【正文】 遼寧科技大學畢業(yè)設計（論文） 第 I 頁基于 PLC 的小車定位系統(tǒng)設計畢業(yè)論文目 錄摘要 .............................................................................................................................................IABSTRACT...............................................................................................................................II目 錄 .........................................................................................................................................III1 緒論..........................................................................................................................................1 選題背景及目的...............................................................................................................1 國內外的研究狀況...........................................................................................................1 課題的研究方法和內容...................................................................................................32 PLC 編程軟件 STEP7 ..............................................................................................................4 SIEMENS 公司編程軟件 STEP7 的簡單介紹 ...............................................................4 使用 STEP7 軟件開發(fā)一個 PLC 程序的步驟 ...............................................................4 SIEMENS 公司的 S7300 系列可編程控制器介紹 .......................................................83 控制系統(tǒng)總體方案設計以及系統(tǒng)流程圖............................................................................11 控制系統(tǒng)總體方案........................................................................................................11 小車定位控制工藝流程圖.............................................................................................144 小車定位控制 PLC 程序編制 ..............................................................................................15 PLC 選型和資源配置 ....................................................................................................15 PLC 程序設計 ................................................................................................................18結論...........................................................................................................................................25致謝...........................................................................................................................................26參考文獻...................................................................................................................................27附錄 A（外文文獻) .................................................................................................................28附錄 B（中文譯文） ...............................................................................................................35 遼寧科技大學畢業(yè)設計（論文） 第 1 頁1 緒論 選題背景及目的自動化立體倉庫的出現(xiàn)是物流技術的一個劃時代的革新。它不僅徹底改變了倉儲行業(yè)勞動密集、效率低下的落后面貌，而且大大拓展了倉庫功能，使之從單純的保管型向綜合的流通型方向發(fā)展。自動化立體倉庫是用高層貨架儲存貨物，以巷道堆垛起重機存取貨物，并通過周圍的裝卸搬運設備，自動進行出入庫存取作業(yè)的倉庫?！　∽詣踊Ⅲw倉庫具有普通倉庫無可比擬的優(yōu)越性。