2015年鄭州大學(xué)機(jī)電一體化畢業(yè)論文立體倉庫模擬裝置設(shè)計(jì)及控制PLC控制類控制部分設(shè)計(jì).docx

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1、 鄭州大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育 畢業(yè)設(shè)計(jì) 題目：立體倉庫模擬裝置的設(shè)計(jì)及控制(PLC控制類)控制部分設(shè)計(jì) 入學(xué)年月XXXX 姓名XXX 學(xué)號(hào)XXX 專業(yè)機(jī)電一體化 聯(lián)系方式XXX 學(xué)習(xí)中心XXX 指導(dǎo)教師XXXX 完成時(shí)間XXXX年XX月XX日 目錄 摘要 1 關(guān)鍵詞......................................................................................................................................

2、..........1 第一章緒論 2 1．1立體倉庫的定義、特點(diǎn) 2 1.1.1立體倉庫的定義 2 1.1.2立體倉庫的特點(diǎn) 3 第二章立體倉庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 2.1設(shè)計(jì)思想 4 2.1.1系統(tǒng)功能及運(yùn)行方式 5 2.1.2多種控制及作業(yè)方式 5 2.1.3多種檢測及保護(hù)功能 5 2.2立體倉庫控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 5 2.2.1立體倉庫總體結(jié)構(gòu) 5 2.2.1立體倉庫控制系統(tǒng) 6 2.3主要器件簡介 7 2.3.1可編程控制器（PLC） 7 2.3.2傳感器 7 2.3.3堆垛機(jī) 7 2.3.4輸送系統(tǒng) 8 2.3.5其它輔助設(shè)備 8 2.3.6初步設(shè)計(jì)

3、控制系統(tǒng)及倉庫管理系統(tǒng)（WMS）的各功能模塊 8 2.3.7仿真模擬整套系統(tǒng) 8 2.4自動(dòng)化倉庫系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 9 2.4.1自動(dòng)化倉庫的自動(dòng)尋址 9 2.4.2自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng) 9 2.4.3堆垛機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng) 9 2.4.4監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng) 10 2.4.5計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng) 10 第三章總結(jié)與展望 11 參考文獻(xiàn) 13 致謝 14 評審表 15 立體倉庫模擬裝置的設(shè)計(jì)及控制(PLC控制類)控制部分設(shè)計(jì) 摘要：自動(dòng)化立體倉庫是物料搬運(yùn)、倉儲(chǔ)科學(xué)的一門綜合科學(xué)技術(shù)工程，它以高層立體貨架為主要標(biāo)志，以成套先進(jìn)搬運(yùn)設(shè)備為基礎(chǔ)、以先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)為主

4、要手段，高效率的利用空間、時(shí)間和人力進(jìn)行出入庫處理。運(yùn)輸設(shè)備能夠在不需要人工干預(yù)的情況下自動(dòng)存儲(chǔ)和取出貨物的多層倉庫存儲(chǔ)系統(tǒng)，是現(xiàn)代物流與倉儲(chǔ)系統(tǒng)的重要組成部分，立體倉庫的生產(chǎn)和發(fā)展是現(xiàn)代物流體系發(fā)展的要求和信息及時(shí)進(jìn)步的結(jié)果。 上世界60年代以來，美、日、歐洲等國家和地區(qū)設(shè)計(jì)和投入的立體倉庫越來越多，立體倉庫存儲(chǔ)技術(shù)已成為了一門新興的學(xué)科。由堆垛起重機(jī)、入(出)庫工作臺(tái)和自動(dòng)運(yùn)進(jìn)(出)及操作控制系統(tǒng),將物料存放在正確的位置，以便隨時(shí)向制造系統(tǒng)供應(yīng)物料，與搬運(yùn)設(shè)備(如AGV、有軌小車、傳送帶)銜接，可靠及時(shí)供應(yīng)物料。 可編程控制（PLC）是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化立體倉庫的一種重要方式，并且可編程控制器

