开题报告(小型立体仓库电气控制系统的设计与研究)

小型立体仓库电气控制系统的设计与研究

机电一体化

一、文献综述－－本课题的研究目的及意义：

自动化立体仓库可以产生巨大的社会效益和经济效益。它通过高层货架存储，使存储区大幅度地向高空发展，提高了空间利用率；自动化立体仓库采用层积式存放，结合计算机管理，可以很容易实现先入先出，防止货物的自然老化、变质和损坏；通过自动存取系统(AS/RS),加快了运行和处理速度，提高了劳动生产率，降低操作人员的劳动强度；采用自动化技术后，还能较好地适应黑暗、低温、污染、有毒和易爆等特殊场合的物品存储需要；计算机控制能够始终准确无误地对各种信息进行存储和管理，减少了货物处理和信息处理过程中的差错；同时借助于计算机管理还能有效地利用仓库存储能力，便于清点和盘库，合理减少库存，加快资金周转，节约流动资金，从而提高仓库的管理水平。

1、已了解的本课题国内外研究现状

美国于1959年开发了世界上第一座自动化立体仓库，并在1963年率先使用计算机进行自动化立体仓库的控制管理。此后，自动化仓库在欧美一些发达国家和日本迅速发展起来。70后代以来，发达国家大力推广商品物流自动化、高速化、信息化。进入80年代，自动化立体仓库在世界各国发展迅速，使用范围涉及几乎所有行业。我国自动化仓储系统自上世纪70年代开始研制以来，一直处于比较缓慢发展的态势。我国于1973年开始研制第一座由计算机控制的自动化立体仓库（高15米，机械部起重所负责），该系统1980年投入运行。据粗略统计，到2010年底，我国自动化立体仓库数量已超过1000座。

2、该课题的发展趋势

我国自动化立体库库应用范围很广，几乎遍布所有行业。目前已经取得应用的行业主要有机械、冶金、化工、航空航天、电子、医药、图书、食品加工、烟草、印刷、配送中心、机场、港口等。

目前我国的自动化立体库技术已经基本成熟，并进入大量应用阶段。其技术水平与先进国家的差异主要在于高速性能、工艺、可靠性等方面。

二、主要研究内容：

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。

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。

三、方法及预期目标：

自动化立体仓库可以产生巨大的社会效益和经济效益。它通过高层货架存储，使存储区大幅度地向高空发展，提高了空间利用率；自动化立体仓库采用层积式存放，结合计算机管理，可以很容易实现先入先出，防止货物的自然老化、变质和损坏；通过自动存取系统(AS/RS),加快了运行和处理速度，提高了劳动生产率，降低操作人员的劳动强度；采用自动化技术后，还能较好地适应黑暗、低温、污染、有毒和易爆等特殊场合的物品存储需要；计算机控制能够始终准确无误地对各种信息进行存储和管理，减少了货物处理和信息处理过程中的差错；同时借助于计算机管理还能有效地利用仓库存储能力，便于清点和盘库，合理减少库存，加快资金周转，节约流动资金，从而提高仓库的管理水平。

自动化仓库的信息系统可以与企业的生产信息系统集成，实现企业信息管理的自动化。立体仓库的出现,实现了仓库功能从单纯保管型向综合流通型的转变。随着现代化生产规模的不断扩大和深化,它将为工业、企业带来巨大的经济效益。

四、课题进度计划：

本系统设计的实施方案进度安排：

第七学期第18—19周：收集立体仓库控制系统的设计资料，对系统进行整体规划；完成开题报告的初稿；

第八学期第1-3周：完成开题报告；

第八学期第4-10周：对系统的硬件原理的理解和消化并对其进行合理地选择；完成立体仓库控制系统的硬件部分和软件部分，包括立体仓库的基本结构、硬件原理、元器件的选择和PLC的设计梯形图语句表；

第八学期第10周：对系统软件的编写并在模拟系统中进行软件的核对，在时间允许的情况下对系统进行运行调试，进行中期检查；

第八学期第13周前：完成毕业设计的初稿审查；

第八学期第15周前：完成毕业设计的定稿；

第八学期第15周：整理毕业设计的全部资料装订成册；

第八学期第15周：审查毕业答辩的资格，准备毕业答辩；

第八学期第16周：进行毕业答辩。

五、已收集的资料目录：

[1]李玉婷. 三菱PLC应用探讨[M]. 江苏：江苏机电信息杂志出版社，2011（30）：30.

[2] 程宪平. 可编程控制器原理与应用[J].化学工业出版社2009（3）：45.

[3] 李仁. 电气控制技术[J]. 机械工业出版社，2008（5）：15.

[4] 徐建俊. 电机与电气控制[J]. 清华大学出版社，北京交通大学出版社 2004（3）：18.

[5] 宋德玉. 可编程控制器原理应用系统设计技术[J]. 北京：冶金工业出版社，2002（2）：15.

[6] 吴哓军. 电气控制与可编程控制器应用[J]. 西安：西安建筑科技大学，2002（3）：28.

[7] 廖常初. 可编程序的控制器的编程方法与工业应用[J]. 重庆：重庆大学出版社，2001（2）：23.