智能仓库本科毕业设计.doc

发布时间：2022-06-09 发布人：admin 分类：说明书资料大小：3.55M 资料格式：doc 举报版权申诉

ecssion-1419892-16359647440402307436.doc.pdf-第1页.png

第1页 / 共60页

ecssion-1419892-16359647440402307436.doc.pdf-第2页.png

第2页 / 共60页

ecssion-1419892-16359647440402307436.doc.pdf-第3页.png

第3页 / 共60页

ecssion-1419892-16359647440402307436.doc.pdf-第4页.png

第4页 / 共60页

ecssion-1419892-16359647440402307436.doc.pdf-第5页.png

第5页 / 共60页

ecssion-1419892-16359647440402307436.doc.pdf-第6页.png

第6页 / 共60页

ecssion-1419892-16359647440402307436.doc.pdf-第7页.png

第7页 / 共60页

ecssion-1419892-16359647440402307436.doc.pdf-第8页.png

第8页 / 共60页

第1章绪论

1.1 课题背景

1.2 问题的提出及研究意义

1.3 主要构思和工作任务

第2章立体仓库系统的设计及流程分析

2.1 本章小结

2.2 立体仓库系统的设计

2.2.1 立体仓库系统的概况

2.2.2 动作循环图

2.2.3 动作循环图说明

2.3 系统流程分析

2.3.1 动作流程图

2.3.2 动作流程图说明

第3章控制系统的外围控件系统

3.1 本章小结

3.2 旋转编码器

3.2.1 旋转编码器简介

3.2.2 旋转编码器的工作原理

3.3 变频器

3.3.1 异步电动机的变频调速

3.3.2 变频器的基本构成

3.3.3 变频器的矢量控制方式

3.3.4 变频器速度曲线的设定

3.3.5 变频器硬件连接图

3.4 编程撞块

3.5 气动系统（机械手）

第4章PLC控制系统的设计

4.1 本章小结

4.2 可编程控制器的选取

4.3 I/O 表及PLC硬件原理图介绍

4.3.1 I/O分配表

4.3.2PLC硬件原理图

4.4 梯形图设计

4.5 矩阵扫描输入

4.5.1 矩阵扫描原理

4.5.2 矩阵扫描输入梯形图

第5章上位机与PLC的通讯系统

5.1 本章小结

5.2 PLC与监控上位机之间的通讯

5.2.1 PLC与上位机的功能介绍

5.2.2 PLC与监控上位机的通讯过程

5.2.3 上位机链接通信功能的设定

5.3 组态王软件介绍

5.4 监控系统的基本功能

结论

致谢

参考文献

附录A

附录B

哈尔滨理工大学学士学位论文立体仓库的微机控制系统摘要随着科学技术和工业生产的飞速发展，现代物流领域出现了一种新型的仓储方式——自动化立体仓库。它是以高层货架为主体，以成套搬运设备为基础，以计算机控制技术为手段的高效率物流，大容量存储的机电一体化高科技集成系统。本文所介绍的自动化立体仓库系统是以 OMRON 可编程控制器作为下位机对系统机械设备进行逻辑控制，同时利用和上位机的通信功能控制货物出入库的全自动化作业，提高了系统的自动化程度，完善了系统功能。由于 PLC 所具有灵活性、模块化、易于扩展、及可靠性高的特点，可根据现场的要求，实时地控制大车、小车、机械手的不同工作要求。本文首先介绍了立体仓库系统的总体设计方案，根据取送货的具体流程，选择相应的控制设备搭建系统的外围电路。重点介绍了 PLC 控制系统，通过 PLC 的软件设计达到控制大车、小车、机械手完成取送货任务的目的。最后针对上位机和 PLC 的通讯作了详细介绍。立体仓库在现代物流领域中起着至关重要的作用。在各种技术的支持下，立体仓库控制技术的前景一片光明。关键词自动化立体仓库；可编程控制器；变频器；旋转编码器 - I -

