2016機(jī)電一體化畢業(yè)論文-立體倉(cāng)庫(kù)模擬裝置的設(shè)計(jì)及控制(PLC控制類)控制部分設(shè)計(jì)

《2016機(jī)電一體化畢業(yè)論文-立體倉(cāng)庫(kù)模擬裝置的設(shè)計(jì)及控制(PLC控制類)控制部分設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2016機(jī)電一體化畢業(yè)論文-立體倉(cāng)庫(kù)模擬裝置的設(shè)計(jì)及控制(PLC控制類)控制部分設(shè)計(jì)（16頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

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(cāng)庫(kù)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 2014 年春 姓 名 學(xué) 號(hào) 專 業(yè) 機(jī)電一體化 聯(lián) 系 方 式 學(xué) 習(xí) 中 心 指 導(dǎo) 教 師 完成時(shí)間 2016 年 10 月 日 0 目 錄 摘要 1 關(guān)鍵詞 1 第一章 緒論 2 1 1 立體倉(cāng)庫(kù)的定義 特點(diǎn) 2 1 1 1 立體倉(cāng)庫(kù)的定義 2 1 1 2 立體倉(cāng)庫(kù)的特點(diǎn) 3 第二章 立體倉(cāng)庫(kù)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(cè)及保護(hù)功能 5 2 2 立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 5 2 2 1 立體倉(cāng)庫(kù)總體結(jié)構(gòu) 5 2 2 1 立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng) 6 2 3 主要器件簡(jiǎn)介 7 2 3 1 可編程控制器 PLC 7 2 3 2 傳感器 8 2 3 3 堆垛機(jī) 8 2 3 4 輸送系統(tǒng) 8 2 3 5 其它輔助設(shè)備 9 2 3 6 初步設(shè)計(jì)控 制系統(tǒng)及倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng) WMS 的各功能模塊 9 2 3 7 仿真模擬整套系統(tǒng) 9 2 4 自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 9 2 4 1 自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)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) 10 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) 11 第三章 總結(jié)與展望 12 參考文獻(xiàn) 13 致 謝 13 0 立體倉(cāng)庫(kù)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(cāng)庫(kù)是物料搬運(yùn) 倉(cāng)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)為主要手段 高效率的利用空間 時(shí)間和人力進(jìn)行出入庫(kù)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(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)系統(tǒng) 是現(xiàn) 代物流與倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的重要組成部分 立體倉(cāng)庫(kù)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(lái) 美 日 歐洲等國(guó)家和地區(qū)設(shè)計(jì)和投入的立體倉(cāng)庫(kù)越 來(lái)越多 立體倉(cāng)庫(kù)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(kù)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(cāng)庫(kù)的一種重要方式 并且可編程控 制器的特點(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(cāng)庫(kù)的出庫(kù) 進(jìn)庫(kù)等 任務(wù) 是自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的核心部件 對(duì)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(cāng)庫(kù) PLC 控制系統(tǒng) 1 第一章 緒論 當(dāng)今社會(huì)倉(cāng)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(duì)倉(cāng)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(cāng)庫(kù)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(kù) 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 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(yíng)決策等方面發(fā)揮著獨(dú)特的作用 相比傳統(tǒng)平面?zhèn)}庫(kù)顯現(xiàn)出無(wú)可比擬的 優(yōu)勢(shì) 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(cāng)庫(kù)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(cāng)庫(kù)的定義 特點(diǎn) 1 1 1 立體倉(cāng)庫(kù)的定義 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù) 也叫自動(dòng)化立體倉(cāng)儲(chǔ) 物流倉(cāng)儲(chǔ)中出現(xiàn)的新概念 利用 立體倉(cāng)庫(kù)設(shè)備可實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)高層合理化 存取自動(dòng)化 操作簡(jiǎn)便化 自動(dòng)化立體 倉(cāng)庫(kù) 是當(dāng)前技術(shù)水平較高的形式 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的主體由貨架 巷道式堆 垛起重機(jī) 入 出 庫(kù)工作臺(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(cāng) 庫(kù) 簡(jiǎn) 稱 立 體 倉(cāng) 庫(kù) 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(kù) 和 出 庫(kù) 作 業(yè) 的 倉(cāng) 庫(kù) 由 于 這 類 倉(cāng) 庫(kù) 能 充 分 利 用 空 間 儲(chǔ) 存 貨 物 故 常 形 象 地 將 其 稱 為 立 體 倉(cāng) 庫(kù) 立體倉(cāng)庫(kù)產(chǎn)生于 50 年代初 美國(guó)出現(xiàn)了采用橋式堆垛起重機(jī)的立體倉(cāng)庫(kù) 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(cāng)庫(kù) 