自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)畢業(yè)設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-06-10 03:35 本頁(yè)面
【正文】 庫(kù)位上。在出庫(kù)操作時(shí)，啟動(dòng)機(jī)械手，到達(dá)指定位置，將指定位置的貨物取出放到零位平臺(tái)。機(jī)械手在執(zhí)行每次的去放任務(wù)，都會(huì)自動(dòng)回到零位，等待下一條指令。論文中機(jī)械手可以進(jìn)行三個(gè)維度的變化，就是可以進(jìn)行前進(jìn)、后退、上、下、左右的變化。為了系統(tǒng)的安全在每個(gè)限位都裝有超限位保護(hù)開(kāi)關(guān)，每個(gè)庫(kù)位都有檢測(cè)裝置，判斷庫(kù)位是否已有貨物，禁止雙重入庫(kù)和空的取操作。第2章 系統(tǒng)的的硬件系統(tǒng)采用滾珠絲杠、滑杠以及普通絲杠作為主要傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、點(diǎn)擊采用步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī)，其關(guān)鍵部分是機(jī)械手，它由水平移動(dòng)、垂直移動(dòng)、貨臺(tái)機(jī)構(gòu)三部分組成，其水平和垂直移動(dòng)分別用兩臺(tái)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠來(lái)完成，伸叉機(jī)構(gòu)由一臺(tái)直流電機(jī)來(lái)控制。當(dāng)堆垛機(jī)平臺(tái)移動(dòng)到貨架的指定位置時(shí)，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)貨臺(tái)向前伸出可將貨物取出或者送入，當(dāng)取到貨物貨已送入，則貨臺(tái)向后縮回。在此設(shè)計(jì)的立體倉(cāng)庫(kù)需要滿足一下功能：1 機(jī)械手要有三個(gè)自由度，即：前進(jìn)、后退；上、下；左、右；2 機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)；3 機(jī)械手前進(jìn)（或后退）運(yùn)動(dòng)和上（或下）運(yùn)動(dòng)可同時(shí)進(jìn)行；4 機(jī)械手前進(jìn)、后退和上、下運(yùn)動(dòng)時(shí)必須有超限位保護(hù)；5 每個(gè)庫(kù)位必須有檢測(cè)裝置（微動(dòng)開(kāi)關(guān)）。6 當(dāng)按完庫(kù)位號(hào)后，沒(méi)按入或沒(méi)取前，可以按手動(dòng)取消該操作。（PLC）的簡(jiǎn)介各種PLC的組成結(jié)構(gòu)基本相同，主要有CPU,電源，儲(chǔ)存器和輸入輸出接口電路等組成。1處理器單元一般由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成。CPU通過(guò)地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線與儲(chǔ)存單元、輸入輸出接口、通信接口、擴(kuò)展接口相連。CPU是PLC的核心，它不斷采集輸入信號(hào)，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)輸出。2 PLC的存儲(chǔ)器包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器兩種。系統(tǒng)存儲(chǔ)器用于存放PLC的系統(tǒng)程序，用戶存儲(chǔ)器用于存放PLC的用戶程序?，F(xiàn)在的PLC一般均采用可電擦除的E2PROM存儲(chǔ)器來(lái)作為系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器3 PLC的輸入接口電路的作用是將按鈕、行程開(kāi)關(guān)或傳感器等產(chǎn)生的信號(hào)輸入CPU；PLC的輸出接口電路的作用是將CPU向外輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動(dòng)外部執(zhí)行元件的信號(hào)，以便控制接觸器線圈等電器的通、斷電。PLC的輸入輸出接口電路一般采用光耦合隔離技術(shù)，可以有效地保護(hù)內(nèi)部電路。 PLC結(jié)構(gòu)1 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)2 配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)3 易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎4 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造5 體積小，重量輕，能耗低 6 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)安裝和維修工作少，而且維修方便。PLC的應(yīng)用非常廣泛，例如電梯控制、防盜系統(tǒng)的控制、交通信號(hào)的控制、樓宇供水自動(dòng)控制、噴水池自動(dòng)控制、消防系統(tǒng)自動(dòng)控、供電系統(tǒng)自動(dòng)控制及各種生產(chǎn)流水線的自動(dòng)控制等。PLC的應(yīng)用大大提高了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、適用性、并且降低了系統(tǒng)成本。其控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，更改容易，施工周期短；系統(tǒng)維護(hù)容易。按PLC編程功能可分為4大類(lèi)開(kāi)關(guān)順序控制、通信功能、模擬量控制、運(yùn)動(dòng)控制。PLC的應(yīng)用大大提高了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、適用性、并且降低了系統(tǒng)成本。其控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，更改容易，施工周期短；系統(tǒng)維護(hù)容易。