5、的特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代化工業(yè)的需要，可實(shí)現(xiàn)立體倉庫的出庫，進(jìn)庫等任務(wù)，是自動(dòng)化立體倉庫的核心部件，對其控制系統(tǒng)的研究具有廣闊的應(yīng)用前景。 關(guān)鍵詞：立體倉庫；PLC；控制系統(tǒng) 第一章緒論 當(dāng)今社會(huì)倉儲(chǔ)、物流等概念已經(jīng)逐漸為廣大公眾所了解，其相應(yīng)的管理技術(shù)也在許多大、中型企業(yè)付諸實(shí)施。隨著企業(yè)對倉儲(chǔ)物流管理的要求不斷提高，土地、人力資源等成本的持續(xù)增加，自動(dòng)化立體倉庫和物料搬運(yùn)系統(tǒng)不僅具有充分利用空間、節(jié)省用地、提高貨物存儲(chǔ)量、提高物流效率、降低儲(chǔ)運(yùn)損耗、高效出入庫、節(jié)省人力資源、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、減少流動(dòng)資金積壓等特點(diǎn)，而且在溝通物流信息

6、、銜接產(chǎn)需、保證生產(chǎn)均衡、合理利用資源、進(jìn)行科學(xué)儲(chǔ)備與生產(chǎn)經(jīng)營決策等方面發(fā)揮著獨(dú)特的作用，相比傳統(tǒng)平面?zhèn)}庫顯現(xiàn)出無可比擬的優(yōu)勢，加上計(jì)算機(jī)自控技術(shù)飛速發(fā)展，為現(xiàn)代企業(yè)的物流管理提供了重要的技術(shù)支持。自動(dòng)化立體倉庫就是自動(dòng)化控制技術(shù)在物流管理上的一個(gè)很好的應(yīng)用，使人們真正享受到現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于企業(yè)物流管理的益處。 1．1立體倉庫的定義、特點(diǎn) 1.1.1立體倉庫的定義 自動(dòng)化立體倉庫，也叫自動(dòng)化立體倉儲(chǔ)，物流倉儲(chǔ)中出現(xiàn)的新概念，利用立體倉庫設(shè)備可實(shí)現(xiàn)倉庫高層合理化，存取自動(dòng)化，操作簡便化：自動(dòng)化立體倉庫，是當(dāng)前技術(shù)水平較高的形式。自動(dòng)化立體倉庫的主體由貨架，巷道式堆垛起重機(jī)、入(出)庫工

7、作臺(tái)和自動(dòng)運(yùn)進(jìn)(出)及操作控制系統(tǒng)組成。 貨架自動(dòng)化立體倉庫簡稱立體倉庫。一般是指采用幾層、十幾層乃至幾十層高的貨架儲(chǔ)存單元貨物，用相應(yīng)的物料搬運(yùn)設(shè)備進(jìn)行貨物入庫和出庫作業(yè)的倉庫。由于這類倉庫能充分利用空間儲(chǔ)存貨物，故常形象地將其稱為“立體倉庫”。 立體倉庫產(chǎn)生于50年代初，美國出現(xiàn)了采用橋式堆垛起重機(jī)的立體倉庫，50年代末60年代初期出現(xiàn)了司機(jī)操作的巷道式堆垛起重機(jī)立體倉庫，1963年美國率先在高架倉庫中采用了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，建立了第一座計(jì)算機(jī)控制的立體倉庫，此后自動(dòng)化立體倉庫在美國和歐洲得到了迅猛的發(fā)展，并形成了專門的學(xué)科。60年代中期，日本開始了興建立體倉庫，并且發(fā)展的速度越來越快，

8、成為了當(dāng)今世界擁有了自動(dòng)化立體倉庫較多的國家之一。 我國對立體倉庫極其物料搬運(yùn)設(shè)備的研制開始的并不晚，1963年開始研制成第一臺(tái)橋式堆垛起重機(jī)，1973年開始研制我國第一臺(tái)由計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化立體倉庫，該倉庫1980年投入運(yùn)行。立體倉庫由于與有很高的空間利用率，很強(qiáng)的入出庫能力，采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制管理而利于實(shí)施現(xiàn)代化管理的特點(diǎn)，已成為企業(yè)物流和生產(chǎn)管理不可缺少的倉儲(chǔ)技術(shù)，越來越多的受到企業(yè)的重視。 自動(dòng)化立體倉庫是由立體貨架，有軌巷道堆垛機(jī)，出入庫托盤輸送機(jī)系統(tǒng)，尺寸檢測條碼閱讀系統(tǒng)，通信系統(tǒng)，自動(dòng)控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)以及其他的電纜橋架配電柜，托盤，調(diào)節(jié)平臺(tái)，鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)

