基于PLC立体仓库控制系统设计毕业论文.doc

.. .基于PLC立体仓库控制系统设计毕业论文目录第一章 绪论 11.1自动化立体仓库的历史及国外现状 11.2自动化立体仓库的简介及优越性 21.3立体仓库的概述 21.4论文的主要容 3第二章 自动化立体仓库述系统概述 42.1自动化立体仓库的硬件组成 42.2立体仓库自动控制系统总体设计 62.2.1自动化立体仓库控制原理分析 62.2.2自动化立体仓库的系统工艺流程 82.2.3功能分析 8第三章 系统控制方案的确定 113.1立体仓库系统设计的基本步骤 113.2立体仓库的系统控制方案 12第四章 立体仓库控制系统硬件设计 134.1控制系统的结构设计 144.2 PLC的选型 144.3 PLC的I/O资源配置 154.4其他资源配置 164.5步进电机的选择 174.5.1步进电机的原理 174.5.2步进电机的选择 174.5.3步进电机驱动器的选择 174.6传感器的选择 204.6.1反射式传感器的选择 204.6.2微动开关的选择 21第五章 立体仓库控制系统软件设计 225.1控制系统PLC程序流程 225.2程序设计思路 225.3梯形图的设计 23第六章 结论与展望 33谢辞 34参考文献 35附录A外文翻译-原文部分 36附录B外文翻译-译文部分 40附录C梯形图 44.参考资料.. .. .第一章 绪论1.1自动化立体仓库的历史及国外现状立体仓库产生和发展是第二次世界大战之后生产和技术发展的结果。

20世纪50年代初美国出现了采用桥式堆垛起重机的立体仓库；50年代末至60年代初，出现了司机操作的巷道式堆垛起重机立体仓库；1963年美国率先在高架仓库中采用计算机控制技术，建立了第一座由计算机控制的立体仓库此后，自动化立体仓库在美国和欧洲得到迅速发展，并形成了专门的科学60年代中期，日本开始兴建立体仓库，并且发展速度越来越快，成为当今世界上拥有自动化立体仓库最多的国家之一据资料统计，日本目前已建成的自动化立体仓库物流系统已超过8000座我国自动化立体仓库起步较晚，1963年研制成第一台桥式堆垛起重机，1973年开始研制我国第一座由计算机控制的自动化立体仓库（高15m，机械部起重所负责，该库1980年投入运行随着社会生产水平的提高，成产规模的扩大，现如今我国的自动化立体仓库犹如雨后春笋般的在各企业建立起来2007年，我国自动化立体仓库建设总量与2006年基本持平据不完全统计，全国共建成自动化立体仓库50余座，总产值在7亿人民币左右用户主要集中在医药生产、医药配送、食品、烟草生产及烟草配送、制造业、服装加工等行业领域高层货架仓库简称高架仓库一般是指采用几层、十几层乃至几十层高的货架储存单元货物，用相应的物料搬运设备进行货物入库和出库作业的仓库。

由于这类仓库能充分利用空间储存货物，故常形象地将其称为“立体仓库” 我国对立体仓库及其物料搬运设备的研制开始并不晚，1963年研制成第一台桥式堆垛起重机（机械部起重运输机械研究所），1973年开始研制我国第一座由计算机控制的自动化立体仓库（高15米，机械部起重所负责），该库1980年投入运行到2003年为止，我国自动化立体仓库数量已超过200座立体仓库由于具有很高的空间利用率、很强的入出库能力、采用计算机进行控制管理而利于企业实施现代化管理等特点，已成为企业物流和生产管理不可缺少的仓储技术，越来越受到企业的重视 自动化立体仓库（AS/RS）是由立体货架、有轨巷道堆垛机、出入库托盘输送机系统、尺寸检测条码阅读系统、通讯系统、自动控制系统、计算机监控系统、计算机管理系统以及其他如电线电缆桥架配电柜、托盘、调节平台、钢结构平台等辅助设备组成的复杂的自动化系统运用一流的集成化物流理念，采用先进的控制、总线、通讯和信息技术，通过以上设备的协调动作，按照用户的需要完成指定货物的自动有序、快速准确、高效的入库出库作业 与传统的货物仓库相比, 自动化仓库具有许多突出的功能, 主要包括以下四个方面:大大提高空间利用率，应用先进物流系统优化企业生产管理[1]，加快货物存取, 减轻劳动强度,提高生产效率，减少库存资金积压。

