机械5

摘要 在现代的物流仓储系统中，自动化立体仓库应用日益广泛。而堆垛机性能的优劣，对整个立体库的正常运行起着重要的作用。 本文主要内容通过对堆垛机作业流程的分析，提出了立体仓库电气控制系统的总体设计方案。利用工业控制计算机作为调度、管理、监控主机，利用可编程逻辑控制器(PLC)作为堆垛机的运动控制器件，根据系统需要进行了PLC模块、电机及电机驱动器的选型，并给出了系统供电原理图以及部分设备接线图。 本文详细阐述了本控制系统的设计思想，以及整个系统的硬件实现和软件设计。本文首先对自动化立体仓库系统做了系统的介绍。根据本设计的实际需求，堆垛机为立体仓库系统的主要作业机械，担负着出入库的重要任务。通过对堆垛机作业流程的分析，提出了自动化立体仓库系统的总体控制方案。本系统利用计算机作为监控主机，采用可编程逻辑控制器PLC作为堆垛机运行的控制器件。采用激光测距技术和变频调速技术相结合的方式实现对堆垛机运行的高精度的定位控制和速度控制。在软件设计方，本系统釆用模块化的程序设计方法，利用西门子公司的编程软件Step7编制PLC程序，使本系统实现货物出入库的自动和手动控制。对自动化立体仓库系统的PLC程序设计，进行模块化程序设计及I/O分配及模块建立提高执行效率。 关键词：堆垛机；PLC；电气控制 目录 摘要I Abstract II 1绪论1 1.1设计的背景及国内外设计现状1 1.1.1设计背景1 1.1.2堆垛机系统在国内外的设计现状1 1.2本课题设计目的及设计意义2 1.2.1目的： 2 1.2.2意义： 3 2堆垛机系统的方案设计4 2.1自动化立体仓库系统概述4 2.1.1堆垛机的分类4 2.1.2堆垛机的组成4 2.2堆垛机作业流程分析6 2.2.1系统总体控制结构7 3自动化立体仓库控制系统设计9 3.1 PLC简介9 3.1.1 PLC的定义9 3.2硬件选型9 3.2.1 PLC的选型及模块的选择9 3.2.2输入输出点分配10 3.2.3堆垛机控制系统PLC外部电路设计12 3.2.4电机及其驱动器的选择12 3.3电控系统总体结构13 3.4堆垛机运行系统的位置控制14 3.4.1认址方式选择14 3.4.2激光测距技术及原理16 3.4.3激光测距传感器选型17 3.5光电开关19 3.6堆垛机运行系统的速度控制19 3.6.1变频器的选型20 3.6.2变频调速技术概况20 3.6.3堆垛机运行速度的闭环控制21 3.7检测传感器的选择22 3.7.1货架有无货物检测22 3.7.2货物位置检测23 3.8堆垛机的定位控制方案24 4 PLC程序设计25 4.1 PLC的工作原理25 4.2 PLC的编程软件和编程语言25 4.2.1编程软件25 4.2.2编程语言26 4.3自动化立体仓库系统的PLC程序设计26 4.3.1模块化的程序设计26 4.4功能划分及主要模块流程图27 4.4.1主要功能模块程序流程28 4.5自动方式下的堆垛机运行控制32 4.5.1列向运行PLC程序实现33 4.5.2行向运行PLC程序实现35 4.5.3货叉伸缩控制PLC程序实现36 5结论39 致谢40 参考文献41 附录A译文43 附录B外文文献51