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)，少不了自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)，只有使用強(qiáng)大的倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)才能使得倉(cāng)庫(kù)管理和業(yè)務(wù)流程上一個(gè)臺(tái)階，才能將先進(jìn)的硬件設(shè)備發(fā)揮作用、產(chǎn)生效益，針對(duì)這一倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)，我選擇了PLC。選擇PLC是因?yàn)樗姆€(wěn)定性比單純的使用單片機(jī)要穩(wěn)定的多，所能實(shí)現(xiàn)的功能也強(qiáng)大的多?？偟膩?lái)看，基于PLC自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)可以總結(jié)為如下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：低成本、范圍廣、高速、便捷、永遠(yuǎn)在線、結(jié)構(gòu)靈活、數(shù)字化等。構(gòu)成PLC控制系統(tǒng)的主要電氣硬件有控制立體倉(cāng)庫(kù)的Z軸的直流電動(dòng)機(jī)，控制XY軸的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)以及供給系統(tǒng)能源的直流開(kāi)關(guān)電源，還有各種傳感器，如系統(tǒng)中采用的反射式和對(duì)射式傳感器以及微動(dòng)開(kāi)關(guān)（用來(lái)完成貨物的檢測(cè)以及限位保護(hù)）。X軸Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)械機(jī)構(gòu)兩相八拍混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)SH系列步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器S7200CPU 226由PC機(jī)或手持編程器編制的程序Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)械機(jī)構(gòu)直流電動(dòng) 機(jī)根據(jù)以上的控制要求，得到如下電氣原理圖：（PLC）在PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是PLC工程設(shè)計(jì)選型。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。所以，權(quán)衡利弊、合理地選擇機(jī)型才能達(dá)到經(jīng)濟(jì)實(shí)用的目的。因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)當(dāng)是要分析控制過(guò)程的特點(diǎn)、要求、范圍。然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，選擇有較高性價(jià)比的PLC、設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。（I/O）點(diǎn)數(shù)的估算在我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)，我們先對(duì)I/O點(diǎn)數(shù)估算，并且考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加10%～20%的可擴(kuò)展，以此來(lái)確定我們所需要的PLC輸入輸出點(diǎn)數(shù)。根據(jù)估算的方法故本課題的I/O點(diǎn)數(shù)為輸入40點(diǎn)，輸出21點(diǎn)。2．存儲(chǔ)器容量的估算存儲(chǔ)器容量是指可編程序控制器本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小，程序容量是存儲(chǔ)器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲(chǔ)單元的大小，因此程序容量小于存儲(chǔ)器容量。設(shè)計(jì)階段,為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對(duì)程序容量有一定估算，通常采用存儲(chǔ)器容量的估算來(lái)替代。存儲(chǔ)器內(nèi)存容量的估算，大體上都是按數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)的10～15倍，加上模擬量I/O點(diǎn)數(shù)的100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（16位為一個(gè)字），另外再按此數(shù)的25%考慮余量。因此本課題PLC內(nèi)存容量選擇應(yīng)能存儲(chǔ)5000條梯形圖，這樣才能在以后的改造過(guò)程中有足夠的空間3．控制功能的選擇該選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。根據(jù)本課題所設(shè)計(jì)的自動(dòng)控制的需要，主要介紹以下幾種功能的選擇。(1)控制功能PLC主要用于順序邏輯控制，大多數(shù)場(chǎng)合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時(shí)也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，一方面要提高PLC的處理速度，另一方面節(jié)省存儲(chǔ)器容量。(2)診斷功能PLC的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。硬件診斷通過(guò)硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分內(nèi)診斷和外診斷。通過(guò)過(guò)軟件對(duì)PLC內(nèi)部的性能和功能進(jìn)行的診斷是內(nèi)診斷，通過(guò)軟件對(duì)PLC的CPU與外部輸入輸出等部件信息交換功能進(jìn)行的診斷就是外診斷。PLC的診斷功能的強(qiáng)弱，直接影響對(duì)操作和維護(hù)人
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