立体仓库控制系统设计Word文件下载.doc

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05316205

指导教师

职称

舒杰讲师

2009年5月27日

1前言 1

1.1立体仓库简介 1

１.2.立体仓库的结构 1

１.３立体仓库控制部分 3

1.４立体仓库分类：

5

1.5设备自动控制系统构成 5

1.6本次设计的任务 6

2总体方案设计 7

2.1传送链布置 7

2.2货物跟踪与分流 8

2.2.1条码技术 9

2.2.2光电传感器 10

2.３传感器和电动机的布置 12

2.3.1传感器的布置。

12

2.3.2电机的布置 13

2.４控制方式选用 14

2.４.1控制方式简介 14

2.４.２控制方案的最终确定 15

2.5调速方式选用 17

２.5.１调速方式选用 17

２.5.２变频器的简介 17

２.5.3本设计变频器的布置 18

3硬件选择 19

3.1电动机选择 19

3.2传送链选择 19

链式动力滚筒输送线ChainDriveRollerCoveyor 20

O型带动力滚筒输送线RoundBeltDriveRollerCoveyor 20

3.3传感器选择 22

3.3.1光电开关原理 22

1.漫反射式光电开关 23

4.槽式光电开关 25

3.3.2光电开关选择 25

3.4PLC的选择 26

3.4.1主要特点 26

3.4.2选用原则 26

3.4.３主流产品简介与比较 27

3.4.4PLC具体模块的选定 30

3.5变频器的选定 31

3.5.1产品介绍 31

3.5.2变频器的设定与调试 35

4电气原理图 37

4.1说明 37

4.2主电路原理图（强电） 37

4.3控制电路原理图（弱电） 38

4.4PLC输入接口图 40

4.5PLC输出接口图 42

5软件系统设计 44

5.1.简述 44

5.1.1队列控制原理 44

5.1.2建立三个队列 45

5.1.3控制功能 49

5.1.4电机控制 49

5.2编程举例 53

6小结 57

7谢辞 57

立体仓库控制系统设计

机械设计制造及其自动化王金勇指导老师舒杰

【摘要】自动化是现代物流技术发展的主要趋势，因此作为现代物流系统主要组成部分的立体仓库在整个物流系统中占有非常重要的地位。

入库输送机系统是立体仓库的重要组成。

本文通过对入库输送机系统中分流部分的设计，比较了多种控制方式和输送系统设备.对电动机，PLC,变频器等硬件进行比较选择。

绘制了控制各硬件的电器原理图。

最后通过对PLC的编程完成了整个分流部分的任务

【关键词】立体仓库;

可编程逻辑控制器；

变频器；

输送机；

物流

【Abstract】Automatictechnologyisthemaintendenceofthelogistic.Asthemainelementofthemodernlogisticsystem,automatedstoragehasaveryimportantstatueinthewholelogisticsystem.Transportationsystemwhichcarrytheobjectstothestorageisamainpartoftheautomatedstorage.Thisarticlecompareddifferentcontrolmethodsandtransportationmachinesintheprocessofthedesign.Itcomparedandchoosethedifferentmotors,PLCandtransducer,protractedelectricaldrawing.AndatlastitmadeaprogrammetocontrolthewholeprocessbythePLC.

【Keywords】Automatedstorage/Retrievalsystem（AS/RS）;

PLC;

Transducer;

Transportationsystem;