首先是節(jié)約空間、節(jié)約勞力。據國際倉庫自動化會議資料：以庫存 11000 托盤、月吞吐 10000 托盤的冷庫為例，自動化立體倉庫與普通倉庫比較情況為：用地面積為 13%、工作人員為 %、吞吐成本為 %、總投資為 %。立體倉庫的單位面積儲存量為普通倉庫的 47 倍。其次是提高倉庫管理水平，減少貨損，優(yōu)化、降低庫存，縮短周轉期，節(jié)約資金。近年來，特別在冷凍行業(yè)，自動化立體倉庫的發(fā)展極快。自動化立體倉庫主要由貨架、巷道堆垛起重機、周邊出入庫配套機械設施和倉儲管理控制系統(tǒng)等幾部分組成。貨架長度大、排列數多、巷道窄，故密度高；巷道機上裝有各種定位的檢測器和安全裝置，保證巷道機和貨叉能高速、精確、安全地在貨架中取貨 [1]。 國內外的研究狀況中國開始對立體倉庫的研制并不晚，1963 年研制成第一臺橋式堆垛機，1973 年開始研制第一座由計算機控制的自動化立體倉庫，1980 年該倉庫在北京汽車制造廠正式投入運行。到去年年底，中國的立體倉庫數量已超過 300 座，而且這一數字還在快速的增長中。 而傳統(tǒng)倉儲存在著一些漏洞和不合理之處，如：用偽造提貨單提貨、紙質提貨單不易識別真?zhèn)?；各種賬冊在保管員手中，容易產生問題，且不易查詢等。使用計算機技術，通過密碼管理，可以有效杜絕這些漏洞和不合理之處。 另外，提高空間利用率和提高生產效率，還只是自動化立體倉庫作為一個“獨立庫”所具有的優(yōu)勢，它更大的作用是便于企業(yè)形成先進的物流系統(tǒng)，提高企業(yè)生產管理水平。隨著我國經濟和科學技術的不斷發(fā)展，現(xiàn)代物流技術在我國也得到了很大的提高，特別是作為現(xiàn)代物流技術典范的自動化倉庫技術尤其令人關注。無軌巷道堆垛機，由 遼寧科技大學畢業(yè)設計（論文） 第 2 頁于其自動化程度高，勞動效率高，可進行計算機集成管理和控制，從而可以方便地納入整個企業(yè)的物流系統(tǒng)中，因此，在一些自動化程度較高的流通企業(yè)和生產企業(yè)得到了很好的應用。近幾年來，堆垛機在自動化倉庫中發(fā)展很快，不僅規(guī)模越來越大、數量越來越多，而且自動化倉庫種類也越來越多，以適應不同場合的需求。有軌巷道堆垛機可以完成左右兩排貨架的貨物存儲工作。這種堆垛機在固定的軌道上運動，控制簡單，造價低廉 [2]?？删幊绦蚩刂破骱喎Q PLC, 是一種以微處理器為核心的用于工程自動控制的工業(yè)控制機，其本質是一臺工業(yè)控制專用計算機。它的軟、硬件配置與計算機極為類似，只不過它比一般計算機具有更強的與工業(yè)過程相連接的接口和更直接的適應于控制要求的編程語言。硬件主要由中央處理單元 CPU、存貯器、輸入/輸出單元以及編程器、電源和智能輸入/ 是一種專為在工業(yè)環(huán)境應用而設計的數字運算電子系統(tǒng)，它是以微處理機為基礎，綜合了計算機技術、自動控制技術和通信技術等現(xiàn)代科技而發(fā)展起來的一種新型工業(yè)自動控制裝置，是當今工業(yè)發(fā)達國家自動控制的標準設備之一。自動化立體倉庫是一種功能多、規(guī)模大、利用率高的物資配運中心，廣泛地運用于大型倉庫，能按照編制的人庫單/出庫單自動地把物件從入口處搬運到目的貨位或從指定貨位把物件搬運到出口處。完成這一搬運任務的堆垛機是該系統(tǒng)的最關鍵部份，它在高層固定貨架巷道中運行。實現(xiàn)這一控制任務采用 PLC 控制最為合適。S7300 是模塊化中小型 PLC 系統(tǒng)，它能滿足中等性能要求的應用。模塊化，無排風扇結構，易于實現(xiàn)分布，易于用戶掌握等特點使得 S7300 成為各種從小規(guī)模到中等性能要求控制任務的方便又經濟的解決方案。SIMATIC S7300 的應用領域包括：專用機床、紡織機械、包裝機械、通用機械工程應用、控制系統(tǒng)、機床、樓宇自動化、電器制造工業(yè)及相關產業(yè)， 多種的性能遞增的 CPU 和豐富的且?guī)в性S多方便功能的 I/O 擴展模塊，使用戶可以完全根據實際應用選擇合適的模塊。當任務規(guī)模擴大并且愈加復雜時，可隨時使用附加模塊對 PLC 進行擴展。選擇 SIMATIC S7300 系列 PLC 系統(tǒng)并應用在立體倉庫體系中已取得了很大的成功，SIMATIC S7300 為模塊化無風扇的設計，堅固耐用，容易擴展、具有廣泛的通訊能力，容易實現(xiàn)的分布式結構以及用戶友好的操作使 SIMATIC S7300 成為中、高檔性能控制領域中首選的理想解決方案。結合堆垛機的工作特性，SIMATIC S7300 是既經濟又方便的選擇方案。近幾年來，堆垛機在自動化倉庫中發(fā)展很快，不僅規(guī)模越來越大、數量越來越多，而且自動化倉庫種類也越 遼寧科技大學畢業(yè)設計（論文） 第 3 頁來越多，以適應不同場合的需求。有軌巷道堆垛機可以完成左右兩排貨架的貨物存儲工作。這種堆垛機在固定的軌道上運動，控制簡單，造價低。輸送機系統(tǒng)是自動化倉庫中不可缺少的一部分。主要完成貨物的分配、收集和轉運等任務，經常與堆垛機配合使用 [3]。 課題的研究方法和內容立體倉庫中堆垛機的主要工作是完成儲存環(huán)節(jié)的搬運，即：準確地依照上位機給出的出入庫地址將貨物取出或放入有關貨位，并將工作過程的狀態(tài)信息反饋給監(jiān)控系統(tǒng)。 這個方法使堆垛機的小車每通過一個位置就記錄一個數，一直移動到和預定位置號一致時停止移動。這個方法的特點是電路簡單。另外隨著電子技術的發(fā)展，出現(xiàn)了眾多優(yōu)秀的 PLC，用 PLC 來控制堆垛機是相當靈活方便的，可以在PLC 的軟件中加保護，即堆垛機每走過一個貨格的時間超過或少于正常的時間范圍就報警。這樣就可以有效地避免記數出錯，本設計即采用此方法。智能立體倉庫能實現(xiàn)貨物的自動存取功能，這就要小車在作水平、升降臺做垂直運動時，能準確記憶堆垛機的位置，即堆垛機的小車和升降臺所在的列和層數，以實現(xiàn)貨物的定位存取，本系統(tǒng)采取了非接觸式反射型光電傳感器，自動檢測貨位的列和層數。例如，隨小車移動，反射式光電傳感器每經過一列貨架立柱時接收到一個反射信號，列值增加 1，升降臺每升高一層，層光電傳感器使層值增一。光電傳感器的有效反射距離為 30cm。在自動存取貨物時，貨位的輸入方法有微機鍵盤和 BCD 碼撥盤開關兩種形式輸入，PLC 在收到外部輸入的貨位層和列數層后，將此值作為層列記數器的預置值，用于實現(xiàn)貨位的自動搜索控制。 遼寧科技大學畢業(yè)設計（論文） 第 4 頁2 PLC 編程軟件 STEP7 SIEMENS 公司編程軟件 STEP7 的簡單介紹STEP7 是一個用于對 SIEMENS S7200系列PLC、S7300 系列PLC、以及S7400 系列PLC建立、測試和維護程序的工具。它是一個支