【正文】 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院 系別（分院、部） 控制技術(shù)學(xué)院 班級(jí) 生產(chǎn)過程自動(dòng)化 姓名 學(xué)號(hào) 課題名稱 雙軸立體倉(cāng)庫(kù) PLC控制系統(tǒng) 成 績(jī) 畢業(yè)實(shí)踐任務(wù)書 1 份 答辯表 份 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 1 份 共 35 頁(yè) 外 文 翻 譯 1 份 共 12 頁(yè) 另 附 圖（表） 2 個(gè) 共 6 頁(yè) 其 它 材 料 份 共 頁(yè) 2021 年 4 月 10 日 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院 系別（部、分院） 控制技術(shù)學(xué)院 班 級(jí) 生產(chǎn)過程自動(dòng)化 姓 名 學(xué) 號(hào) 課題名稱 雙軸立體倉(cāng)庫(kù) PLC控制系統(tǒng) 指 導(dǎo) 教 師 職 稱 指 導(dǎo) 教 師 職 稱 2021 年 4 月 10 日 目 錄 1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 2. 外文翻譯 3. 畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 4. 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論 文 ) 目 錄 第一章 緒論 ???????????????????????????? 1 選題背景及研究意義 ? ???????????????????? 1 自動(dòng)化 雙軸 立體倉(cāng)庫(kù)定義 ,分類 ???? ??? ???????? 1 立體倉(cāng)庫(kù)的歷沿革???????????????????? 1 倉(cāng)庫(kù)的 發(fā)展現(xiàn)狀及缺點(diǎn)????????????????? 1 第二章 雙軸立體倉(cāng)庫(kù)的總體設(shè)計(jì)?????????????????? 4 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)?????????????????????? 4 此課題的設(shè)計(jì)內(nèi)容及主思路?????????????????? 4 本文結(jié)構(gòu)?????????????????????????? 4 立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟?????????????????? 4 第三章 硬件部 分 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 6 立體倉(cāng)庫(kù)的結(jié)構(gòu) 與框架圖??????????????????? 6 PLC 選擇 ????????????????????????? 6 PLC 型號(hào)的選擇 ????????????????????? 6 FX2N PLC 的介紹 ????????????????????? 8 PLCI/O 點(diǎn)的 分配 ??? ?????? ???????????? 9 步進(jìn)電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器的選擇??????????????????? 10 步進(jìn) 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的原理及選擇 ??????????????? 10 步進(jìn)電機(jī)工作原理 及選擇 ????????????????? 11 接近開關(guān) 的工作原理 及選擇 ???????????????? 15 系統(tǒng)外部硬件的連接方式? ???? ? ????? ? ??????? 17 第四章 軟件部 分 ????????????????????????? 20 GXdeveloper 編程軟件 ??????????????????? 20 PLC 梯形圖概述 ????? ?????????????????? 26 本 PLC 程序的簡(jiǎn)單介紹???????????????????? 27 立體倉(cāng)庫(kù)的工作流程圖 ??????????????????? 