哈尔滨理工大学学士学位论文 The Micromachine Control System of the Stereoscopic Warehouse Abstract With the rapid develepment of scientific technology and industrial production, a kind of new warehouse method appeared in the modern logistics realm – the automatic stereoscopic warehouse.It is high-tech integrated system of electro- mechanical integration with high efficiency in logistics and large storage, taking high shelf as the corpus,a whole set of porterage equipment as the foundation, and the computer-controled technology as the device. The autamatic stereoscopic warehouse system introduced in the text carries the logic control on the system machine equipments with the programmable controller of OMRON as the next machine. Meanwhile, it controls the full-autamatic homework of goods discrepancy database bu making use of the correspondence function with the honor machine.By doing so, it raises the autamatic degree of the system and perfects the function of system. Because PLC possesses the features of flexibility, module, easily streching and high feasibility, it can control the requirements of different work of big car, small car and manipulator in real-time according to the present request. This text first introduces the whole design project of the stereoscopic warehouse system,which builds the peripheral circuit system by chosing the correspondent controling equipments according to the concrete process of taking nd delivering goods. The text put emphasis on the controling system of PLC, and control the big car, small car and manipulator to finish the mission of taking and delivering goods through the software design of PLC.Finally the text introduces the communication between the honor machine an PLC in detail. The stereoscopic warehouse system plays a crucial role in the modern logistics realm.With the support of various technologies,stereoscopic warehouse control technique has a bright future. Keywords Automated Storage and Retrieval System; PLC; Converter; Rotary Encoders - II -

哈尔滨理工大学学士学位论文目录摘要……...............................................................................................................I Abstract................................................................................................................II 第 1 章绪论........................................................................................................1 1.1 课题背景...................................................................................................1 1.2 问题的提出及研究意义...........................................................................1 1.3 主要构思和工作任务...............................................................................2 第 2 章立体仓库系统的设计及流程分析........................................................4 2.1 本章小结...................................................................................................4 2.2 立体仓库系统的设计...............................................................................4 2.2.1 立体仓库系统的概况........................................................................4 2.2.2 动作循环图........................................................................................5 2.2.3 动作循环图说明................................................................................5 2.3 系统流程分析...........................................................................................6 2.3.1 动作流程图........................................................................................7 2.3.2 动作流程图说明................................................................................9 第 3 章控制系统的外围控件系统..................................................................11 3.1 本章小结.................................................................................................11 3.2 旋转编码器.............................................................................................11 3.2.1 旋转编码器简介..............................................................................11 3.2.2 旋转编码器的工作原理..................................................................12 3.3 变频器.....................................................................................................13 3.3.1 异步电动机的变频调速..................................................................13 3.3.2 变频器的基本构成..........................................................................14 3.3.3 变频器的矢量控制方式..................................................................14 3.3.4 变频器速度曲线的设定..................................................................16 3.3.5 变频器硬件连接图..........................................................................17 3.4 编程撞块.................................................................................................19 3.5 气动系统（机械手）.............................................................................19 第 4 章 PLC 控制系统的设计...........................................................................21 4.1 本章小结.................................................................................................21 4.2 可编程控制器的选取.............................................................................21 4.3 I/O 表及 PLC 硬件原理图介绍.............................................................23 4.3.1 I/O 分配表.......................................................................................23 4.3.2 PLC 硬件原理图...............................................................................24 4.4 梯形图设计.............................................................................................25 - III -

哈尔滨理工大学学士学位论文 4.5 矩阵扫描输入.........................................................................................33 4.5.1 矩阵扫描原理..................................................................................33 4.5.2 矩阵扫描输入梯形图......................................................................33 第 5 章上位机与 PLC 的通讯系统..................................................................38 5.1 本章小结.................................................................................................38 5.2 PLC 与监控上位机之间的通讯..............................................................38 5.2.1 PLC 与上位机的功能介绍...............................................................38 5.2.2 PLC 与监控上位机的通讯过程.......................................................38 5.2.3 上位机链接通信功能的设定..........................................................39 5.3 组态王软件介绍.....................................................................................40 5.4 监控系统的基本功能.............................................................................42 结论....................................................................................................................43 致谢....................................................................................................................44 参考文献............................................................................................................45 附录 A................................................................................................................46 附录 B................................................................................................................53 - IV -