9、等輔助設(shè)備組成的復(fù)雜的自動(dòng)化系統(tǒng)，運(yùn)用一流的集成化物流理念，采用先進(jìn)的控制，總線，通訊和信息技術(shù)，通過以后設(shè)備的協(xié)調(diào)動(dòng)作，按照用戶的需要完成指定貨物自動(dòng)有序，快速準(zhǔn)確，高效的入庫出庫作業(yè) 1.1.2立體倉庫的特點(diǎn) 與傳統(tǒng)的貨物倉庫相比較，自動(dòng)化倉庫主要有極大提高了空間利用率，應(yīng)用先進(jìn)物流系統(tǒng)優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)管理，加快貨物存取，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，減少庫存資金積壓等突出功能。而且使用立體倉庫可以產(chǎn)生極大的社會(huì)效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效益，使存儲(chǔ)空間從地面向高空發(fā)展，大大提高了空間的利用率；自動(dòng)化立體倉庫采用層積式存放，結(jié)合計(jì)算機(jī)管理，加快了運(yùn)行和處理速度，提高了勞動(dòng)效率，降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，采用自

10、動(dòng)化技術(shù)后，還能較好的適應(yīng)黑暗，低溫，污染，有毒和易爆等特殊場合的物品存儲(chǔ)需要；計(jì)算機(jī)控制能夠準(zhǔn)確無誤的對各種信息進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，減少了貨物處理和信息處理過程中的差錯(cuò)，同時(shí)借助于計(jì)算機(jī)管理還能有效的利用倉庫存儲(chǔ)能力，便于清點(diǎn)和盤算，合理減少庫存，加快資金周轉(zhuǎn)，節(jié)約勞動(dòng)資金，從而提高倉庫管理水平，自動(dòng)化倉庫的信息系統(tǒng)可以與企業(yè)的生產(chǎn)信息系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)信息管理的自動(dòng)化。同時(shí)，由于使用自動(dòng)化倉庫，促進(jìn)企業(yè)的科學(xué)管理，減少浪費(fèi)，保證均衡生產(chǎn)，也提高了操作人員素質(zhì)和管理人員的水平。 第二章立體倉庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2.1設(shè)計(jì)思想 本文主要研究的是PLC在立體倉庫模擬裝置的控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。系統(tǒng)設(shè)

11、計(jì)有物流工作站、四自由度機(jī)械手、堆垛機(jī)、輥道傳輸帶、多層貨架等，操作方便，輸入對應(yīng)的倉庫號(hào)，便可自動(dòng)存/取貨物（見圖一典型構(gòu)成及控制）。 圖一典型構(gòu)成及控制 2.1.1系統(tǒng)功能及運(yùn)行方式 立體倉庫具有車間的物流管理以及作業(yè)調(diào)度和堆垛機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)功能。在立體倉庫中物流工作站主機(jī)采用PIII計(jì)算機(jī)，多任務(wù)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，QRACLE數(shù)據(jù)庫，TCP/IP網(wǎng)絡(luò)等支持軟件，C語言編程，實(shí)現(xiàn)了對立體倉庫的動(dòng)態(tài)管理和作業(yè)監(jiān)控，堆垛機(jī)控制系統(tǒng)采用可編程序控制器，使用梯形圖言語編程，控制系統(tǒng)與管理監(jiān)控系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)通訊，堆垛機(jī)控制系統(tǒng)具有多種功能，可滿足該物流系統(tǒng)的要求 2.1.2多種控制及