1963 年 美國(guó)率先在高架倉(cāng)庫(kù)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(cāng)庫(kù) 此后自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)在美國(guó)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(cāng)庫(kù) 并且發(fā)展的速度越來(lái)越快 2 成為了當(dāng)今世界擁有了自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)較多的國(guó)家之一 我國(guó)對(duì)立體倉(cāng)庫(kù)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(guó)第一臺(tái)由計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化 立體倉(cāng)庫(kù) 該倉(cāng)庫(kù) 1980 年投入運(yùn)行 立體倉(cāng)庫(kù)由于與有很高的空間利用率 很 強(qiáng)的入出庫(kù)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(cāng)儲(chǔ)技術(shù) 越來(lái)越多的受到企業(yè)的重視 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)是由立體貨架 有軌巷道堆垛機(jī) 出入庫(kù)托盤輸送機(jī)系統(tǒng) 尺寸檢測(cè)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)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(guò)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(kù)出庫(kù)作業(yè) 1 1 2 立體倉(cāng)庫(kù)的特點(diǎn) 與傳統(tǒng)的貨物倉(cāng)庫(kù)相比較 自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)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(kù)存資金積壓等突出功能 而且使用立體倉(cāng)庫(kù)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(cāng)庫(kù)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(chǎng)合的物品存儲(chǔ)需要 計(jì)算機(jī)控制 能夠準(zhǔn)確無(wú)誤的對(duì)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(guò)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(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)能力 便于清點(diǎn)和 盤算 合理減少庫(kù)存 加快資金周轉(zhuǎn) 節(jié)約勞動(dòng)資金 從而提高倉(cāng)庫(kù)管理水平 自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)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(cāng)庫(kù) 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 3 第二章 立體倉(cāng)庫(kù)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(cāng)庫(kù)模擬裝置的控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 系統(tǒng)設(shè) 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(duì)應(yīng)的倉(cāng)庫(kù)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 4 2 1 1 系統(tǒng)功能及運(yùn)行方式 立體倉(cāng)庫(kù)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(cāng)庫(kù)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(kù) TCP IP 網(wǎng)絡(luò)等支持軟件 C 語(yǔ)言編程 實(shí)現(xiàn)了對(duì)立體倉(cāng)庫(kù)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(yǔ)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 多種控制及作業(yè)方式 為了實(shí)現(xiàn)立體倉(cāng)庫(kù)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(cè)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(cè) 左右的貨位探測(cè) 兩種貨 物高度的檢測(cè) 貨物不正的檢測(cè)記憶 載貨臺(tái)占位 空位情況的檢測(cè) 機(jī)電故障 檢測(cè) 水平及垂直終點(diǎn)附近的限速及停車檢測(cè)等 以保證堆垛機(jī)作業(yè)的正常運(yùn) 行 以上檢測(cè)大部分是光電檢測(cè) 提高了可靠性和反應(yīng)速度 2 2 立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 2 2 1 立體倉(cāng)庫(kù)總體結(jié)構(gòu) 立體倉(cāng)庫(kù)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(cāng)庫(kù)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(guò)編制相應(yīng)的程序 就可以用可編 5 程序控器來(lái)控制物流工序 多 層 貨 架 多 層 貨 架 堆 垛 機(jī) 一 號(hào) 輥 道 運(yùn) 輸 帶 三 號(hào) 輥 道 運(yùn) 輸 帶 二 號(hào) 輥 道 運(yùn) 輸 帶 四 自 由 度 機(jī) 械 手 出 入 貨 站 臺(tái) 出 入 貨 站 臺(tái) 出 入 貨 站 臺(tái) 圖二 立體倉(cāng)庫(kù)總體結(jié)構(gòu) 2 2 1 立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng) 立體倉(cāng)庫(kù)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(cāng)庫(kù)的控制裝置 其 中 1PLC 主要用來(lái)控制輥道部分和堆垛機(jī)部分 2PLC 主要用來(lái)控制四自由度機(jī) 械手 2 臺(tái) PLC 通過(guò) CC Link 網(wǎng)絡(luò)連通 通過(guò)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 控制系統(tǒng)中配置了一臺(tái)上位機(jī) 通過(guò) 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(lái)監(jiān)視 管理自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng) 