立体仓库说明书

综合课程设计

说明书

课题：立体仓库系统设计组长：谢李宝生（2012100641）

组员：张卫民（2012100638）

蔡安旺（2012100639）

谢海平（2012100640）

谢祖斌（2012100642）

刘涵兴（2012100643）

专业：机械电子工程（1）班

2015-12-30

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。

本仓库模型控制系统是根据自动化立体仓库运行的基本原理而设计的。在整个控制系统中以三菱FX2N系列PLC作为核心控制元件，专用键盘作为人机接口部件，控制步进电机来驱动一个有两个自由度的仓库模型在高强度导轨上做二维运动。以步进电机每转输出的脉冲数为基础，通过键盘对每个仓位予以地址编码，通过PLC对命令键盘进行扫描并得到相应的仓位号，当PLC接收到来自键盘的输入命令后，便输出对应仓位的脉冲数，经过驱动器驱动步进电机按设定的方向转动一定的角度，进而控制传动部件丝杠旋转进行准确的定位，以完成货物的存取功能。另外，为了保证整个控制系统运行的稳定性和可靠性，我们还采用了限位开关对其进行限位保护。

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。

目录

第一章：目的及任务 (1)

1课程设计的目的及任务 (1)

1.1课程设计的目的 (1)

1.2课程设计的任务 (1)

2课程设计的内容及要求 (1)

2.1控制要求 (1)

2.2课题要求 (3)

2.3答辩基本问题 (4)

3课程设计的方法及步骤 (4)

3.1课题组信息表 (4)

3.2进度安排表 (5)

第二章：课程设计正文 (6)

1功能介绍 (6)

2硬件接口电路及原理 (6)

2.1 I/O分配表 (6)

2.2接口说明 (7)

3系统流程图 (8)

4仓库位置图 (8)

5 PLC程序梯形图 (9)

5.1手动控制程序 (9)

5.2 PLC程序梯形图 (9)

6电气原理图 (15)

6.1主控制部分 (15)

6.2输入模块部分 (16)

6.3输出模块部分 (16)

第三章：课程设计心得体会 (17)

第一章:目的及任务

课程名称：电气控制与PLC技术

英文名称：Electrics Control and PLC Technology

1课程设计的目的及任务

1.1课程设计的目的

本课程是一门实践性较强的课，通过了讲授常用低压控制电器，接触控制线路基本环节，典型生产机械的电气控制线路及可编程控制器的原理及应用，在学掌握了常用电器原结构、使用方法、控制线路的控制线路能分析和设计、典型可编程控制器的工作原理、编程方法和硬件设计方法的基础上能进行工程应用。

根据专业教学计划与教学大纲的规定，本课程应用有两周的课程设计。通过一定的课题，使学生巩固本课程的基础知识。提高运算、查阅资料、制图的设计的独立工作能力。

1.2 课程设计的任务

本实践环节主要将完成两个任务，设计符合控制要求的电气原理图及接线图，选择合适的电气元件并写出课程设计报告书。

2 课程设计的内容及要求

课题：立体仓库系统设计

2.1控制要求

系统图

工作过程：

工作过程分为手动和自动控制过程，手动、自动控制互不影响。

1、手动控制过程要求：

1）开机后，“手动/自动”摇柄开关切换到手动位置。

2)摇动“上升”摇柄开关，控制机构的上升运动。

3)摇动“下降”摇柄开关，控制机构的下降运动。

4)摇动“左移”摇柄开关，控制机构向左运动。

5)摇动“右移”摇柄开关，控制机构向右运动。

6)摇动“伸/缩”摇柄开关，控制机械手的伸/缩运动。

7)摇动“夹/放”摇柄开关，控制机械手的夹/放运动。

2、自动控制控制要求如下：

1）开机后，“手动/自动”摇柄开关切换到自动位置。

2）按下启动按钮，机构的X轴，Y轴同时运动回到原点。

3）若物料台上检测到没有物料，则机构停在原点；若检测到物

料台上有物料，则机构运动到物料台夹取物料，并搬运到1号仓库。

4）把物料存储到1号仓库完成后，若物料台上又检测到有物料，则机构回到物料台继续搬运物料，并搬运到2号仓库；若物料台上没有检测到有物料，则机构回到原点，等待，直到物料台上检测到有物料，然后继续搬运。

5）以此类推下去。

6）当仓库存满物料之后，机构停止（即使检测到物料台上有物料也不搬运物料）。

7）当仓库被清空之后，再次按启动按钮，重复以上动作。

8）按下停止按钮，系统停止工作。

2.2课题要求：

1) 根据控制要求，进行电气控制系统硬件电路设计，包括PLC 硬件配置电路。

2) 根据控制要求，编制PLC控制程序，有条件可以利用仓库模型或模拟开关板调试程序，模拟运行。同时要求利用上位机组态王组态软件完成控制对象的监控。

3) 编写设计说明书，内容包括：

①设计过程和有关说明。

②电气控制电路图、气动原理图。

③ PLC控制程序（梯形图和指令表）。

④电器元器件的选择和有关计算。

⑤电气设备明细表。