12、作業(yè)方式 為了實(shí)現(xiàn)立體倉庫的自動(dòng)存取，就必須開發(fā)堆垛機(jī)控制器，這套具有三種不同技能的控制器：（1）在線自動(dòng)運(yùn)行；（2）離線自運(yùn)行；（3）人工手動(dòng)運(yùn)行。而實(shí)際運(yùn)行中已在線自動(dòng)運(yùn)行為主，其他2種方式為調(diào)試和維修的輔助手電，按照本控制器的設(shè)計(jì)，可在物流工作站的調(diào)度系統(tǒng)中結(jié)合成各種可能的堆垛機(jī)作業(yè)方式 2.1.3多種檢測及保護(hù)功能 本控制系統(tǒng)中既有水平和垂直方向的認(rèn)址檢測，左右的貨位探測，兩種貨物高度的檢測，貨物不正的檢測記憶，載貨臺(tái)占位/空位情況的檢測，機(jī)電故障檢測，水平及垂直終點(diǎn)附近的限速及停車檢測等，以保證堆垛機(jī)作業(yè)的正常運(yùn)行。以上檢測大部分是光電檢測，提高了可靠性和反應(yīng)速度。 2.2立

13、體倉庫控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 2.2.1立體倉庫總體結(jié)構(gòu) 立體倉庫系統(tǒng)由三條輥道傳輸帶、三個(gè)出入貨站臺(tái)、一個(gè)四自由度機(jī)械手，一個(gè)全自動(dòng)堆垛機(jī)以及兩排貨架組成（見圖二立體倉庫總體結(jié)構(gòu)）。將系統(tǒng)中的傳感器、執(zhí)行器和可編程控制器連接，通過編制相應(yīng)的程序，就可以用可編程序控器來控制物流工序。 圖二立體倉庫總體結(jié)構(gòu) 2.2.1立體倉庫控制系統(tǒng) 立體倉庫控制系統(tǒng)分為三個(gè)部分：輥道控制、堆垛機(jī)控制、機(jī)械手控制。在設(shè)計(jì)該控制系統(tǒng)時(shí)，采用兩臺(tái)三菱FX系列PLC作為立體倉庫的控制裝置。其中#1PLC主要用來控制輥道部分和堆垛機(jī)部分，#2PLC主要用來控制四自由度機(jī)械手，2臺(tái)PLC通過CC—Link網(wǎng)絡(luò)連通

14、，通過在兩臺(tái)PLC間的數(shù)據(jù)交換實(shí)現(xiàn)三個(gè)被控部分之間的協(xié)調(diào)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)綜合控制?？刂葡到y(tǒng)中配置了一臺(tái)上位機(jī)，通過RS—232與PLC相連，上位機(jī)一方面用于兩臺(tái)PLC控制程序的編輯，下載以及調(diào)試，另一方面，上位機(jī)用來監(jiān)視、管理自動(dòng)化立體倉庫系統(tǒng)（見圖三立體倉庫控制系統(tǒng)）。 圖三立體倉庫控制系統(tǒng) 在此系統(tǒng)中使用三個(gè)變頻器分別來控制三個(gè)輥道傳送帶的運(yùn)轉(zhuǎn)。輥道可以在正、反兩個(gè)方向運(yùn)轉(zhuǎn)，可以根據(jù)進(jìn)貨和出貨的需要來使用輥道，進(jìn)行自由組態(tài)。變頻器有很高的運(yùn)行可靠性和功能多樣性，降低了電動(dòng)機(jī)運(yùn)行噪聲，全面而完善的保護(hù)功能為電動(dòng)機(jī)提供了良好的保護(hù)性能。這里使用的是三菱公司的A500系列的變頻器。 對四自由

15、度機(jī)械手的控制時(shí)，執(zhí)行部件使用的是北京斯達(dá)特機(jī)電科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的2相8拍混合式步進(jìn)電機(jī)42BYGH101，X軸伸縮，Z軸升降、底盤回轉(zhuǎn)和機(jī)械手腕回轉(zhuǎn)分別使用四個(gè)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。使用兩個(gè)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)分別控制堆垛機(jī)的升降和行走，而貨叉控制使用直流電動(dòng)機(jī)執(zhí)行元件。對這六個(gè)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制實(shí)際上是對它們對應(yīng)驅(qū)動(dòng)器的控制。本系統(tǒng)中使用SH—2H057型號(hào)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。 2.3主要器件簡介 2.3.1可編程控制器（PLC） 可編程控制器（PLC）是近年來發(fā)展極為迅速這、應(yīng)用極為廣泛的工業(yè)控制裝置。它將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和通信技術(shù)融為一體專門為工業(yè)

