基于PLC系统的巷道式堆垛机定位控制系统的毕业设计论文

本科生毕业论文（设计）

题目：基于PLC的巷道式堆垛机定位控制系统的设计姓名：

学院：机电工程学院

专业：农业电气化与自动化

班级：

学号：

指导教师：

完成时间：

2012年6月18日

基于PLC的巷道式堆垛机定位控制系统的设计

摘要

立体仓库的产生和发展是现代物流体系发展的要求和信息技术进步的结果。自上世纪60 年代以来,美、日、欧等国家和地区设计和投入使用的立体仓库越来越多,立体仓储技术已成为一门新兴的学科。堆垛机是自动化立体仓库的主要作业机械,担负着出库、进库、盘库等任务,是自动化立体仓库的核心部件,自动化立体仓库的发展就是以堆垛机的发展为主要标志的。巷道堆垛机是实现整个仓库系统“自动”功能的关键设备，对其控制系统的研究具有广阔的应用前景。本文以西门子公司S7-200系列PLC机型为例，研究了巷道式堆垛机的定位控制系统。

关键词：立体仓库；PLC；巷道式堆垛机；定位方法

Design of Position Control System of Laned Type of Stacker on PLC

Abstract

The creation and development of stereoscopic warehouse is the request of modern logistics system development and the result of information technique progress. From last century 60's, more and more nations and regions such as the United States, Japan, Europe began to design and devotion the usage of stereoscopic warehouse, which have become a newly arisen academics. Stacker is the core part of automation stereoscopic warehouse, which carries on many main missions for the automation stereoscopic warehouse. The development of automation stereoscopic warehouse take the stacker’s development as it’s main marking. The most important part of the whole warehouse system is laned type of stacker. The reserch of it’s controlling system has wildly application foreground.This paper took the example of Siemens company’s S7-200 series PLC, it reserched the position control system of laned type of stacker.

Key words : Stereoscopic warehouse ; PLC ; Laned type of stacker ; Posotioning method

目录

摘要..........................................................................................................I Abstract...................................................................................................II 第一章绪论 (1)

1.1自动化立体仓库定义 (1)

1.2 立体仓库的历史沿革 (1)

1.3 国内外自动化立体仓库的发展 (3)

1.4 本文主要研究内容 (4)

第二章巷道式堆垛机定位控制的总体设计 (5)

2.1 巷道式堆垛机概况 (5)

2.1.1堆垛机的研究现状 (5)

2.1.2 堆垛机控制系统的功能 (6)

2.1.3 巷道堆垛机机械结构 (6)

2.2定位自控系统总体设计 (7)

2.3系统硬件设计方案 (8)

2.3.1 控制核心单元的选择 (8)

2.3.2PLC的特点 (9)

2.4 系统软件设计方案 (10)

第三章定位控制系统的硬件设计 (11)

3.1 PLC的选型和资源配置 (11)

3.1.1 S7-200系列PLC概述 (11)

3.1.2 CPU型号的选择 (12)

3.1.3 其他功能模块的配置 (13)

3.1.4 PLC的I/O资源配置 (14)

3.2位置的定位方法 (15)

3.3 电气接线图及元器件的选择 (16)

3.3.1电气接线图 (16)

3.3.2元器件的选择 (19)

第四章定位控制系统的软件设计 (21)

4.1程序流程图 (21)

4.2编程软件简介 (22)

4.3程序设计 (23)

第五章总结与展望 (29)

参考文献 (30)

致谢 (31)

青岛农业大学机电工程学院本科毕业设计

第一章绪论

当今社会仓储、物流等概念已经逐渐为广大公众所了解，其相应的管理技术也在许多大、中型企业中付诸实施。计算机自控技术的飞速发展，为现代企业的物流管理提供了重要的技术支持。自动化立体仓库就是自控技术在物流管理上的一个很好的应用。自动化立体仓库不仅具有节省用地、减轻劳动强度、提高物流效率、降低储运损耗、减少流动资金积压等功能，而且在沟通物流信息、衔接产需、保证生产均衡、合理利用资源、进行科学储备与生产经营决策等方面发挥着独特的作用，使人们真正享受到现代计算机技术应用于企业物流管理的益处。

自动化立体仓库是融计算机网络数据库管理技术、自动控制技术、通讯技术、机电技术为一体的综合系统，科技含量高，并具有一定的复杂性。本文的研究对象堆垛机，或称巷道车是自动化立体仓库的主要存取设备，直接执行出、入库等任务的操作，因此其控制系统的灵活性、稳定性直接彰响着整个系统的运行状况[15]。

1.1 自动化立体仓库定义

在现代物流系统中，自动化立体仓库是一个重要的组成部分，它是一种新型的仓储技术，自动化立体仓库又称为自动存储/检索系统(Automated Storage/Retrieval System，即AS/RS)，它是物料搬运和仓储科学中的一门综合科学技术工程。它以高层货架为主要标志，以成套先进搬运设备为基础，以先进的计算机控制技术为主要手段，由此组成高效率的物流、大容量的科学的存储，以适应现代化生产的需求。

1.2 立体仓库的历史沿革

高层货架仓库的出现和发展是第二次世界大战以后生产和技术发展的结果。在生产发展的实际需要和科学技术发展的现实可能情况下，上世纪五十年代初开始出现了自动化立体仓库，并在实践中显示出了其优越性，随即得到迅速的推广和发展。1950年美国首先产生了手动控制的桥式堆垛起重机，这种起重机的大梁上悬挂一个门架(立柱)，利用门架的上下和旋转运动来搬运货物，与此同时也提出了高层货架的新概念，被认为是自动化仓库的雏形。1960年左右在美国开始出现了没有大梁的由人工操作的巷道式堆垛机。随着立体仓库的发展，巷道式堆垛机逐渐代替了桥式堆垛机。1963年美国的一个食品厂在仓库工作中采用电子计算机，成为世界上最早的全自动化仓库。此后，从1963年开始，在欧洲各国，由于用地紧张，开始计划建造2530米的高层自动化仓库。从1967年开始，相继完成了一些计算机管理和计算机控制的全自动化仓库。1970年安装了由货架