電氣寸照姜旖旎工程職業(yè)技術學院

前 一、控制系統(tǒng)總體設 （一）設計思 （二）立體倉庫控制系統(tǒng)總體結構 （三）主要器件簡 （四）自動化倉儲系統(tǒng)的關鍵技 二、自動化倉儲控制系統(tǒng)硬件設 （一）系統(tǒng)結 （二）傳感與檢測系統(tǒng)設 （三）S7—200系列PLC與通信系統(tǒng)的連 （四）PLC的選 （五）自動化倉儲驅動設 （六）PLC（一）（二）實時系統(tǒng)（三）（四）（五）結興建立體倉庫，并且發(fā)展速度越來越快，成為世界上擁有自動化立體倉庫最多的國家我國對立體倉庫及其物料搬運設備的研制開始并不晚，1963檢測條碼閱讀系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、計算機管理系統(tǒng)以及其系統(tǒng)。運用一流的集成化物流理念，采用先進的控制、總線、通訊和，通過以上而且使用自動化倉儲可以產生巨大的社會效益和經濟效益。它通過貨架使區(qū)大幅度地向高空發(fā)展，提高了空間利用率；自動倉儲倉庫采用層積式存放，結合采用自動化技術后，還能較好地適應、低溫、污染、和易爆等特殊場合的物品存儲需要；計算機控制能夠始終準確無誤地對各種信息進行和管理，減少了貨物處理和和盤庫，合理減少庫存，加快周轉，節(jié)約流動，從而提高倉庫的管理水平。自動控制系統(tǒng)與管理系統(tǒng)之間實現聯(lián)機通訊其堆垛機控制系統(tǒng)具有多種功能，有三種不同級別的控制方式：(1)自動運行；(2)離線自動運行；(3)動運行。而實際運行中以自動運行方式為主，其它兩種方式作為調試和維修的輔助。按照本控制器的設計，可在物流工作站的調度系統(tǒng)中組合成各庫內揀選入庫、庫外揀選出庫、庫內揀選出庫和調到指定位置等十幾種作業(yè)方式自動運行時控制器接收物流工作站的作業(yè)命令對作業(yè)運行的速度動作、存取等進行控制，并且具有一系列安全聯(lián)鎖保護功能，作業(yè)完成或發(fā)生故障時則返回相應的信息，以等待后續(xù)處理。在物流中有三條輥道傳輸帶﹑三個出入貨站臺﹑一個四自由度機械手﹑一個全自動堆垛機以及兩排貨價組成。將系統(tǒng)中的傳感器﹑執(zhí)行器和可編程控制器連接，通過編制相應的程序，就可以用可編程序控制器來控制物流工序[]所示。其中#1PLC主要用來控制輥道部分和堆垛機部分，#2PLC主要用來控制在正﹑3G3MZ對四自由度機械手的控制時，執(zhí)行部件使用的是斯達特機電科技發(fā)展生產的2842BYGH101，X軸伸縮﹑Z軸升降﹑底盤圖1控制而設計，具有可靠性高、功能強、編程簡單、使用方便、環(huán)境適應性好以及體積小功耗特點具有基本控制功能步進控制功能模擬控制功能定位控制功能、網絡通信功能、自診斷功能、顯示功能等，可以滿足對工業(yè)生產進行監(jiān)視和控制的絕大多數場合的需要5]PLC到了廣泛的應用。隨著這些系統(tǒng)能力的增強，作為信息系統(tǒng)的前端單元，堆垛機堆垛機是整個自動化立體倉庫的設備，通過手動操作、半自動操作或全自動操作實現把貨物從一處搬運到另一處。它由機架（上橫梁、下橫梁、立柱）、水平行走機構、提升機構、載貨臺、貨叉及電氣控制系統(tǒng)構成。[6]堆垛機形式的確定：堆垛機形式多種多樣，包括單軌巷道式堆垛機、雙軌巷道式堆垛機、轉巷道式堆株機、單立柱型堆垛機、雙立柱型堆垛機等等。堆垛機速度的確定：根據倉庫的流量要求，計算出堆垛機的水平速度、提升速度及貨叉速度。其它參數及配置：據倉庫現場情況及用戶的要求選定堆垛機的定位方式、通訊方式等。堆垛機的配置可高可低，視具體情況而定。2輸送系統(tǒng)根據物流圖，合理選擇輸送機的類型，包括：輥道輸送機、鏈條輸送機、皮帶輸送機、升降移載機、提升機等。同時，還要根據倉庫的瞬時流量合理確定輸送系統(tǒng)的速度。其它輔助設備根據自動化倉儲的工藝流程及用戶的一些特殊要求，可適當增加一些輔助設備，包括：手持終端、叉車、平衡吊等。