16、控制而設(shè)計(jì)、具有可靠性高、功能強(qiáng)、編程簡單、使用方便、環(huán)境適應(yīng)性好以及體積小、功耗低等特點(diǎn)；具有基本控制功能，模擬控制功能、定位控制功能、網(wǎng)絡(luò)通信功能、自診斷功能、顯示監(jiān)控功能等，可以滿足對工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)視和控制的絕大多數(shù)場合的需要。PLC最常用的語言是面向控制的梯形圖語言，它采用了與實(shí)際電器原理圖非常接近的圖形編程方式，易學(xué)易用。 2.3.2傳感器 信息處理技術(shù)取得的進(jìn)展以及微處理器和計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，都需要在傳感器的開發(fā)方而有相應(yīng)的進(jìn)展。微處理器現(xiàn)在已經(jīng)在測量和控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著這些系統(tǒng)能力的增強(qiáng)，作為信息采集系統(tǒng)的前端單元，傳感器的作用越來越重要。傳感器已成為自動(dòng)化

17、系統(tǒng)和機(jī)器人技術(shù)中的關(guān)鍵部件，作為系統(tǒng)中的一個(gè)結(jié)構(gòu)組成，其重要性變得越來越明顯。 2.3.3堆垛機(jī) 堆垛機(jī)是整個(gè)自動(dòng)化立體倉庫的核心設(shè)備，通過手動(dòng)操作、半自動(dòng)操作或全自動(dòng)操作實(shí)現(xiàn)把貨物從一處搬運(yùn)到另一處。它由機(jī)架（上橫梁、下橫梁、立柱）、水平行走機(jī)構(gòu)、提升機(jī)構(gòu)、載貨臺(tái)、貨叉及電氣控制系統(tǒng)構(gòu)成。 2.3.3.1堆垛機(jī)形成的確定 堆垛機(jī)形成多種多樣，包括單軌巷道式堆垛機(jī)、雙軌巷道式堆垛機(jī)、軌巷道式堆株機(jī)、單立柱型堆垛機(jī)、雙立柱型堆垛機(jī)等等。 2.3.3.2堆垛速度的確定 根據(jù)倉庫的流量要求，計(jì)算出堆垛機(jī)的水平速度、提升速度及貨叉速度。 2.3.3.3其它參數(shù)及配置 據(jù)倉庫現(xiàn)場情況及

18、用戶的要求選這定堆垛機(jī)的定位方式、通訊方式等。堆垛機(jī)的配置可高可低，視具體情況而定。 2.3.4輸送系統(tǒng) 根據(jù)物流圖，合理選擇輸送機(jī)的類型，包括：輥道輸送機(jī)、鏈條輸送機(jī)、皮帶輸送機(jī)、提升機(jī)等。同時(shí)，還要根據(jù)倉庫的瞬時(shí)流量合理確定輸送系統(tǒng)的速度。 2.3.5其它輔助設(shè)備 根據(jù)倉庫的工藝流程及用戶的一些特殊要求，可適當(dāng)增加一些輔助設(shè)備，包括：手持終端、叉車、平衡吊等。 2.3.6初步設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)及倉庫管理系統(tǒng)（WMS）的各功能模塊 根據(jù)倉庫的工藝流程及用戶的要求，合理設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)及倉庫管理系統(tǒng)（WMS），控制系統(tǒng)及倉庫管理系統(tǒng)一般采用模塊化設(shè)計(jì)，便于升級和維護(hù)。 2.3.7仿真模擬整

19、套系統(tǒng) 在有條件的情況下，對整套系統(tǒng)進(jìn)行仿真模擬，可以對立體倉庫的貯運(yùn)工作進(jìn)行較為直觀的描述，發(fā)現(xiàn)其中的一些問題和不足，并作出相應(yīng)的更正，以優(yōu)化整個(gè)AS/RS系統(tǒng)。 2.4自動(dòng)化倉庫系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 2.4.1自動(dòng)化倉庫的自動(dòng)尋址 立體倉庫的自動(dòng)尋址訓(xùn)是自動(dòng)尋找存入/提取貨物的位置，計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化倉庫都具有自動(dòng)尋址的功能。在同一巷道內(nèi)的貨位地址由三個(gè)參數(shù)組成：第幾排貨架；第幾層貨格；左側(cè)或右側(cè)。當(dāng)自動(dòng)化倉庫接收到上級管理機(jī)的存取地址后，即向指定貨位的方向運(yùn)行。運(yùn)行中，安裝在堆垛機(jī)上的傳感器不斷檢測位置信息，計(jì)算判斷是否到位。 2.4.2自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng) AS/RS的貨物