哈尔滨理工大学学士学位论文第 1 章绪论 1.1 课题背景随着科学技术和工业生产的飞速发展，现代物流技术领域内出现了一种新型仓储方式——自动化立体仓库。它是以高层货架为主体，以成套搬运设备为基础，以计算机控制技术为手段的高效率物流，大容量存储的机电一体化高科技集成系统。它集机械、电子、计算机、通信、网络、传感器和自动控制等多种技术于一体，以搬运机械化、控制自动化、管理微机化、信息网络化为特征，成为现代化物流设计中产品生产与存储的枢纽。自动化立体仓库是生产物流的重要组成部分。其产生也是以物流为背景的。物流是指物资实体（物资及其载体）的物理流动过程，即物资场所（位置）的转移及时间的占用。是“供”、“需”间有机衔接的桥梁，其过程主要包括运输、仓储、装卸、咨询、服务等。虽然自有生产以来就有物流，但是物流作为一项专门的学问引起人们重视，作为一个专门的学科被研究，却远远滞后于生产制造。生产物流是现代生产的重要组成部分，随着生产力水平的日益提高，生产物流系统中所蕴藏的巨大潜力越来越引起人们的注意。物流是经济发展的命脉，像人体的血液一样，时刻支撑着人体的各种循环，维持着生命。在物流学众多的研究领域中，工业企业物流一直是被关注的焦点，这不仅由于物流组织的好坏直接决定着企业生产过程是否能够顺利进行，决定着企业产品的价值和使用价值是否能够顺利实现，还因为企业的物流费用已经成为生产成本和流通成本的重要组成部分。因此，以降低物流成本、减少资金占用、缩短生产周期为主要目标的物流合理化（Rationalization）被称为企业的“第三利润源泉”、“最重要的竞争领域”。它被放到企业发展的战略高度来加以研究和实施。在提高加工制造设备本身能力与效益同时，挖掘物流的潜力，提高生产系统的总效益已经成为现代化的重要标志之一。随着生产制造的迅猛发展，物流落后的矛盾越来越突出，因此物流作为一门新兴的学科越来越受到人们的关注。企业现代化生产规模的不断扩大和深化，使仓库成为生产物流系统中的一个重要且不可缺少的环节，伴随着微电子技术的发展和管理水平的不断提高，使得自动化立体仓库得以实现。自动化立体仓库的出现是物流技术的一个划时代的革新，它不仅彻底改变了仓储作业，劳动密集效率低下的落后面貌，而且大大拓展了仓库功能，使之从单纯的保管型向综合流通型方向发展。因此自动化立体仓库作为物流系统的一个枢纽和核心，是物流系统实现物理合理化的关键所在。 1.2 问题的提出及研究意义自动化立体仓库又称立体库、高层货架仓库、自动仓储 AS/RS(Automatic - 1 -