見圖三 立 體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng) 6 計(jì) 算 機(jī) 1 P L C 2 P L C 輥 道 控 制 堆 垛 機(jī) 控 制 機(jī) 械 手 控 制 C C L i n k R S 2 3 2 圖三 立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng) 在此系統(tǒng)中使用三個(gè)變頻器分別來(lái)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(lái)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(duì)四自由度機(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(duì)這六個(gè)步進(jìn) 電動(dòng)機(jī)的控制實(shí)際上是對(duì)它們對(duì)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(lái)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行 2 3 主要器件簡(jiǎn)介 2 3 1 可編程控制器 PLC 可編程控制器 PLC 是近年來(lái)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)控制而設(shè)計(jì) 具有可靠性高 功能強(qiáng) 編程簡(jiǎn)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 7 足對(duì)工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)視和控制的絕大多數(shù)場(chǎng)合的需要 PLC 最常用的語(yǔ)言是面 向控制的梯形圖語(yǔ)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(cè)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(lái)越重要 傳感器已成為自動(dòng)化系統(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(lái)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(cāng)庫(kù)的核心設(shè)備 通過(guò)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(cāng)庫(kù)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(cāng)庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)情況及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(cāng)庫(kù)的瞬時(shí)流量合理確定輸送系統(tǒng)的 速度 8 2 3 5 其它輔助設(shè)備 根據(jù)倉(cāng)庫(kù)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(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng) WMS 的各功能模塊 根據(jù)倉(cāng)庫(kù)的工藝流程及用戶的要求 合理設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)及倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng) WMS 控制系統(tǒng)及倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)一般采用模塊化設(shè)計(jì) 便于升級(jí)和維護(hù) 2 3 7 仿真模擬整套系統(tǒng) 在有條件的情況下 對(duì)整套系統(tǒng)進(jìn)行仿真模擬 可以對(duì)立體倉(cāng)庫(kù)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(wèn)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(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 2 4 1 自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的自動(dòng)尋址 立體倉(cāng)庫(kù)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(cāng)庫(kù)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(cāng)庫(kù)接收到上級(jí)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(cè)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 的貨物管理基本技術(shù)是對(duì)貨物進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和跟蹤 自動(dòng)識(shí)別是指 在沒(méi)有人工干預(yù)的情況下對(duì)物料流動(dòng)過(guò)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 9 物料來(lái)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(lái)確定產(chǎn)品的生產(chǎn)計(jì)劃 運(yùn)輸路線 路程 庫(kù)存 存儲(chǔ)地址 銷售生產(chǎn) 庫(kù) 存控制 運(yùn)輸文件 單據(jù)和記帳等 貨物信息可以通過(guò)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(guò)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(guò)程中 對(duì)物料的信息跟蹤 現(xiàn)代生產(chǎn)物流系統(tǒng)中 廣泛采用條形碼自動(dòng)識(shí)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(cāng)庫(kù)運(yùn)行成功的關(guān)鍵 沒(méi)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(cāng)庫(kù)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(guò)各 種控制裝置去實(shí)現(xiàn) 控制系統(tǒng)能對(duì)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)軌車等 進(jìn)行自動(dòng)控制 它是自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的核心部分之一 直接關(guān)系 到倉(cāng)庫(kù)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(zhǎng) 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(wú)級(jí)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(duì)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(duì)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 