20、管理基本技術(shù)是對貨物進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和跟蹤。自動(dòng)識(shí)別是指在沒有人工干預(yù)的情況下對物料流動(dòng)過程中某一活動(dòng)關(guān)鍵特性的確定，每一關(guān)鍵特性都與生產(chǎn)活動(dòng)有關(guān)，這些關(guān)鍵特性包括產(chǎn)品的名稱、數(shù)量、設(shè)計(jì)、質(zhì)量、物料來源、目的地、體積、重量和運(yùn)輸路線等等。這些數(shù)據(jù)被采集處理后，能用來確定產(chǎn)品的生產(chǎn)計(jì)劃、運(yùn)輸路線、路程、庫存、存儲(chǔ)地址、銷售生產(chǎn)、庫存控制、運(yùn)輸文件、單據(jù)和記帳等。貨物信息可以通過聲、光、磁、電子等多種介質(zhì)獲取。 具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，是在生產(chǎn)的關(guān)鍵部位配備自動(dòng)識(shí)別裝置，將每一處所獲取的信息經(jīng)過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳輸，并進(jìn)行統(tǒng)一處理，從而實(shí)現(xiàn)在整個(gè)生產(chǎn)過程中對物料的信息跟蹤?，F(xiàn)代生產(chǎn)物流系統(tǒng)中，廣泛采用條形碼自動(dòng)識(shí)

21、別技術(shù)。這是因?yàn)闂l形碼具有讀取快、精度高、使用方便、成本低、適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)。 2.4.3堆垛機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)是自動(dòng)化倉庫運(yùn)行成功的關(guān)鍵。沒有好的控制，系統(tǒng)運(yùn)行的成本就會(huì)很高，而效率很低。為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，自動(dòng)化倉庫內(nèi)所用的各種存取設(shè)備和輸送設(shè)備本身必須配備各種控制裝置。這些控制裝置種類較多，從普通開關(guān)和繼電器，到微處理器、單片機(jī)和可編程控制器（PLC），根據(jù)各自的設(shè)定功能，它們都能完成一定的控制任務(wù)。如巷道式堆垛機(jī)的控制要求就包括了位置控制、速度控制、貨叉控制以及方向控制等。所有這些控制都必須要求通過各種控制裝置去實(shí)現(xiàn)?？刂葡到y(tǒng)能對搬運(yùn)設(shè)備（堆垛機(jī)等）、運(yùn)輸設(shè)備（輸運(yùn)機(jī)、小車、轉(zhuǎn)軌

22、車等）進(jìn)行自動(dòng)控制，它是自動(dòng)化倉庫的核心部分之一，直接關(guān)系到倉庫作業(yè)的正常進(jìn)行。因此，控制系統(tǒng)中所采用的材料、設(shè)備、傳感器和元件都應(yīng)用可靠性高、壽命長、易于維護(hù)和更換的產(chǎn)品，否則將存在安全隱患。堆垛機(jī)的控制現(xiàn)多采用模塊化控制方式，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一般為交流電機(jī)，無級調(diào)速。這種方式技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛，既能實(shí)現(xiàn)堆垛機(jī)的高速運(yùn)行，又能平穩(wěn)進(jìn)行停車對位。在控制系統(tǒng)中，還應(yīng)采取一系列自檢和聯(lián)鎖保護(hù)措施，確保在工作人員操作錯(cuò)誤時(shí)不發(fā)生事故。對機(jī)械及電器故障能進(jìn)行判斷、報(bào)警和向主機(jī)系統(tǒng)傳遞故障信息?？刂葡到y(tǒng)應(yīng)能適應(yīng)多種操作方式的需要。 2.4.4監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng) 監(jiān)控系統(tǒng)是自動(dòng)化倉庫的信息樞紐，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化倉庫實(shí)時(shí)