Logistic

1前言

1.1立体仓库简介

自动化是现代物流技术发展的一个主要趋势，因此作为现代物流系统主要组成部分的立体仓库在整个物流系统中占有非常重要的地位。

立体仓库的出现不仅彻底改变了整个仓储物流行业劳动密集、效率低下的落后状况，而且极大的拓展了仓库的功能，适应了物流现代化的发展要求。

立体仓库是一个将毛坯、半成品、配套件或成品、工具等物料自动存取、自动检索的系统，是物流系统的重要组成部分。

立体仓库主要由库房、堆垛起重机、出入库运输机、控制计算机、状态检测器等部分组成，必要时还配有信息输入设备如条形码扫描器等。

立体仓库是一种设置有高层货架，并配置有仓储机械和自动控制、计算机管理系统，以实现物料搬运、存储机械自动化，存储管理现代化的一种新型仓库。

它充分利用仓库空间，集信息、存储、管理与一体化，利用微电子自动控制技术实现仓储作业的自动化，采用先进的计算机管理系统实现管理现代化。

与普通平库相比，它有无可比拟的优越性：

首先立体仓库节约空间、节省劳动力，可充分提高仓库的空间利用率，降敌仓储成本。

据国际仓储自动化协会提供的资料显示：

以库存11000托盘，月吞吐10000托盘的冷库为例，自动化立体仓库与普通平库比较情况为：

用地面积为13%，工作人员为21.9%，吞吐成本为55.7%，总投资为63.3%，而且立体仓库单位面积存储量是普通平库的4-7倍。

其次、由于采用自动控制技术及计算机管理系统，极大的提高了仓库吞吐效率和管理水平。

其存储作业迅速准确，使作业过程中的货损大大的减少；

通过对仓库物资的优化管理，可减少库存、缩短物资的周转期，提高资金的周转率，从而提高经济效益。

再次、自动化程度高，可实现高速数据通讯、实时图像显示，为可视化监控提供了方便。

１.2.立体仓库的结构

立体仓库也称高架仓库,通常采用几层,十几层,甚至几十层高的货架用于存储单元货物,并用相应的搬运设备进行货物入出仓库作业的仓库。

由于这类仓库能充分利用仓空间存储货物,故常形象地将其称为立体仓库。

（图１-1所示为自动化立体仓库的平面布局图，图１-2所示为自动化立体仓库的物理模型图。

）立体仓库的产生和发展是生产和技术发展的结合。

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6

7

2

2

8

3

9 1

4

入口

1货架2有轨巷道堆跺机3链条输送机

4升降机5监控计算机6管理计算机

7输送系统手动操作台8滚道输送机9中央控制室

图１.１立体仓库的平面布局图

1

2

3

4

5

6

1货架2轨道3立柱

4托盘5货叉6小车底盘

图１.２立体仓库的物理模型图

１.３立体仓库控制部分

立体仓库是物流系统中的一个重要组成部分,其自动控制系统不仅是完成库中物料的仓储运输及信息管理的唯一途径,而且是提高劳动生产率和经济效益的重要手段,其在理论和技术上破,对物流系统在企业中的实际运用,具有广泛的价值。

它不仅有利于提高企业对市场的应变能力和经济效益,而且有利于提高我国的物流管理水平,缩小与世界先进水平的差距。

在制造业中,随着车间设备层自动化水平的提高,已将物流与加工过程一体化物流自动化已成为加工自动化过程中的一部分在某些装配作业中（如汽车工业,电子计算机工业,机床工业等）在物流控制的过程中完成大部分工艺工作。

在美国等发达国家甚至正在打破流水线的概念,而在物流控制和加工一体化的新概念中组织生产。

不同的仓库有不同的控制系统,选择不同的货架形式也有不同的控制系统。

一般采用普通固定式货架,堆跺机和一端用输送机另一端用移动台车的方案。

具体的数据传送过程是:

用户先在用户端（货物入库,出库端）输入所要进行的操作代码,由用户端计算机（Client）通过网络向总服务器（Server）提出动作申请,服务器同意操作并指定货位架后,用户通过由VisualBasic开发的用户界面输入操作的各项具体指令,并向服务器报告。

随后进行输送动作,在输送开始时由条码阅读器对要进行操作的货物上的条码进行扫描,同向服务器时发出确认信息,服务器确认无误后,继续输送动作。

由传感器对货物进行监督,同时把监督信号输送至控制箱,控制箱控制货物的输送过程,只到输送机末尾。

当货物快到达输送机末尾时,传感器向控制箱发出信号,控制箱紧接着向堆跺机发出动作指令。

堆跺机通过传感器和确认地址芯片的共同作用,把货物送达指定的货位。

在堆跺机开始搬运货物的同时,传感器向服务器发出到达信息,服务器立即把此操作的名称,操作日期,客户端序列号等信息记录数据库,并对数据库进行修改和保存。

立体仓库的网络布局图如图所示。

Server2Server1

（副服务器）（主服务器）

服务端

ethernet

传感器

条形码阅读器

用户端