控制系統(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(cāng)庫(kù)的信息樞紐 是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)實(shí)時(shí)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) 10 行 自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)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(lái)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(cāng)庫(kù)的實(shí)際作業(yè)過(guò)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(duì)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(duì)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(cāng)庫(kù)的指揮中 心 相當(dāng)于人的大 腦 它指揮著倉(cāng)庫(kù)中各設(shè)備的運(yùn)行 它主要完成整個(gè)倉(cāng)庫(kù)的作業(yè)管理和賬目管 理 并擔(dān)負(fù)著與上級(jí)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(cāng)庫(kù) 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(duì)于一 個(gè)自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)來(lái)說(shuō) 它可以是獨(dú)立的 但對(duì)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(duì)信息進(jìn)行管理 也對(duì)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(cāng)庫(kù)的核心 自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的主 要功能是對(duì)倉(cāng)庫(kù)所有入 出庫(kù)活動(dòng)進(jìn)行最佳登錄和控制 并對(duì)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(wèn)題 采取相應(yīng)的措施 最大限度地降低庫(kù)存量 加快貨物流通 創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益 11 第三章 總結(jié)與展望 我國(guó)從 60 年代末 70 年代初已開始研究探索立體倉(cāng)庫(kù)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(cāng)庫(kù)帳目還是人工管理 也有不少的倉(cāng)庫(kù)采用計(jì)算機(jī)管理 而 入 出 庫(kù)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(kù)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(lái) 基于 PLC 的立體倉(cāng)庫(kù)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(cāng)庫(kù)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 控制也會(huì)越來(lái)越完善 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)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(shì)越來(lái)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(duì)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(cāng)庫(kù)模擬裝置的控制 自動(dòng)化物流倉(cāng)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(jí)完 善預(yù)留接口 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)在我國(guó)的發(fā)展還很落后 制造工業(yè)的發(fā)展 計(jì)算機(jī)集成制 造技術(shù)在中國(guó)的發(fā)展 也急需自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈 對(duì)自動(dòng)化立體倉(cāng) 庫(kù)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(cāng)儲(chǔ)自動(dòng)化的趨勢(shì) 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(guó)外物流企業(yè)的交流合作 認(rèn)真學(xué)習(xí)和吸收國(guó)外的先 進(jìn)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn) 以提高我國(guó)的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的管理與設(shè)計(jì)水平 12 參考文獻(xiàn) 1 劉昌褀 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)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)劃一成功的自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)電腦系統(tǒng) 4 丁曉紅 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)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(cāng)庫(kù)的設(shè)計(jì) 6 趙妍 劉志珍 張新 PLC 在模擬立體倉(cāng)庫(kù)中的應(yīng)用 7 劉曙光 基于 PLC 的立體倉(cāng)庫(kù)運(yùn)行系統(tǒng) 8 李廣賓 立體倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 9 丁曉紅 自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)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) 13 致 謝 人生總在不斷的追求中前進(jìn) 對(duì)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 通過(guò)這兩年來(lái)的學(xué)習(xí) 使我獲益匪淺 有你們的詢?cè)兘陶d 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(guò)我的老師 幫助過(guò)我的同學(xué)和一直關(guān)心支持我的家人對(duì)我的教誨 幫助 和鼓勵(lì)的結(jié)果 我要在這里對(duì)你們表示深深地感謝 在論文完成答辯之際 向 本次論文評(píng)委和答辯的各位老師 表示最誠(chéng)摯的謝意