28 I/O 地址分配 表??????????????????????? 30 第五章 總結(jié)???????????????????????????? 31 參考文獻(xiàn) ?????????????? ??????????????? 34 致謝 ??????????????????????????????? 35 基于 PLC 的雙軸立體倉(cāng)庫(kù) 第一章 緒論 選題背景及研究意義 、 1 雙軸立體倉(cāng)庫(kù) 定義、分類 雙軸立體倉(cāng)庫(kù)可分為六大類 :（ 1）按按貨架高度分類 ,可分為 :高層立體倉(cāng)庫(kù)（ 15 米以上）中層立體倉(cāng)庫(kù)（ 5～ 15 米）低層立體倉(cāng)庫(kù)（ 5 米以下）（ 2）按貨架構(gòu)造分類，可分為：?jiǎn)卧浉袷搅Ⅲw倉(cāng)庫(kù) 貫通式立體倉(cāng)庫(kù) 自動(dòng)化柜式立體倉(cāng)庫(kù) 條型貨架立體倉(cāng)庫(kù)（ 3）按建筑物構(gòu)造分類，可分為：一體型立體倉(cāng)庫(kù)分離型立 體倉(cāng)庫(kù)（ 4）按立體倉(cāng)庫(kù)裝取貨物機(jī)械種類分類，可分為：貨架叉車立體庫(kù)巷道堆垛機(jī)立體庫(kù)（ 5）按操作方式分類，可分為：人工尋址、人工裝取方式自動(dòng)尋址，人工裝取方式自動(dòng)尋址、自動(dòng)裝取方式（ 6）按功能分類，可分為：儲(chǔ)存式立體倉(cāng)庫(kù) 揀選式立體倉(cāng)庫(kù)。 立體倉(cāng)庫(kù)的歷沿革 立體倉(cāng)庫(kù)的歷史沿革在 1950 年， 在美國(guó)首次出現(xiàn)了 雙軸立體倉(cāng)庫(kù) 的雛形， 那時(shí)的 雙軸立體倉(cāng)庫(kù) ，嚴(yán)格說只能算是立體倉(cāng)庫(kù)，還遠(yuǎn)談不上自動(dòng)二字。其后，在英，法等國(guó)也相繼出現(xiàn)了類似的立體倉(cāng)庫(kù)。 雙軸立體倉(cāng)庫(kù) 真正成為高效率的自動(dòng)化設(shè)施，還是 70 年代的 以后的事情。 隨著經(jīng)濟(jì)的起飛 。 為提高物流的效率和充分利用倉(cāng)儲(chǔ)空間，日本自 1965 年從歐美引入 雙軸立體倉(cāng)庫(kù) ，并于 70 年代以后使其獲得飛速發(fā)展?，F(xiàn)在，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)技術(shù)已日趨成熟，并隨著科學(xué)技術(shù)尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，而不斷向前 發(fā)展。 80 年代中期起，我國(guó)先后在無錫，湖北和大連等地出現(xiàn)多座利用微機(jī)控制巷道堆垛機(jī)的自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)。但是，這些普通微機(jī)對(duì)環(huán)境和電源要求較高，部適合在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和堆垛機(jī)上直接使用?？删幊炭刂破? PLC 的引進(jìn)和廣泛使用，使國(guó)產(chǎn)自動(dòng)立 庫(kù)的性能日趨完善。 PLC 是帶處理器的通用工業(yè)控制器 ，器可靠性大大高于普通微機(jī) 裝置 ,適合在惡劣的現(xiàn)場(chǎng)使用，可直接裝在堆垛機(jī)的電氣柜內(nèi)與接觸 器由同一電網(wǎng) 供電。采用 PLC 作為實(shí)時(shí)控制裝置已成為當(dāng)前各先進(jìn)工業(yè)國(guó)家一致的發(fā)展方向。國(guó)內(nèi)外 雙軸立體倉(cāng)庫(kù) 的發(fā)展現(xiàn)狀及優(yōu)缺點(diǎn) 。 倉(cāng)庫(kù) 的發(fā)展現(xiàn)狀及優(yōu)缺點(diǎn) 雙軸立體倉(cāng)庫(kù) 倉(cāng)庫(kù)技術(shù)仍處于不斷發(fā)展之中，今后將向兩個(gè)方向發(fā)展：一是 開發(fā)儲(chǔ)藏大型物體，如整臺(tái)汽車，大型模具之類的自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù) 。另一個(gè)是開發(fā)對(duì)錄音帶、錄像帶或半導(dǎo)體器件之類的輕量或超輕量物體的小型 雙軸立體倉(cāng)庫(kù) 。