。這三周的課程設(shè)計(jì)，使我在以后的學(xué)習(xí)和生 活上都受益匪淺?？偟谜f來：這次課程設(shè)計(jì)是一次所學(xué)知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的體驗(yàn)， 讓我更進(jìn)一步的了解了可編程控制器的應(yīng)用是怎樣的一門課程，也進(jìn)一步鞏固了這 學(xué)期的學(xué)習(xí)的有關(guān)知識(shí)，同時(shí)也為以后的工作打下扎實(shí)的基礎(chǔ)?，F(xiàn)在從技術(shù)的角度來說，每個(gè)設(shè)計(jì)最終都可以做出來，但是一個(gè)項(xiàng)目的成功與 否，不僅僅取決于技