基于plc控制的小型自動化立體倉庫設(shè)計論文(已修改)

　

【正文】 XX大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書課題名稱基于S7200 PLC控制的小型自動化立體倉庫設(shè)計學(xué) 院 電氣信息學(xué)院專業(yè)班級自動化084班姓 名XX學(xué) 號089064444畢業(yè)設(shè)計(論文)的主要內(nèi)容及要求：（1）了解自動化立體倉庫的組成及基本功能，熟悉PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟。（2）結(jié)合相關(guān)資料設(shè)計立體倉庫的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖； 本課題所設(shè)計的立體倉庫具有以下功能：堆垛機（機械手）要有三個自由度，即：前進、后退；上、下；左、右堆垛機的運動由步進電機驅(qū)動堆垛機前進（或后退）運動和上（或下）運動可同時進行堆垛機前進、后退和上、下運動時必須有超限位保護每個倉位必須有檢測裝置（微動開關(guān)），當操作有誤時發(fā)出錯誤報警信號當按完倉位號后，沒按入或取前，可以按取消鍵進行取消該操作整個電氣控制系統(tǒng)必須設(shè)置急停按鈕，以防發(fā)生意外起止時間：2012年2月21日至2012年6月5日共15周指 導(dǎo) 教 師簽 字系 主 任簽 字院 長簽 字57 / 62摘要自動化立體倉庫是現(xiàn)代物流系統(tǒng)中迅速發(fā)展的一個重要組成部分,是一種多層存放貨物的高架倉庫系統(tǒng)，由自動控制與管理系統(tǒng)、高位貨架、巷道堆垛機、自動入庫、自動出庫、計算機管理控制系統(tǒng)以及其他輔助設(shè)備組成。它具有節(jié)約用地、減輕勞動強度、消除差錯、提高倉儲自動化水平及管理水平、提高管理和操作人員素質(zhì)、降低儲運損耗、有效地減少流動資金的積壓、提高物流效率等諸多優(yōu)點。如今我國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展,自動化立體倉庫必然會在各行各業(yè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。本課題的電氣控制主要由西門子公司的PLC、步進電機驅(qū)動器、步進電動機、直流電動機等器件組成。本文首先對本課題進行簡要的介紹，包括背景，研究意義，現(xiàn)狀等；其次對該系統(tǒng)的硬件組成、結(jié)構(gòu)、原理進行了闡述和分析；再次對本系統(tǒng)用到的器件分別進行介紹，重點對PLC程序進行了編寫；最后對設(shè)計本課題所學(xué)到的知識進行歸納和總結(jié)。關(guān)鍵字：立體倉庫 可編程控制器（PLC） 西門子S7200 AbstractThe automated warehouse is one of the important parts in modern logistics. It39。s a multilayer overhead warehouse system to store goods. By the automatic control and management system, high shelf, roadway stacker, automatic storage, automatic library, puter control systems, and other auxiliary equipment, it has a land conservation, and reduce labor intensity and eliminate errors, improve the level of warehouse automation and management level, to improve the quality of management and operations staff, reduce outages, and effective in reducing the backlog of liquidity and improve logistics efficiency and many other advantages. Today, with the rapid development of China39。s national economy, the automated warehouse will inevitably application in all walks of life.The subject is mainly made of Siemens PLC, stepper motor drives, stepper motors, direct current motor other devices. First, a brief introduction to the topic, including background, significance, status。 Second, the system hardware, the structure, principles are described and analyzed。 Third, the devices that are used in this system were introduced, focusing on the preparation of PLC program。 