而且使用自动化立体仓库可以产生巨大的社会效益和经济效益它通过高层货架存储，使存储区大幅度地向高空发展，提高了空间利用率；自动化立体仓库采用层积式存放，结合计算机管理，可以很容易实现先入先出，防止货物的自然老化、变质和损坏；通过自动存取系统(AS/RS),加快了运行和处理速度，提高了劳动生产率，降低操作人员的劳动强度；采用自动化技术后，还能较好地适应黑暗、低温、污染、有毒和易爆等特殊场合的物品存储需要；计算机控制能够始终准确无误地对各种信息进行存储和管理，减少了货物处理和信息处理过程中的差错；同时借助于计算机管理还能有效地利用仓库存储能力，便于清点和盘库，合理减少库存，加快资金周转，节约流动资金，从而提高仓库的管理水平自动化仓库的信息系统可以与企业的生产信息系统集成，实现企业信息管理的自动化同时，由于使用自动化仓库，促进企业的科学管理，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自动化立体仓库的简介及优越性随着生活水平的提高，生产力的提高，现代物流业逐渐显现出快速增长的趋势，传统的仓储模式已经不能满足巨大的货存，所以立体仓库就显示出它的功效横移式自动化立体仓库是现代物流发展的重要组成部分，它可以充分的利用原有空间；它具有节约用地、减轻劳动强度、消除差错、提高仓储自动化水平及管理水平、提高管理和操作人员素质、降低储运损耗、有效地减少流动资金的积压、提高物流效率等诸多优点。

可以更好的为人们所用1.3立体仓库的概述自动化立体仓库，也叫自动化立体仓储，物流仓储中出现的新概念，利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化，存取自动化，操作简便化：自动化立体仓库，是当前技术水平较高的形式自动化立体仓库的主体由货架，巷道式堆垛起重机、入(出)库工作台和自动运进(出)及操作控制系统组成货架是钢结构或钢筋混凝土结构的建筑物或结构体，货架是标准尺寸的货位空间，巷道堆垛起重机穿行于货架之间的巷道中，完成存、取货的工作管理上采用计算机及条形码技术立体仓库的优越性是多方面的，主要在以下几个方面：1.提高空间利用率　　早期立体仓库构想的基本出发点是提高空间利用率，充分节约有限且昂贵的场地，在西方有些发达国家提高空间利用率的观点已有更广泛、深刻的含义，节约土地已与节约能源、保护环境等更多方面联系起来有些甚至把空间利用率作为考核仓库系统合理性和先进性的重要指标仓库空间利用率与其规划紧密相连，一般来说，立体仓库的空间利用率为普通仓库的2～5倍2.先进的物流系统提高企业生产管理水平　　传统的仓库只是货物的储存场所，保存货物是其唯一的功能，属于静态储存立体仓库采用先进的自动化物料搬运设备，不仅能使货物在仓库按需要自动存取，而且还可以与仓库以外的生产环节进行有机地连接，并通过计算机管理系统和自动化物料搬运设备使仓库成为企业物流中的重要环节。

