(完整版)小型立体仓库电气控制系统的设计毕业论文设计

综合毕业实践报告(论文)

综合毕业实践题目：小型立体仓库电气控制系统的设

计

系部: 电气工程系所学专

业：

现代应用电器与电

子

学生姓名：*** 班

级：

440310 学号： ********

起迄日期：2006.2至2006.6

实践地点：江苏省移动通信第二话务中心

指导教师：*** 专业技术职

务：

讲师

顾问

教师：

2006 年 6 月

摘要

随着国民经济的飞速发展,自动化立体仓库必然会在各行各业中得到越来越广泛的应用。自动化立体仓库是现代物流系统的重要组成部分，是一种多层存放货物的高架仓库系统，由自动控制与管理系统、高位货架、巷道堆垛机、自动入库、自动出库、计算机管理控制系统以及其他辅助设备组成。

本课题的电气控制是由日本三菱公司生产的FX2型可编程序控制器(PLC)、步进电机驱动电源模块、开关电源、位置传感器等器件组成。该电气控制系统分手动和自动两种方式。它实现的功能主要有：取（由零位出发到指定仓位号取货并送到入货台）；入（到零位取货并送入指定仓位号）等等，在执行完任务后自动返回到零位等待下一个指令。

本文首先对该课题的可行性及课题实现的现实意义和价值进行了介绍；其次对该系统的硬件组成、结构、原理进行了阐述和分析；再次对本控制系统的核心——软件进行了编写，论文中即有梯形图又有相应的语句表；最后对设计本课题所学到的知识和结论进行归纳和总结，并对本论文有待完善的地方进行扼要的说明。

关键词:立体仓库电气控制 PLC 步进电机物流管理

目录

第1章绪论 (1)

1.1 立体仓库在自动化生产过程中 (1)

1.2 此课题的设计内容及主要思路 (1)

1.3 设计此课题的可行性 (2)

1.4 设计此课题的实用价值及现实意义 (3)

第2章硬件部分 (4)

2.1 立体仓库的基本结构 (4)

2.2 立体仓库的硬件原理 (5)

2.2.1 步进电机的原

理 (5)

2.2.2 步进电机驱动器的原理 (5)

2.2.3 传感器的工作原理 (6)

2.2.4 开关型稳压电源的原

理 (6)

第3章元器件的选择 (9)

3.1 步进电机的选择 (9)

3.2 步进电机驱动器的选择 (12)

3.3 传感器及微动开关的选择 (16)

3.4 PLC的选择 (18)

3.4.1 IO点的选择 (18)

3.4.2 PLC型号的选择 (18)

第4章软件部分 (20)

4.1 IO地址分配表 (20)

4.2 PLC设计的梯形图 (21)

4.3 PLC的语句表 (31)

第5章结论与展

望 (39)

5.1 结论 (39)

5.2 展望 (39)

参考文献 (41)

致

谢 (42)

第一章绪论

随着国民经济的飞速发展,自动化立体仓库必然会在各行业中得到越来越广的应用。自动化立体仓库是现代物流系统的重要组成部分，是一种多层存放货物的高架仓库系统，由自动控制与管理系统、高位货架、巷道堆垛机、自动入库、自动出库、计算机管理控制系统以及其他辅助设备组成。通过出入输送系统将货物送至仓库货架前，由巷道堆垛机实现自动出库和入库存，整个过程通过计算机网络化管理和自动控制系统。

1.1 立体仓库在自动化生产过程中的重要性

自动化立体仓库具有普通仓库无可比拟的优越性。首先是节约空间、节约劳力。据国际仓库自动化会议资料：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仓库比较情况为：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%。立体仓库的单位面积储存量为普通仓库的4-7倍。其次是提高仓库管理水平，减少货损，优化、降低库存，缩短周转期，节约资金。近年来，特别在冷冻行业，自动化立体仓库的发展极快。

自动化立体仓库（以下简称立库）系统，能在计算机的控制下，实现自动化入库管理、在库管理、出库管理、盘库管理、具有自动查询管理功能。系统管理计算机能与上位（工厂）中心计算机连通，能与全厂计算机相互通讯，及时汇总提供库存信息；监视货物流向；具有经济情报分析功能；具有先进的功能及设备进行故障检测和查询显示功能。立库可充分利用空间，减少占地面积，有效利用仓储能力，合理减少库存，高速存取,加快储备资金周转，适应现代企业的柔性化生产。可广泛应用于医药、电子、汽车、机械、化工等行业。

1.2 此课题的设计内容及主要思路

该立体仓库主体由底盘、四层十二仓位库体、运动机械及电气控制等四部分组成。

机械部分采用滚珠丝杠、滑杠、普通丝杠等机械元件组成，采用步进电机作为拖动元件。

该控制系统主要由日本三菱公司生产的FX2型可编程序控制器(PLC)、步进电机驱动电源模块、开关电源、位置传感器等器件组成。小型立体仓库的电气控制系统由PLC来实现，控制系统分手动和自动两种方式。

此系统实现的功能主要有：取（由零位出发到指定仓位号取货并送到入货台）；入（到零位取货并送入指定仓位号）等功能，在执行完任务后自动返回到零位等待下一指令。

小型立体仓库的应具备的功能主要有几下几点：

1、开机时首先要回零位操作，这样的目的就是给堆垛机有个工作参考点；

2、堆垛机（机械手）要有三个自由度，即：前进、后退；上、下；左、右；

3、堆垛机的运动由步进电机驱动，伸缩由直流电机控制（Y方向）；

4、堆垛机前进（或后退）运动和上（或下）运动可同时进行；

5、堆垛机前进、后退和上、下运动时必须有超限位保护；

6、每个仓位必须有检测装置（微动开关），当操作有误时发出错误报警信号；

7、仓位共有12个，3行4列；

8、当按完仓位号后，没按入或取前，可以按取消键进行取消该操作。

9、整个电气控制系统必须设置急停按钮，以防发生意外。

本系统设计的主要思路是：第一、对系统进行整体规划，此阶段主要进行资料搜集和阅读工作；第二、对系统的硬件原理的理解和消化并对其