【正文】 .............................5 本文研究的目的和意義 ..........................................5 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的歷史及國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 ..............................5 采用 PLC 控制立體倉(cāng)庫(kù)的優(yōu)越性 ..................................6第二章 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) .................................6 本課題設(shè)計(jì)的內(nèi)容 ..............................................6 系統(tǒng)的總體方案 ................................................7第三章 立體倉(cāng)庫(kù)的硬件設(shè)計(jì) ...........................................9 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ......................................................9 傳感與檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .........................................10 S7—200 系列 PLC 與通信系統(tǒng)的連接 ..............................12 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)通信系統(tǒng) .......................................13 堆垛機(jī)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng) ...........................................14 立體倉(cāng)庫(kù) PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ...................................17第四章．PLC 的軟件設(shè)計(jì) .............................................21 PLC 的軟件及程序設(shè)計(jì) ..........................................21第五章 基于組態(tài)軟件倉(cāng)儲(chǔ)監(jiān)控管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ..........................36 工程組態(tài)軟件 MGCS 的簡(jiǎn)介 ......................................36 組態(tài)軟件的模型的設(shè)計(jì) .........................................36結(jié) 束 語(yǔ) ...........................................................37致 謝 ...........................................................38參考文獻(xiàn) ...........................................................39湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)（論文）3摘 要自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)集存儲(chǔ)、搬運(yùn)、輸送、分發(fā)一體，作為工業(yè)物流與計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)的一部分，代表了當(dāng)今物流發(fā)展的趨勢(shì)。按照貨品出入庫(kù)頻度進(jìn)行貨位存儲(chǔ)區(qū)域劃分，提高了貨位和存儲(chǔ)區(qū)域的利用率。同時(shí)通過(guò) PROFIBUS—DP 現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)實(shí)現(xiàn)三臺(tái) PLC 的連接以及與監(jiān)控系統(tǒng)的通信，接收出入庫(kù)指令，完成相應(yīng)的出入庫(kù)操作。系統(tǒng)=級(jí)分層之間實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)的通信，靈活的貨品存儲(chǔ)策略與貨位的自動(dòng)均勻分配克服了傳統(tǒng)立體倉(cāng)庫(kù)的許多不足，提高了倉(cāng)庫(kù)貨位利用率和出入庫(kù)效率，達(dá)到了預(yù)期的效果，不僅保持了系統(tǒng)的靈活性與可靠性，而且提高了整個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的自動(dòng)化水平與工作效率。立體庫(kù)的投入使用，徹底解決了這一難題。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，減少了浪費(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。1974 年，鄭州紡織機(jī)械廠建成了我國(guó)第一座立體倉(cāng)庫(kù)，這座倉(cāng)庫(kù)是利用原有鋸齒形廠房改建而成的，用于存放模具。目前，自 動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)在發(fā)達(dá)國(guó)家己相當(dāng)普遍，日本是自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)發(fā)展最快、建造數(shù)量最多的國(guó)家。盡管如此，至今在我國(guó)已建成的集成化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)還不多，我國(guó)的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，于自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)在當(dāng)今物流和制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推波助瀾，使得立體倉(cāng)庫(kù)的發(fā)展十分迅速，其發(fā)展趨勢(shì)主要有：1 倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)管理自動(dòng)化水平逐步提高。