初步設計控制系統(tǒng)及倉庫管理系統(tǒng)（WMS）的各功能模塊根據自動化倉儲的工藝流程及用戶的要求，合理設計控制系統(tǒng)及倉庫管理系統(tǒng)（WMS）?？刂葡到y(tǒng)及倉庫管理系統(tǒng)一般采用模塊化設計，便于升級和。仿真模擬整套系統(tǒng)在有條件的情況下，對整套系統(tǒng)進行仿真模擬，可以對自動化倉儲的貯運工作進行較為直觀的描述，發(fā)現其中的一些問題和不足，并作出相應的更正，以優(yōu)化整個AS/RS系統(tǒng)。第幾排貨架；第幾層貨格；左側或右側。當自動化倉庫接收到上級管理機的存[]AS/RS的貨物管理基本技術是對貨物進行自動識別和自動識別是指在物料來源、目的地、體積、重量和路線等等。這些數據被處理后，能用來確定產品的生產計劃、路線、路程、庫存、地址、銷售生產、庫存控制、文件、單據和記賬等。貨物信息可以通過聲、光、磁、電子等多產過程中對物料的信息[8]現產物流系統(tǒng)中廣泛采用條形碼自動識別技術。這是因為條形碼具有快、精度高、使用方便、成本低、適應性好等繼電器，到微處理器、單片機和可編程控制器(PLC)，根據各自的設定功能，它們都能完成一定的控制任務。如巷道式堆垛機的控制要求就包括了位置控制、速度控制、貨叉控制以及方向控制等。所有這些控制都必須通過各種控制裝置去實現?？刂葡到y(tǒng)能對搬運設備（堆垛機等）、設備（輸送機、小車、轉軌車等）進行自動控制，它是自動化倉庫的部分之一，直接關系到倉庫作業(yè)的正常進行。因此，控制系統(tǒng)中所采用的材料、設備、傳感器和元件都應采用可靠性高、長、易于和更換的產品，否則將存在安全隱患。[9]這種方式技術成熟，應用廣泛，既能實現堆垛機的高速運行，又能平穩(wěn)進行停車對位。在控制系統(tǒng)中，還應采取一系列自檢和聯(lián)鎖保護措施，確保在工作人員操作錯誤時不發(fā)生事故。對機械及電器故障能進行判斷、和向主機系統(tǒng)傳遞故障信息?？刂葡到y(tǒng)應能適應多種操作方式的需要。行方向等都需要由系統(tǒng)來統(tǒng)一調度，按照指揮系統(tǒng)令進行貨物搬運活運行設備（如堆垛機、輸送機等）進行實時。（主機系統(tǒng)它指揮著倉儲中各設備的運行。它主要完成整個倉儲的作業(yè)管理和賬目管理，并擔負著與上級系統(tǒng)的通信和企業(yè)信息管理系統(tǒng)的部分任務。自動化倉庫的信息管理是基于現代信息管理理論和現代控制理論而創(chuàng)立的一個分支。對于一個自動化倉庫來說，它可以是獨立的，但對于一個企業(yè)，它又是其管理信息系統(tǒng)機管理系統(tǒng)（主機系統(tǒng)）是自動化倉庫的。自動化倉庫管理系統(tǒng)的主要功按鈕板上有一些轉換開按鈕，用于手動控制操作。[13]機械手的動作由氣缸驅動，而氣缸由對應的電磁閥控制，當下降電磁閥通機械手才上升，斷電時才停止。機械手的放松和夾緊由一個線圈兩位置電磁閥控制。限位開行走認址限位開關，行走的位置靠碰到限位開關計數來完成。堆垛的按鈕板上有一些轉換開按鈕，用于手動控制操作。在發(fā)生緊急情況時，圖3-1單元輸出，以滿足信息的傳輸、處理、、顯示、記錄和控制等要求。它是實現NPNPNPNPN3-2大，再經檢測、放大、限幅等措施，最后取得和物體移動信號相關的主EE-SPY402DC5-24V3-3VR3-4電容傳感器的兩種形式分為：NPNPNP在本系統(tǒng)中，只使用了PNP集電極開路輸出型。當被測物接近傳感器時則輸出信號，PNP編CR18-NPNBS5-D-D-CCD-BS5-BS5-BS5-BS5-3-1（三）S7—200PLC整個控制系統(tǒng)的下位機含三個主要組成部分：傳送帶、機械手、堆垛機，PLC（可編程控制器）S7-200PLCHMIPC/PPTS7-200CPUPC/PPI（下＝0，上＝1）；DIP9600（123010）11（40）選擇數據通信設備（DCE）（5PC/PPIRS-232（PC）PC：COM1COM2。