23、控制的重要組成部分，它在整個(gè)系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)系統(tǒng)中各個(gè)部分的運(yùn)行。自動(dòng)化倉庫系統(tǒng)使用了很多運(yùn)行設(shè)備，各設(shè)備的運(yùn)行任務(wù)、運(yùn)行路徑、運(yùn)行方向等都需要由監(jiān)控系統(tǒng)來統(tǒng)一調(diào)度，按照指揮系統(tǒng)的命令進(jìn)行貨物搬運(yùn)活動(dòng)。在自動(dòng)化倉庫的實(shí)際作業(yè)過程中，監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)主機(jī)系統(tǒng)的作業(yè)命令，按運(yùn)行時(shí)間最短、作業(yè)間的合理配合等原則對作業(yè)的先后順序進(jìn)行優(yōu)化組合排隊(duì)，并將優(yōu)化后的作業(yè)命令發(fā)送給各控制系統(tǒng)，對作業(yè)進(jìn)程、作業(yè)信息及運(yùn)行設(shè)備（如堆垛機(jī)、輸送機(jī)等）進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。 2.4.5計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)（主機(jī)系統(tǒng)）是自動(dòng)化倉庫的指揮中心，相當(dāng)于人的大腦，它指揮著倉庫中各設(shè)備的運(yùn)行。它主要完成整

24、個(gè)倉庫的作業(yè)管理和賬目管理，并擔(dān)負(fù)著與上級系統(tǒng)的通信和企業(yè)信息管理系統(tǒng)的部分任務(wù)。自動(dòng)化倉庫的信息管理是基于現(xiàn)代信息管理理論和現(xiàn)代控制論而創(chuàng)立的一個(gè)分支。對于一個(gè)自動(dòng)化倉庫來說，它可以是獨(dú)立的，但對于一個(gè)企業(yè)，它又是其管理信息系統(tǒng)（MIS）的一個(gè)子系統(tǒng)。它不僅對信息進(jìn)行管理，也對物流進(jìn)行管理與控制，集信息流和物流于一體，是現(xiàn)代化企業(yè)物流和信息物流管理的重要組成部分。計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)（主體系統(tǒng)）是自動(dòng)化倉庫的核心。自動(dòng)化倉庫管理系統(tǒng)的主要功能是對倉庫所有入、出庫活動(dòng)進(jìn)行最佳登錄和控制，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以便能使決策者及早發(fā)現(xiàn)問題，采取相應(yīng)的措施，最大限度地降低庫存量，加快貨物流通，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)和社

25、會(huì)效益。 第三章總結(jié)與展望 我國從60年代末70年代初已開始研究探索立體倉庫技術(shù)，直到改革開放以后，特別是近四五年，才有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。但其中大多數(shù)均為手動(dòng)操作或半自動(dòng)操作，倉庫帳目還是人工管理；也有不少的倉庫采用計(jì)算機(jī)管理，而入(出)庫作業(yè)還是人工控制堆垛機(jī)的方法；真正采用計(jì)算機(jī)管理與控制系統(tǒng)自動(dòng)聯(lián)接進(jìn)行入(出)庫作業(yè)的很少。在高度自動(dòng)化的生產(chǎn)中，僅有加工裝配自動(dòng)化是不夠的，還必須有高度自動(dòng)化的存貯系統(tǒng)配合，才能充分發(fā)揮自動(dòng)化生產(chǎn)的高效益。近年來，基于PLC的立體倉庫控制系統(tǒng)具有較高的自動(dòng)化程度，已經(jīng)成為生產(chǎn)物流倉庫作為生產(chǎn)物流系統(tǒng)的樞紐和核心，是生產(chǎn)物流系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)物流合理化的關(guān)鍵，控制