人工智能技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了自動(dòng)化技術(shù)向其高級(jí)階段一智能化方向發(fā)展，已經(jīng)在倉(cāng)庫(kù)的設(shè)計(jì)、搬運(yùn)系統(tǒng)的控制和儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備的選用等方面應(yīng)用了專(zhuān)家系統(tǒng)。 采用 PLC 控制立體倉(cāng)庫(kù)的優(yōu)越性低成本 利用電力線上網(wǎng)，最大的優(yōu)點(diǎn)就是成本低。因?yàn)榧壹叶加须娏€，由此，運(yùn)營(yíng)商就可以輕松地把這種網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)滲透到每一個(gè)家庭。更高速率的 PLC 產(chǎn)品正在研制之中。家庭數(shù)字化 PLC 技術(shù)能夠通過(guò)電力線將整個(gè)家庭的電器與網(wǎng)絡(luò)聯(lián)為一體，在室內(nèi)的設(shè)備之間構(gòu)筑起可自由交換信息的局域網(wǎng)，使人們能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)控制自己家里的電器設(shè)備。最后根據(jù)此算法實(shí)現(xiàn)了批量出入庫(kù)作業(yè)和單件出入庫(kù)作業(yè)。在管理層 、監(jiān)控層、控制層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與通信實(shí)現(xiàn)中主要研究 OPC 通訊實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，組態(tài)軟件 WinCC 中的相應(yīng)設(shè)置：監(jiān)控層與控制層的基于現(xiàn)場(chǎng)總線湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)（論文）8PROFIBUS 的具體組網(wǎng)通訊實(shí)現(xiàn)以及 WinCC 中全局腳本的編寫(xiě)，最終實(shí)現(xiàn)管控一體化。分配 I/O 點(diǎn)，分配 PLC 的輸入輸出點(diǎn)，編制出輸入輸出分配表或者輸入輸出端子的接線圖。以下是設(shè)計(jì)步驟框圖：湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)（論文）9確定課題研究課內(nèi)容確定方案查找資料設(shè)計(jì)電氣原理圖根據(jù)控制要求確定硬件配置根據(jù)要求編寫(xiě)程序系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)調(diào)試程序記錄運(yùn)行結(jié)果并分析總結(jié)錯(cuò)誤圖 2—1 立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)（論文）10 第三章 立體倉(cāng)庫(kù)的硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本文設(shè)定倉(cāng)庫(kù)類(lèi)型為單元貨格式自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)。 圖 31 存儲(chǔ)單元示意圖在現(xiàn)如今傳統(tǒng)的立體倉(cāng)庫(kù)在控制方式上主要有聯(lián)機(jī)自動(dòng)控制（即上位機(jī)控制）、自動(dòng)控制（即本機(jī)自動(dòng)） 、半自動(dòng)控制及手動(dòng)控制四種。本系統(tǒng)中共有二條傳送帶，其傳動(dòng)采用交流變頻調(diào)速系統(tǒng)控制，可進(jìn)行速度調(diào)節(jié)設(shè)定及正、反轉(zhuǎn)控制。機(jī)械手的放松和夾緊由一個(gè)線圈兩位置電磁閥控制。堆垛機(jī)在升降方向共有四個(gè)限位開(kāi)關(guān)：上/下極限限位開(kāi)關(guān)、一個(gè)入庫(kù)認(rèn)址限位開(kāi)關(guān)和一個(gè)出庫(kù)認(rèn)址限位開(kāi)關(guān)，升降的位置靠碰到限位開(kāi)關(guān)計(jì)數(shù)來(lái)完成。所以它由敏感元器件（感知元件）和轉(zhuǎn)換器件兩部分組成，有的半導(dǎo)體敏感元器件可以直接輸出電信號(hào)，本身就構(gòu)成傳感器。通常據(jù)其基本感知功能可分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類(lèi)（還有人曾將傳感器分 46 類(lèi)） 。同其它的 PLC 一樣基本組成也是由單元加編程器，在需要進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，系統(tǒng)組成中還包括：數(shù)字?jǐn)U展單元模塊、模擬量擴(kuò)展單元模塊、通信模塊、網(wǎng)絡(luò)、人機(jī)界面 HMI 等。湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)（論文）14 圖 35 CPU 的通信口的連接圖 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)通信系統(tǒng).自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)分為 3 個(gè)層次:管理層、監(jiān)控層、執(zhí)行層。同時(shí)，還要求管理系統(tǒng)能根據(jù)入庫(kù)、出庫(kù)的生產(chǎn)任務(wù)，發(fā)出命令來(lái)觸發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控系統(tǒng)的通信，發(fā)布入庫(kù)、出庫(kù)操作任務(wù)單，并接收監(jiān)控系統(tǒng)返回的入庫(kù)、出庫(kù)任務(wù)的完成報(bào)告情況。3， 執(zhí)行層的主要功能。管理層與監(jiān)控層通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享和信息交換，管理層把任務(wù)命令信息傳達(dá)給監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)把任務(wù)完成情況再反饋回來(lái):監(jiān)控層與執(zhí)行層通過(guò)組態(tài)軟件和特定的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)通信，監(jiān)控層監(jiān)視并控制執(zhí)行層設(shè)備的運(yùn)行。變頻器是將工頻電源（50HZ 或 60HZ）變成各種頻率的交流電源，以