【正文】 倉庫的分類 4第2章 系統(tǒng)控制方案的確定 6 6 智能倉庫的系統(tǒng)控制方案 7 智能倉庫技術(shù)參數(shù)的確定 9第3章 硬件設(shè)計 10 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 10 PLC的選型 11 PLC概述 11 PLC的選型 13 步進電機的選擇 15 步進電機的原理 15 步進電機的選擇 15 步進電機驅(qū)動器的選擇 18 傳感器的選擇 22 反射式傳感器的選擇 22 微動開關(guān)的選擇 23 PLC輸入輸出I/O的分配 24 電氣原理圖的設(shè)計 25第4章 智能倉庫系統(tǒng)控制軟件設(shè)計 26 PLC梯形圖概述 26 系統(tǒng)流程圖 27 28 初始化主控指令 28 29第5章 系統(tǒng)調(diào)試 32 32 33結(jié)　論 35謝 辭 36參考文獻 37附　錄 38外文資料翻譯 44前　言可編程控制器（簡稱PLC或PC）是一種新型的具有極高可靠性的通用工業(yè)自動化控制裝置。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。controlwarehouseitmodernthepopularizingutilizationspacewarehouseTheofwayvisualstatesystemvariousflactuation,ofproductionsimulatingofBythetheyplaceandplacecan 此次設(shè)計的效果可以改變參數(shù)輸入，通過模擬生產(chǎn)情況及波動對系統(tǒng)造成的沖擊，從而避免了在理想化狀態(tài)下系統(tǒng)設(shè)計所無法預(yù)料的各種因素，對系統(tǒng)的堵塞有著形象和直觀的解決方案。洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）基于PLC的智能倉庫控制系統(tǒng)的設(shè)計摘 要隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，智能倉庫必然會在各行各業(yè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。該系統(tǒng)采用PLC控制，通過PLC輸出的脈沖信號來控制步進電機的運行，兩者之間通過步進電機驅(qū)動器連接，此外還用到一些傳感器，如微動開關(guān)和反射式傳感器。關(guān)鍵詞：智能倉庫；PLC；步進電機；傳感器Design of Intelligent Warehouse System Based on PLC controlled ABSTRACTAlong with the rapid development of national economy, Intelligent warehouse in all walks of life will get more and more widely. Automatic warehouse system of modern logistics system is an important part of, is widely used in industries. At present, it has bee the enterprise production and management, one of the symbols of informatization.The system adopts PLC controlled by PLC, the output pulse signals to control the operation of the stepmotor between through the stepping motor drive connections, also used as some sensors, micro switch and reflex sensor.Wetheblocktakenhowbysimulation.inputandofimpulsionbyavoidofthehavesolvingblockconclusion,automaticfloorspacebeenmeetthenegotiation,theputer對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。其應(yīng)用的深度和廣度成為衡量一個國家工業(yè)自動化程度高低的標志。為滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)與流通的需要，就必須采用的計算機控制技術(shù)為主要手段組成的智能倉庫。根據(jù)國際自動化倉庫會議的定義，所謂智能倉庫就是采用高層貨架存放貨物，以巷道堆垛起重機為主，結(jié)合入庫出庫周邊設(shè)備來進行作業(yè)的一種倉庫。我國智能倉庫的起步比較晚，1974年鄭州紡織機械廠建成了國內(nèi)第一個智能倉庫。 　　 　　早期智能倉庫構(gòu)想的基本出發(fā)點是提高空間利用率，充分節(jié)約有限且昂貴的場地，在西方有些發(fā)達國家提高空間利用率的觀點已有更廣泛、深刻的含義，節(jié)約土地已與節(jié)約能源、保護環(huán)境等更多方面聯(lián)系起來。智能倉庫采用先進的自動化物料搬運設(shè)備，不僅能使貨物在倉庫內(nèi)按需要自動存取，而且還可以與倉庫以外的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行有機地連接，并通過計算機管理系統(tǒng)和自動化物料搬運設(shè)備使倉庫成為企業(yè)物流中的重要環(huán)節(jié)。同時，智能倉庫系統(tǒng)減輕了工人綜合勞動強度。智能倉庫系統(tǒng)是解決這一問題的最有效手段之一。國際互聯(lián)網(wǎng)和企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)更為企業(yè)取得與外界在線連接，突破信息瓶頸，開闊視野及外引內(nèi)聯(lián)提供了廣闊的空間和堅實強大的技術(shù)支持?！　‖F(xiàn)代化企業(yè)對管理提出了更高的要求， 　　(2)中層智能倉庫。 　　 　　(1)貨格式智能倉庫。貨架縱向貫通，貫通的通道具有一定的坡度，在每一層貨架底部安裝滑道、錕道等裝置，使貨物在自重的作用下，沿著滑道或錕道從高處向低處運動。是專門用于存放條形和筒形貨物的智能倉庫第2章 系統(tǒng)控制方案的確定智能倉庫系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試的主要步驟，如圖2—1所示：確定課題研究課題內(nèi)容 確定方案查找資料根據(jù)控制要求確定硬件配置設(shè)計電氣原理圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計根據(jù)控制要求編寫程序調(diào)試程序記錄運行結(jié)果并分析總 結(jié)圖21 智能倉庫控制系統(tǒng)結(jié)設(shè)計步驟在深入了解和分析智能倉庫控制系統(tǒng)的設(shè)計過程中主要考慮到以下幾點：深入了解和分析智能倉庫的工藝條件和控制要求。設(shè)計智能倉庫控制系統(tǒng)的梯形圖程序，根據(jù)工作要求設(shè)計出完整的梯形圖程序，這是整個智能倉庫系統(tǒng)設(shè)計的核心工作。 智能倉庫技術(shù)參數(shù)的確定智能倉庫的具體參數(shù)如表2—1所示：表21 智能倉庫技術(shù)參數(shù)出入貨柜臺最重物品20Kg每個倉位的高度倉位的上下距離倉位的平行距倉位的體積4PLC電源24V DC堆垛機電源220V AC，50Hz9洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第3章 硬件設(shè)計 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計本設(shè)計是運用PLC控制系統(tǒng)來控制智能倉庫的運動的方式。隨著計算機技術(shù)、信號處理技術(shù)、控制技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和用戶需求的不斷提高，PLC在開關(guān)量處理的基礎(chