基于PLC的立体仓库运行系统

毕业设计说明书论文题目：立体仓库的PLC控制系统作者姓名：班级学号：系部：机电工程系专业：机电一体化指导教师：张君霞老师2011年4 月8 日目录摘要 (2)1.绪论 (3)1.1 设计背景及研究意义 (3)2.2 本课题设计的内容 (3)2.系统控制方案的确定 (4)2.1 自动化立体仓库控制器的简介 (4)2.2 用PLC控制立体仓库的优点 (4)2.3 系统控制要求方案 (4)2.4 系统设计的基本步骤 (5)3.系统硬件的设计 (5)3.1 系统硬件组成 (5)3.2 可编程控制器（PLC）选型 (7)3.3 PLC输入输出分配表 (8)3.4 控制结构示意图 (9)4.系统软件的设计 (10)4.1 编程语言的介绍 (10)4.2 编程软件STEP7的介绍 (10)4,3 系统软件流程图 (11)4.4 梯形图的设计 (12)5.系统的调试及结论 (12)5.1 梯形图程序的下载 (12)5.2 程序运行调试结果 (14)5.3 结论 (14)致谢 (15)参考文献 (16)附录A (17)摘要随着国民经济的迅速发展，自动化立体仓库在各行各业都得到了广泛的应用。

本设计就是采用西门子S7-200系列PLC作为核心控制元件的小型自动化立体仓库，该设计采用专用键盘作为人机接口部件，具有手动和自动操作两种操作模式，可根据用户需求人机之间进行信息交换，通过控制步进电机及其它部分，来实现3*4立体仓库的“取货“或“存货“等功能。

关键词：立体仓库、可编程控制器（PLC）、西门子S7-2001.绪论1.1本课题设计背景立体仓库的产生和发展是第二次世界大战之后生产和技术发展的结果。

50年代初，美国出现了采用桥式堆垛起重机的立体仓库；50年代末60年代初出现了司机操作的巷道式堆垛起重机立体仓库；1963年美国率先在高架仓库中采用计算机控制技术，建立了第一座计算机控制的立体仓库。