Finally, the knowledge learned and conclusions on the topic are summarized.Keywords : Stereoscopic warehouse Programmable controller Siemens S7200目 錄第1章 緒論 1 本課題設(shè)計的背景 1 本課題設(shè)計內(nèi)容 1 本課題設(shè)計的目的和意義 2 小結(jié) 2 3 自動化立體倉庫的簡介 3 立體倉庫系統(tǒng)的功能 3 采用 PLC 控制立體倉庫的優(yōu)點 5 立體倉庫技術(shù)參數(shù)的確定 5 系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟 5 小結(jié) 6第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 7 7 7 7（PLC）的特點 8 8 PLC 機型的選擇 8 9 9 10 10 12 14 14 15 17 19 20 20 PLC輸入輸出分配表 21 電氣原理圖的設(shè)計 22 小結(jié) 22第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 23 23 24 25 30結(jié)論 31致謝 32參考文獻 33附錄A 梯形圖設(shè)計 34第1章 緒論立體倉庫的產(chǎn)生和發(fā)展是第二次世界大戰(zhàn)之后生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。50年代初，美國出現(xiàn)了采用橋式堆垛起重機的立體倉庫；50年代末60年代初出現(xiàn)了司機操作的巷道式堆垛起重機立體倉庫；1963年美國率先在高架倉庫中采用計算機控制技術(shù)，建立了第一座計算機控制的立體倉庫。此后，自動化立體倉庫在美國和歐洲得到迅速發(fā)展，并形成了專門的學(xué)科。60年代中期，日本開始興建立體倉庫，并且發(fā)展速度越來越快，成為當今世界上擁有自動化立體倉庫最多的國家之一。我國對立體倉庫及其物料搬運設(shè)備的研制開始并不晚，1963年研制成第一臺橋式堆垛起重機（機械部北京起重運輸機械研究所），1973年開始研制我國第一座由計算機控制的自動化立體倉庫（高15米，機械部起重所負責），該庫1980年投入運行。到2003年為止，我國自動化立體倉庫數(shù)量已超過200座。立體倉庫由于具有很高的空間利用率、很強的入出庫能力、采用計算機進行控制管理而利于企業(yè)實施現(xiàn)代化管理等特點，已成為企業(yè)物流和生產(chǎn)管理不可缺少的倉儲技術(shù)，越來越受到企業(yè)的重視。本論文主要是基于PLC所設(shè)計的立體倉庫電氣控制系統(tǒng)。下面簡單闡述PLC的發(fā)展背景。1968年美國最大的汽車制造商通用汽車公司為了適應(yīng)汽車型號不斷更新，提出把計算機的完備功能、靈活性、通用性好等優(yōu)點和繼電器接觸器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格低等優(yōu)點結(jié)合到一起，做成了一種能適應(yīng)工業(yè)環(huán)境的通用控制裝置，并把其編程方法及程序輸入方法簡化，使不熟悉計算機的人員也能夠快速掌握其使用技術(shù)。根據(jù)這一設(shè)想，美國數(shù)字設(shè)備公司于1969年率先研制出第一臺可編程控制器(簡稱PLC)，并在通用汽車公司的自動裝配線上試用獲得成功。由于PLC的可靠性高，操作簡單，可以大大減少設(shè)備的維修和停產(chǎn)所造成的經(jīng)濟損失。當前PLC已經(jīng)成為了電氣自動化控制系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的核心 控制裝置。1985 年國際電工委員會（IEC）對PLC的定義如下：“可編程控制器是一種進行數(shù)字運算的電子系統(tǒng)，是專為在工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計的工業(yè)控制器，它采用了可以編程的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計算和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型機械的生產(chǎn)過程[1]。”因此，進行立體倉庫的PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計，可以推動機械手行業(yè)的發(fā)展，擴大PLC在自動控制領(lǐng)域的應(yīng)用，具有一定的經(jīng)濟和理論研究的價值。 本課題設(shè)計內(nèi)容本設(shè)計用西門子S7200系列的控制器作為控制核心，實現(xiàn)一個十二倉位的立體倉庫的入庫出庫功能。立體倉庫主體有底盤、四層十二倉位庫體、運動機械及電氣控制等四部分組成。電氣控制部分由西門子生產(chǎn)的S7200型的可編程控制器、步進電機驅(qū)動、各種位置電磁傳感器和一些低壓電器元件組成。S7200型可編程控制器作為控制核心，采集輸入端口信號后完成各種邏輯控制和數(shù)據(jù)的運算，然后通過輸出端口完成電機的運動和各種信號的現(xiàn)實。該系統(tǒng)要能夠?qū)崿F(xiàn)手動和自動兩種工作模式，通過鍵盤可以對設(shè)備進行控制。 本課題設(shè)計的目的和意義自動化立體倉庫在各行各業(yè)得到而來廣泛的應(yīng)用，進行PLC立體倉庫的設(shè)計對于節(jié)約土地資源，節(jié)省勞動力