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 雙軸立體倉(cāng)庫(kù) 將逐步向完整 、人工智能化控制系統(tǒng)發(fā)展。 現(xiàn)在國(guó)外各發(fā)達(dá)國(guó)家在自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)技術(shù)中投入大量資金，在倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)化過程各 個(gè)環(huán)節(jié)即輸入、儲(chǔ)運(yùn)、輸出上采用新技術(shù)。這些新技術(shù)集中有以下幾種 : 自動(dòng)導(dǎo)向小車系統(tǒng) (Automated Guided Vehicle) 磁性導(dǎo)軌裝置 激光掃描儀 (Laser Scanner) 條形碼識(shí)別 (Barcode Labels) 命令揀選系統(tǒng) (OrderPicking System ) 儲(chǔ)運(yùn)機(jī)器人 機(jī)械手 智能卡車 （ 1)立體倉(cāng)庫(kù)之所以受到青睞，是由于它具有以下優(yōu)點(diǎn)： 早期立體倉(cāng)庫(kù) 的構(gòu)想，其基本出發(fā)點(diǎn)就是提高空間利用率，充分節(jié)約有限且寶 貴的土地。在西方有些發(fā)達(dá)國(guó)家，提高空間利用率的觀點(diǎn)已有更廣泛深刻的含義，節(jié)約土地，已與節(jié)約能源、環(huán)境保護(hù)等更多的方面聯(lián)系起來。有些甚至把空間的利 用率作為系統(tǒng)合理性和先進(jìn)性考核的重要指標(biāo)來對(duì)待。立體庫(kù)的空間利用率與其規(guī) 劃緊密相連。一般來說，自動(dòng)化高架倉(cāng)庫(kù)其空間利用率為普通平庫(kù)的 25 倍。這是 相當(dāng)可觀的。 ，提高企業(yè)生產(chǎn)管理水平 。 傳統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)只是貨物儲(chǔ)存的場(chǎng)所， 保存貨物是其唯一的功能，是一種 “ 靜態(tài)儲(chǔ)存 ” 。 雙軸立體倉(cāng)庫(kù) 采用先 進(jìn)的自動(dòng)化物料搬運(yùn)設(shè)備，不僅能使貨物在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)按需要自動(dòng)存取，而且可以與倉(cāng)庫(kù)以外的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行有機(jī)的連接，并通過計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng) 和自動(dòng)化物料搬運(yùn)設(shè)備使倉(cāng)庫(kù)成為企業(yè)生產(chǎn)物流中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。企業(yè)外購(gòu)件和自制生產(chǎn)件進(jìn)入自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存是整個(gè)生產(chǎn)的一個(gè)環(huán)節(jié)，短時(shí)儲(chǔ)存是為了在指定的時(shí)間自動(dòng)輸出到下一道工序進(jìn)行生產(chǎn)，從而形成一個(gè)自動(dòng)化的物流系統(tǒng) ,這是一種“ 動(dòng)態(tài)儲(chǔ)存 ” ，也是當(dāng)今自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)發(fā)展的一個(gè)明顯的技術(shù)趨勢(shì)。 奏，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率 .建立以 雙軸立體倉(cāng)庫(kù) 為中心的物流系統(tǒng) .其優(yōu)越性還表現(xiàn)在自動(dòng)化高 架庫(kù)具有的快速的入出庫(kù)能力，能快速妥善地將貨物存入高架庫(kù)中（入庫(kù)），也能快速及時(shí)并自動(dòng)地將生產(chǎn)所需零部件和原材料送達(dá)生產(chǎn)線。這一特點(diǎn)是普通平庫(kù)所不能達(dá)到 的。 .經(jīng)過對(duì)一些大型企業(yè)的調(diào)查了解，由于歷史原因造成管理手段落后，物資管理 零散，使生產(chǎn)管理和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的緊密聯(lián)系難以到位，為了到達(dá)預(yù)期的生產(chǎn)能力和滿 足生產(chǎn)要求，就必須準(zhǔn)備充足的原材料和零部件。這樣庫(kù)存積壓就成為一個(gè)較大的問題。如何降低庫(kù)存資金積壓和充分滿足生產(chǎn)需要，已成為大型企業(yè)不得不面對(duì)的一個(gè)大問題。高架庫(kù)系統(tǒng)是解決這一問題的最有 效的手段之一。 . 現(xiàn)代化企業(yè)采用的是集約化大規(guī)模生產(chǎn)模式。這就要求生產(chǎn)過程中各環(huán)節(jié)緊密 相連，成為一個(gè)有機(jī)整體；要求生產(chǎn)管理科學(xué)實(shí)用，做到?jīng)Q策科學(xué)化。為此，建立 自動(dòng)化高架倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)是其有力的措施之一。（ 2)當(dāng)然，立體倉(cāng)庫(kù)也存在一些缺點(diǎn)： ，配套設(shè)備多，需要大量的基建和設(shè)備投資。 要求精度高，施工比較困難，施工周期長(zhǎng)。 “ 神經(jīng)中樞 ” 。一旦出現(xiàn)故障，將會(huì)使整個(gè)倉(cāng)庫(kù)處于癱 瘓狀態(tài)，收發(fā)作業(yè)就要中斷。 是利用標(biāo)準(zhǔn)貨格進(jìn)行單元儲(chǔ)存的 ，所以對(duì)儲(chǔ)存貨物的種類有一定的 局限性。 庫(kù)實(shí)行自動(dòng)控制與管理，技術(shù)性比較強(qiáng)，對(duì)工作人員的技術(shù)業(yè)務(wù)素質(zhì)要求 比較高，必須具有一定的文化水平和專業(yè)知識(shí)，而且經(jīng)過專門培訓(xùn)的人員才能勝任。 第二章 雙軸立體倉(cāng)庫(kù)的總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì) 將當(dāng)前物料口上的貨物放入最小號(hào)倉(cāng)位 , 例如：若 0 號(hào)倉(cāng)位已有貨，則送至 1號(hào)倉(cāng)位，若 0、 1 號(hào)倉(cāng)位均有貨，則送至 2 號(hào)倉(cāng)位，依次類推，每次將貨物送至最小號(hào)倉(cāng)位，若 0~12 號(hào)倉(cāng)位均有貨，則不送貨，直到有空余倉(cāng)位。 此課題的設(shè) 計(jì)內(nèi)容及主要思路 該立體倉(cāng)庫(kù)主體由底盤三層四倉(cāng)位庫(kù)體、運(yùn)動(dòng)機(jī)械及電氣控制等四部分組成。 機(jī)械部分采用滾珠絲杠、滑杠、普通絲杠等機(jī)械元件組成 ,采用步進(jìn)電機(jī)作為拖動(dòng)元件。(1)立體倉(cāng)庫(kù)的具備的功能主要有幾下幾點(diǎn)：開機(jī)時(shí)首先要回零位操作，這樣的目的就是給堆垛機(jī)有個(gè)工作參考點(diǎn)； 每個(gè)倉(cāng)位必須有檢測(cè)裝置（微動(dòng)開關(guān)） ,當(dāng)操作有誤時(shí)停止運(yùn)動(dòng)；倉(cāng)位共有 12 個(gè)， 3 行 4 列； 整個(gè)電氣控制系統(tǒng)必須設(shè)置急停按鈕，以防發(fā)生意外 .(2)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要思路是：查閱 PLC 以及步進(jìn)電機(jī)相關(guān)資料 ,對(duì)設(shè)計(jì)中所用的三菱 FX2N 系列 PLC 和步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行熟悉和掌握。從立體倉(cāng)庫(kù)的基本結(jié)構(gòu)和所實(shí)現(xiàn)的功能入手，通過分析 I/O 地址的分配和利用 PLC 完成位置控制及順序控制的要求，再根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的情形進(jìn)行 PLC 程序的編制，以達(dá)到對(duì)雙軸立體倉(cāng)庫(kù)所要求實(shí)現(xiàn)