PC/PPIRS-485（PPI）CPU3-5PU3-6C24V（源型接法（四）PLC機集成24輸入/16輸出40個數字I/0點。含PID控制器，可連接7個擴展模成步進驅動模塊。CPU226圖3-7CPU226典型接線Q0.0PLC1M主程序負責確定步進電動機的方向以及子程序調用。而子程序負責設定高速脈PLCQ0.0Q0.010.4Q0.010.4Q1.7編號、PLC3-8PLCI/O表3- I/O分配SB1(SB2(圖3- 驅動器接線示意（DirectCurrent），隨即返回到直流電（DirectCurrent）轉換為一個單相3-10PLCPLCI/O編編表3- I/O分配3-113-11流程圖的設計可以給人以最直觀的感覺，讀者一目了然，思路清晰，它能反映整個運行及控制過程的脈絡，為軟件設計提供了參考依據。由堆垛機的工作過程可知：一個工作循環(huán)（以取貨為例）中包括11個階段：選擇倉號位、所0軸和YZ軸正轉將伸竿取貨Y軸步進電機抬起Z軸反轉將物體帶出X軸和Y軸步ZZ軸電機運行至0號位[8]11個工作步。流程圖如下圖12所示：有無有0無有0號位有00Z軸電機反轉出庫號位置，Z軸電機將物體送Z軸電機正轉0號位，Y軸電機上升抬起，Z該庫位，Z軸直流電機正轉將伸桿庫內步進電機運行到所選倉位號，ZYZ圖12（二）實時系本系統(tǒng)以MICROSOFTC/C7.0MASM6.0的編程方法實現倉庫的實時,系統(tǒng)的模塊圖如圖13所示。圖13（三）態(tài)正常時才開始工作。本控制系統(tǒng)中具有一系列故障、安全保護以及部分但實際上，此處是廠房的立柱，是作業(yè)的，否則將發(fā)生事故。當操作員啟重新作業(yè)[1]。。本系統(tǒng)中機與下位機PLC控制器通信采用總線型的拓撲結構,與PLC交換作業(yè)信息、應答信息、查詢信息[19] 機與下位機PLC的通口采用RS232C串行通信方式,波特率為9600bps,7位數據位,2位校驗位(偶校驗)[11,8]。。打印、數據等功能模塊。其中出入庫管理是自動化立體倉庫管理系統(tǒng)中的模塊,作用是實現上位機對堆垛機控制器—PLC的直接管理與監(jiān)可靠性是系統(tǒng)能否正常工作的前提。本系統(tǒng)除了采用雙硬盤對系統(tǒng)數據進行實時備份的硬件冗余措施之外,軟件方面更是進行了冗余設計方面的考慮,如系統(tǒng)軟件采用如前所述三種控制方式的靈活相互切換,正是軟件設計冗余的可不會造成系統(tǒng)的阻塞,甚至死機現象。 我國從60年代末70年代初已開始研究探索自動化倉儲技術，直到開放高效益。近年來，基于PLC的自動化倉儲控制系統(tǒng)具有較高的自動化程度,已經成為生產物流建設發(fā)展的潮流。自動化倉儲與加工過程相連,可構成柔性加工系統(tǒng)。而自動化倉儲作為生產物流系統(tǒng)的樞紐和,是生產物流系統(tǒng)實PLC性會越來越高,控制也會越來越完善。在這里我要感謝他們。首先我要感謝的是我的指導老師老師。在為期近三個月的畢業(yè)設計過程中，他一直認真的幫助我，幫我分析課題，解決。在同學從剛開始到現在一直都給我很大的幫助在這里對他們說一聲謝謝，沒有的幫助我也就沒有現在的成果。們的教誨和指導，我們也將不會取得今天的成績。對他們說一聲：感謝你[1],,周奇才.自動化立體倉庫管理與控制系統(tǒng)的實現[J].制造業(yè)自動化,2002,(04).[2],.自動化立體倉庫的設計[J].沈陽工業(yè)學院學報,2004,(02).[3],,.基于單片機控制的立體倉庫的設計[J].企業(yè)科技與發(fā)展,2008,(18).[4],,.PLC在模擬立體倉庫中的應用[J].電氣時代,[5]劉曙光.基于PLC的立體倉庫運行系統(tǒng)[J].物流技術,[6].立體倉庫堆垛機的設計[J].現代制造,[7]之,.淺論自動化倉庫技術[J].中國儲