此后，自动化立体仓库在美国和欧洲得到迅速发展，并形成了专门的学科。

基于PLC的立体仓库堆垛机监控系统设计论文摘要：立体仓库堆垛机是一种高效的货物存储和搬运设备，广泛应用于物流行业。

为了实现对立体仓库堆垛机的监控和控制，本论文基于PLC技术设计了一个立体仓库堆垛机监控系统。

该系统采用了PLC作为主控制器，通过传感器实时监测货物的位置和状态，并通过人机界面呈现给操作员，实现对立体仓库堆垛机的远程监控和控制。

经过实际应用验证，该系统具有高效、稳定和可靠的特点，可以实现对立体仓库堆垛机的自动化管理。

1. 引言立体仓库堆垛机是一种现代化的货物存储和搬运设备，具有高效、快捷和节省空间的特点，被广泛应用于物流行业。

传统的立体仓库堆垛机需要操作员进行人工控制和监控，效率低下且易出错。

为了提升立体仓库堆垛机的工作效率和安全性，本论文设计了一个基于PLC的立体仓库堆垛机监控系统。

2. 系统设计2.1 硬件设计本系统的硬件设计主要包括PLC、传感器和人机界面。

PLC作为主控制器，接收传感器信号并控制输出信号，完成对立体仓库堆垛机的监控和控制任务。

传感器主要用于监测货物的位置和状态，包括货物的高度、重量和是否有货物堵塞等。

人机界面通过显示屏实时显示货物的位置和状态，并提供操作界面给操作员。

2.2 软件设计本系统的软件设计主要包括PLC程序、数据库和人机界面程序。

PLC程序通过读取传感器信号和数据库的数据来实现对立体仓库堆垛机的监控和控制。

数据库存储着货物的位置和状态信息，实时更新并提供给人机界面显示。

人机界面程序通过与PLC进行通信，实现对立体仓库堆垛机的远程监控和控制。

3. 系统实现系统实现过程中，首先进行了硬件的搭建和连接，确保PLC、传感器和人机界面正常工作。

然后编写了PLC程序，对传感器信号进行处理，并根据货物位置和状态控制输出信号。

同时，设计了数据库结构，建立了与PLC程序的数据通信。

最后，开发了人机界面程序，实现了对货物位置和状态的实时监控和控制。

4. 系统评估经过实际应用验证，本系统具有高效、稳定和可靠的特点。

C
B
A
系统结构—3.电气结构及元件安装位置
SM
HL
SQ7
A
B
S1—托盘检测 S2—销钉检测
SQ6
S3—销钉气缸复位 S4—销钉气缸至位
SQ5
YM1
S1 SQ2
S3
S5—止动气缸至位 S6—止动气缸复位
SQ4
YM2
M1
SQ1
C1—止动气缸 C2—销钉气缸
C1
SQ3
S2
M2
M1—传送电机 HL1—红色指示灯
光栅位移传感器原理
是由一对光栅副中的主光栅（即 标尺光栅）和副光栅（即指示光栅 ）进行相对位移时，在光的干涉与 衍射共同作用下产生黑白相间（或 明暗相间）的规则条纹图形，称之 为莫尔条纹。经过光电器件转换使 黑白（或明暗）相同的条纹转换成 正弦波变化的电信号，再经过放大 器放大，整形电路整形后，得到两 路相差为90o的正弦波或方波，送入 光栅数显表计数显示。
立体仓库PLC控制系统 的运行与维护
2020年4月29日星期三
情境四——实施过程参考
立体仓库PLC控制系统的运行与维护 我能做好
认识系统
熟悉工艺
读懂程序
运行维护
一 立体仓库系统结构认识与分析
11 系统整体结构 2 典型机械结构及在本系统的应用 3 电气结构及电器元件安装位置
系统结构认识与分析—1.整体结构
典型电气元件—1.光栅尺
光栅尺使用注意事项
7） 不要自行拆开光栅传感器，更不能任意 改动主栅尺与副栅尺的相对间距，否则一 方面可能破坏光栅传感器的精度；另一方 面还可能造成主栅尺与副栅尺的相对摩擦 ，损坏铬层也就损坏了栅线，进而造成光 栅尺报废。 8） 应注意防止油污及水污染光栅尺面，以 免破坏光栅尺线条纹分布，引起测量误差 。 9） 光栅传感器应尽量避免在有严重腐蚀作 用的环境中工作，以免腐蚀光栅铬层及光 栅尺表面，破坏光栅尺质量。

效果：
基于FX2NPLC以及MCGS组态软件来实现对3*3立体仓库的模型控制系统的控制；对立体仓库的监视用工控组态软件MCGS，实现立体仓库控制系统“取/存”货运行动的模拟仿真。
毕业设计（论文）开题报告
5、已查阅参考文献：
[1]张万忠主编电器与PLC控制技术[M],北京：化学工业出版社，2003年
[2]胡学林主编可编程控制器教程[M],北京电子工业出版社，2004年
据不完全统计，美国拥有各种类型的自动化立体仓库20000多座，日本有38000多座，德国有10000多座，英国有4000多座，前苏联有1500多座。自动化立体仓库的出现大大拓展了仓库的功能，通过采用计算机控制，对各种信息进行存储和管理，有效衔接生产与库存，加快了物资周转，降低了成本，从发展来看，建立物流系统与企业大系统间的实时连接，是目前自动化立体仓库发展的另一明显趋势
2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；
3．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2005年4月26日”或“2005-04-26”。
自动化立体仓库应用范围很广，几乎遍布所有行业。在我国，自立体仓库应用的行业主要有机械，化工，航空航天，电子，医药，食品加工，烟草，印制，配送中心，机场，港口等。
2．本课题的国内外的研究现状
20世纪50年代初，美国出现了采用桥式堆垛起重机的立体仓库；50年代末至60年代初，出现了司机操作的巷道式堆垛起重机立体仓库；1963年美国率先在高架仓库中采用计算机控制技术，建立了第一座由计算机控制的立体仓库，此后，自动化立体仓库在美国和欧洲得到迅速发展，并形成了专门的学科。60年代中期，日本开始兴建立体仓库，并且发展速度越来越快，成为当今世界拥有自动化立体仓库最多的国家之一，据资料统计，在日本目前已建成的自动化立体仓库物流系统已超过8000座，我国首先由机械部北京起重运输机械研究所于1963年研制成第一台桥式堆垛起重机，1973年开始研制我国第一座由计算机控制的高15m的自动化立体仓库，并于1980年投入运行，与厂级计算机管理信息系统联网以及与生产线紧密相连。