26、也會(huì)越來越完善。 自動(dòng)化立體倉庫在物流工業(yè)中的優(yōu)越性是顯而易見的，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，這種優(yōu)勢越來越明顯。而且，隨著控制技術(shù)的發(fā)展，其效果也有很大的提高。而對核心部件最重要的控制功能就是定位控制，即實(shí)現(xiàn)精確定位和速度控制。本文主要研究了立體倉庫模擬裝置的控制。 自動(dòng)化物流倉儲(chǔ)設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步，主要依賴于信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展。巷道式堆垛機(jī)作為典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，其技術(shù)水平主要體現(xiàn)在控制系統(tǒng)的先進(jìn)性。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本出發(fā)點(diǎn)是實(shí)用性與先進(jìn)性相結(jié)合，在保證系統(tǒng)實(shí)用能力的前提下體現(xiàn)技術(shù)先進(jìn)性，并為系統(tǒng)的進(jìn)一步技術(shù)升級完善預(yù)留接口。 自動(dòng)化立體倉庫在我國的發(fā)展還很落后，制造工業(yè)的

27、發(fā)展，計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)在中國的發(fā)展，也急需自動(dòng)化倉庫向更高的水平發(fā)展，隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，各種高新技術(shù)的出現(xiàn)，同時(shí)由于市場競爭的日益激烈，對自動(dòng)化立體倉庫提出了更高的要求，要求實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的柔性化，采用靈活的輸送設(shè)備和物流線路是實(shí)現(xiàn)物流和倉儲(chǔ)自動(dòng)化的趨勢，這就要求我們不斷的學(xué)習(xí)提高自己的專業(yè)素養(yǎng)，同時(shí)還要求加強(qiáng)與國外物流企業(yè)的交流合作，認(rèn)真學(xué)習(xí)和吸收國外的先進(jìn)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，以提高我國的自動(dòng)化立體倉庫的管理與設(shè)計(jì)水平。 參考文獻(xiàn) [1]劉昌褀，《自動(dòng)化立體倉庫設(shè)計(jì)》 [2]張曉萍，顏永年，荊明等.《現(xiàn)代生產(chǎn)物流及仿真》 [3]周政璋，黃亦公.《如何規(guī)劃一成功的

28、自動(dòng)倉儲(chǔ)電腦系統(tǒng)》 [4]丁曉紅，《自動(dòng)化立體倉庫監(jiān)控系統(tǒng)起重運(yùn)輸機(jī)械》 [5]王霄段智敏《自動(dòng)化立體倉庫的設(shè)計(jì)》 [6]趙妍劉志珍張新，《PLC在模擬立體倉庫中的應(yīng)用》 [7]劉曙光《基于PLC的立體倉庫運(yùn)行系統(tǒng)》 [8]李廣賓《立體倉庫自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)》 [9]丁曉紅.《自動(dòng)化倉庫的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)》 [10]郝瑞生《典型工藝設(shè)備電氣控制系統(tǒng)安裝調(diào)試與維護(hù)》 致謝 人生總在不斷的追求中前進(jìn)，對新技術(shù)、新材料的應(yīng)用也是時(shí)代的要求，自動(dòng)化控制技術(shù)人員當(dāng)然也要緊跟時(shí)代潮流，只有不斷學(xué)習(xí)充實(shí)自己，才能把握時(shí)代脈搏，

29、通過這兩年來的學(xué)習(xí)，使我獲益匪淺，有你們的詢詢教誨，才讓我走到了現(xiàn)在。這次畢業(yè)論文能夠順利的完成，并非我一個(gè)人的功勞，是所有指導(dǎo)過我的老師，幫助過我的同學(xué)和一直關(guān)心支持我的家人對我的教誨、幫助和鼓勵(lì)的結(jié)果。我要在這里對你們表示深深地感謝！在論文完成答辯之際，向本次論文評委和答辯的各位老師，表示最誠摯的謝意! 鄭州大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育專科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評審表 姓名 代建軍 學(xué)號(hào) 11088187159 學(xué)習(xí)中心 石家莊 專業(yè) 機(jī)電一體化 入學(xué)年份 2011年春 題目 立體倉庫模擬裝置的設(shè)計(jì)及控制(PLC控制類)控制部分設(shè)計(jì) 評審小組意見 很好較好一般較差非常差 撰寫規(guī)范：□□□□□ 論文選題：□□□□□ 內(nèi)容觀點(diǎn)：□□□□□ 結(jié)論與創(chuàng)新：□□□□□ 特別說明： 成績：___________ 組長簽名：____________ 　　年月日 注：1、此表附在論文后面； 2、評審成績按百分制記。