哈尔滨理工大学学士学位论文 Storage & Retrieval System)。它是指在不直接进行人工处理的情况下，能自动地存储和取出物料的系统，是一种高层立体货架存储系统，用电子计算机控制管理和用自动控制机械设备进行存取作业的仓库。自动化立体仓库是集物料搬运和仓储科学的一门综合科学技术工程。它的特点在于以高层立体货架为主要标志，以成套先进的搬运设备为基础，以先进的计算机控制技术为主要手段，高效地利用空间、时间和人力进行出入库处理。由于它具有节约劳动力、作业迅速准确、提高保管效率、降低物流费用等优越性，正受到广泛重视。在现代物流系统和交通运输领域（港口仓储、商业配送等现代物流系统中）得到越来越广泛的应用，成为工厂物流、柔性制造系统和计算机集成制造系统中不可缺少的重要组成部分。和企业的上位系统连接后，可实现企业信息管理自动化。从而提高企业管理水平和经济效益。同时随着科学技术的发展，特别是计算机技术的发展，各种自动化计算机系统正在部分的代替人们的脑力劳动，并且不断地与各个领域的科学技术创造性的结合，促进了科学技术的蓬勃发展和前进。所以我们有必要研究一下自动化立体仓库。我国物流业整体发展水平与世界发达国家同行业相比、与我国经济发展规模、发展速度相比，仍有不小的差距。与此同时我国物流业发展在各个环节上很不平衡，特别是自动化立体仓库的发展明显落后，而立体仓库的发展在物流环节中又是一个关键环节，存在的问题也较多。随着物流业的广泛发展，人们对自动化立体仓库的出入库调度的合理化，任务响应的实时性以及仓库的智能化程度等要求也越来越高，应引起足够的重视。所以提出本课题意义在于，在全社会范围内对我国物流业发展给予重视的同时应更关注我国自动化立体仓库的发展，它是整个物流业的枢纽，有着不可替代的重要作用。因此应积极探索我国自动化立体仓库新的自动化控制技术、存储技术和管理技术以及数据库技术，结合现代科技的发展水平，用技术创新的思想，在实现自动化仓库的 “3I”——Integrated（集成化），Intelligent（智能化），Information（信息化）方面进行前瞻性研究、有益的探索和努力的实践。有利于我国的自动化立体仓库有效地调度货物，减少货物的库存时间、周转时间，使仓库的利用最大化，可给我国企业带来更大的经济效益和社会效益，使其在国民经济建设中发挥更大的作用，为此作出我们应有的贡献。 1.3 主要构思和工作任务接受到课题后，先认真阅读设计的内容、要求，在头脑中建立起设计课题的立体模型。遇到复杂问题翻阅资料或请教指导教师。找到解决问题的方法。逐渐消化理解课题后，根据设计要求画出整个设计流程图，如图 1-1。这也是设计自动化立体仓库的主要设计步骤。概括起来分三大部分：硬件设计、软件设计、PLC 和上位机的通讯设计。 - 2 -

哈尔滨理工大学学士学位论文 P L C 的选型 P L C 程序设计确定控制方式选择 I / O 模块 I / O 分配确定存储器容量课题调查选择外设调试运行系统构成的确定外围电路设计网络设计控制系统的设计通信程序设计 I / O 点数的确定监控程序设计图 1-1 设计流程图 - 3 -

哈尔滨理工大学学士学位论文第 2 章立体仓库系统的设计及流程分析 2.1 本章小结立体仓库系统存取货物的过程完全是依靠仓库的机电设备和控制系统（包括上位机和 PLC）完成。PLC 作为下位机主要任务是对立体仓库进行逻辑控制，满足取送货的基本功能，是控制系统的核心。同时利用和上位机（监控机）的通讯功能更好的控制货物出入库的全自动化作业。而仓库的机电设备是根据 PLC 和上位机发出的指令完成取送货的实施者，并实时的将运行信息反馈给 PLC 和上位机。PLC 系统和 PLC 与上位机的通讯将分别在第 4 章、第 5 章介绍。本章将介绍仓库的总体设计和工作流程的分析。 2.2 立体仓库系统的设计本设计考虑的是立体仓库中的一个货架，其它货架的设计同理。 2.2.1 立体仓库系统的概况该系统仓库货架为 8 行，16 列共 128 个仓位，此外还有一个复位初始点 O。每个仓位的规格都是一样的，长宽都是 50cm，而且货物所在的深度也一样。仓库的正面图如下：图 2-1 立体仓库正面图为了表示方便，每个仓位号都用四位十六进制数表示，前两位数表行号， - 4 -

分享到：

赞收藏

资料库

智能仓库本科毕业设计.doc

相关推荐

课程资源

热门标签

最新资料