毕业设计（论文）-基于台达PLC的立体库控制系统设计

南京工程学院毕业设计说明书（论文）毕业设计说明书(论文) 2011年 06 月 南 京Graduation Design （Thesis）Automated Library System Control Based on detal PLC BYWANG LuSupervised byLecturer CHENG QihuaDepartmemt of the BASIS of EXPERIMENTS and TRAINING CENTERNanjing Institute of TechnologyJune, 2011摘 要自动化立体库是一种集信息，存储管理于一体的高技术密集型机电一体化产品，是一种多层次存放货物的高架仓库系统。它是把计算机与信息管理和设备控制集合起来，能按控制指令要求自动完成货物存取的要求。本文的设计思路是将整个立体库的区域虚拟的分为三个区，区域划分是基于物料属性信息之上的，本课题有三种物料，即高成品件、低黑件、低白件。根据物料属性信息分别将其放入相应的货位，以提高存取的工作效率。因PLC强大的控制功能，本控制系统的控制器采用PLC控制，堆垛机由两轴（X/Z）伺服定位轴机构组成，具有三自由度。堆垛机是自动化立体库中的重要设备，它能够在自动化立体库的货架间来回穿梭运行，将货物放入货架；或者相反取出货架上的货物。输送带由变频器控制，可以进行变频传输。采用光电传感器检测有无物料，变频传输物料，分析堆垛机的工作过程，并确定堆垛机的定位方案。通过计算机系统对PLC的运行监控，并对货架信息进行处理，解决了堆垛机存取货物路径的优化问题。最终由PLC对堆垛机系统进行控制。人机界面，是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介，它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。人机界面可以对现场设备进行监控，及时采集系统信息，发现并处理故障，保证系统良好的运行，是自动化生产的必然发展方向。关键词：自动化立体库；堆垛机；PLC; 人机界面 ABSTRACTAutomated library is a collection of information, storage management in one of the high-tech-intensive mechanical and electrical integration products, is a multi-level storage of goods, overhead storage system. It is the computer and information management and control equipment together and follow the instructions to automatically control the access requirements of the goods. This design idea is the area the entire three-dimensional virtual library is divided into three zones, zoning is based upon the material property information, the subject of three materials, namely high-finished parts, low black pieces, low white pieces. , Respectively, according to the material attribute information into the appropriate stock of its position, in order to improve access efficiency. PLC control for the powerful, the controller uses the control system PLC control, stacking machine consists of two axes (X / Z) axis servo positioning institutions, with three degrees of freedom. Automated stacking machine is an important equipment in the library, it can automated library shelves in the back and forth between running into the cargo shelf; or vice versa out the goods on the shelves. Controlled by the drive belt and can be frequency transmission. Photoelectric sensor detects whether the materials used, frequency transmission of materials, analysis of the working process stacker and stacker position to determine the program. Through the computer system to monitor the operation of PLC, and the shelf information processing to solve the access of goods stacker path optimization problem. Ultimately by the PLC control system on the stacker. Man-machine interface, the system and user interaction and information exchange between the media, which implements the information within the acceptable forms of the human form of conversion between. Man-machine interface field devices can be monitored and timely information collection system to identify and deal with failure to ensure the system is running well, is the inevitable development of automated production. Keywords: automated library; stacking machine; PLC; computer显示对应的拉丁字符的拼音字典目 录第一章 绪 论1引言11.1本课题的目的和意义11.2自动化立体库的概述21.2.1 自动化立体库的组成21.2.2 自动化立体库的优点21.2.3 自动化立体库的分类31.3 国内外研究现状31.4 本课题的研究内容5第二章 系统控制方案的设计62.1 出入库原则概述62.1.1 先入先出原则72.1.2 分区原则72.1.3 均布原则72.1.4 重力原则82.1.5 效率原则82.1.6 出入库流程的设计82.2 系统设计的基本步骤92.3 系统的控制方案10第三章 系统的硬件设计133.1 PLC选型133.1.1 PLC的选型133.1.4 PLC的电源连接153.2 感应电机的选型153.3 变频器的选型163.3.1 变频器的选型163.3.2变频器的端子说明183.4 伺服电机的选型183.5 伺服驱动器的选型193.6人机界面的选型203.7 传感器的选用213.8 限位开关的选用253.9 电气原理控制图设计253.9.1 设备接线分析253.9.2 电气原理图29第四章 PLC软件程序的设计294.1 WPLSoft 2.11的介绍294.2 编程语言介绍304.3 PLC程序分析314.3.1 I/O地址表分配314.3.2 流程图设计314.3 PLC单机设计与调试33第五章 HMI程序设计355.2 HMI程序的调试35总 结36致谢词38附 录39附录一 电气原理图39附录二 PLC程序40附录三 HMI程序42附录四 元器件清单43附录五 元器件型号简介44参考文献46第一章 绪 论引言随着国民经济的飞速发展，自动化立体库在各行各业中得到了广泛的应用。它是现代化工厂的重要组成部分。它是一种多层的自动存取货物的高架仓库系统。传统的立体库是用专门的仓库工作设备进行货物出入库工作的仓库。传统的立体库逻辑控制系统采用继电器逻辑控制线路，这种控制线路存在着易出故障、维护不方便、运行寿命短、占用空间大等缺点。与传统的相比，自动化立体库采用PLC逻辑控制具有体积小、工作可靠性高、抗干扰能力强、修改程序方便等优点。从技术上看，PLC将逐渐取代传统的继电器控制系统。因此，进行立体库的PLC控制系统的设计，可以扩大PLC在自动控制领域的应用，具有一定的经济和理论研究价值。1.1本课题的目的和意义自动化立体库具有操作简单、迅速、使用方便、安全可靠、维护量小等特点，它可以为工厂提供一个安全、简易的使用环境，而传统的立体库主要是靠人工装卸，不仅浪费人力、物力，并且存在着较大的安全隐患，同时还浪费了大量空间。与传统的立体库相比，自动化立体库在许多方面都显示出优越性，比如： 提高空间利用率。因为它是高层货架存储，使存储空间大幅度地向高空发展 利用计算机的管理系统，使货物先入先出，防止货物堆积、损坏和变质 自动存取系统加快了工作效率的同时也有效地保证了人身和货物的安全 实现了特殊场合货物存储的需要，例如，有毒、易爆等 有效地减少了货物处理和信息处理过程中的差错自动化立体库的信息系统可以与企业的生产信息系统相结合，实现企业管理的自动化。同时，促进企业科学管理，减少了浪费，保证均衡生产，也提高了操作人员素质和管理人员的水平。1.2自动化立体库的概述1.2.1 自动化立体库的组成自动化立体库又称自动化仓库、现代智能库、高层货架仓库等，是近年来国际上迅速发展起来的一种新型存储设施。它主要通过高层货架充分利用空间进行存取货物，所以称之为“立体库”或“高架仓库”。可以做到无人操作，按计划入库和出库的全自动化控制，并且可以实现计算机网络化管理。自动化立体库基本由以下部分组成：货架：用于存放货物的立体结构，本系统采用3*3的钢结构货架。堆垛机：用于自动存取货物的设备，是自动化立体库中的重要设备，本系统的电动机由两伺服组成。传输设备：主要任务是将货物输送至堆垛机或从堆垛机将货物搬走，本系统选用变频器与感应电机的组合。货夹：将货物从输送带上搬移或移至输送带上，本系统采用的是机械气爪。