企业外购件和自制件进入立体仓库短时储存是整个生产的一个环节，是为了在指定的时间自动输出到下一道工序进行生产，从而形成自动化的物流系统环节，属于动态储存，是当今立体仓库发展的明显技术趋势以上所述的物流系统又是整个企业生产管理系统(从订货、设计和规划、计划编制和生产安排、制造、装配、试验以及发运等)的一个子系统，建立物流系统与企业生产管理系统间的实时连接是目前立体仓库发展的另一个明显技术趋势3.加快货物存取，减轻劳动强度，提高生产效率　　建立以立体仓库为中心的物流系统，其优越性还表现在立体仓库具有快速的入出库能力，妥善地将货物存入立体仓库，及时自动地将生产所需零部件和原材料送达生产线同时，立体仓库系统减轻了工人综合劳动强度4.减少库存资金积压　　通过对一些大型企业的调查，我们了解到由于历史原因造成管理手段落后，物资管理零散，使生产管理和生产环节的紧密联系难以到位为了达到预期的生产能力和满足生产要求，就必须准备充足的原材料和零部件，这样，库存积压就成为较大的问题如何降低库存资金积压和充分满足生产需要，已经成为大型企业面对的大问题立体仓库系统是解决这一问题的最有效手段之一5.现代化企业的标志　　现代化企业采用的是集约化大规模生产模式，这就要求生产过程中各环节紧密相连，成为一个有机整体，要求生产管理科学实用，做到决策科学化。

建立立体仓库系统是其有力的措施之一由于采用计算机管理和网络技术使企业领导宏观快速地掌握各种物资信息，且使工程技术人员、生产管理人员和生产技术人员及时了解库存信息，以便合理安排生产工艺，提高生产效率国际互联网和企业部网络更为企业取得与外界连接，突破信息瓶颈，开阔视野及外引联提供了广阔的空间和坚实强大的技术支持　　以上所述的物流系统又是整个企业生产管理大系统（从订货、必要的设计和规划、计划编制和生产安排、制造、装配、试验、发运等）的一个子系统，建立物流系统与企业大系统间的实时连接，是目前自动化高架仓库发展的另一个明显的技术趋势　　现代化企业对管理提出了更高的要求，“管理出效益”的思维方式已成为大多数的现代企业管理者的共识1.4论文的主要容可编程控制器（programmable logic controller.PLC）是近年来发展迅速应用广泛的工业控制装置，是一种专为工业应用而设计的数字电子控制系统它以微处理器为核心，有机地将微型计算机技术、自动化控制技术及通信技术融为一体它采用灵活、方便、快捷的可编程序控制形式和结构，通过数字量或模拟量的输入与输出过程中的信号转换，完成确定的逻辑运算、顺序控制、定时、计数、数值计算和一些特定的功能，应用于工业控制中的各类生产过程。

本设计是采用西门子S7-200系列实现对推垛机小车的控制，实现立体仓库在现实生活中的应用第二章自动化立体仓库系统概述2.1自动化立体仓库的硬件组成自动化立体仓库由多部分组成，实际图片如图2-1所示图2-1自动化立体仓库实图（1）高层货架它是自动化立体仓库系统实现货物立体存放的主要支撑结构，作为仓库不可或缺的组成部分，其性能直接影响仓库及其设备的使用目前高层货架主要有焊接式和组合式两种形式2）巷道堆垛起重机它是用于自动搬运、存取货物的设备有轨巷道堆垛机通过安全滑触线供电，在巷道进行水平往复直线、垂直升降、货叉左右伸缩叉取等一系列协调动作，实现存储单元货物在巷道端口和指定货位间的出、入库作业按结构形式它可分为支柱和双立柱两种基本形式；按服务方式可分为直道、弯道和转移车3种基本形式3）输送系统它是立体库的主要外围设备，负责将货物运送到巷道端口或从巷道端口将货物移走常见的有辊道输送机、链条输送机、升降台、分配车、提升机、皮带机等4）托盘用于承载货物的器具，有钢、塑料、木制托盘，其中木托盘具有较高的性能价格比（5）自动控制系统驱动自动化立体仓库各个设备的自动控制系统该系统作为完整的系统独立运行外还预留和上级管理系统及仓库部其他管理系统的接口。

目前，立体仓库自动控制系统方式有集中控制、分离式控制和分布式控制3种6）库存管理系统也称中央计算机管理系统，是全自动化立体仓库的核心目前，典型的自动化立体仓库均采用大型的数据库系统（如SQL、ORA-CLE、SYBASE等）构筑典型的客户机/服务器体系，可以与其他系统（如ERP系统等）联网或集成7)PLCPLC是近年来发展极为迅速、应用极为广泛的工业控制装置它将传统的继电器控制技术、自动化技术、计算机。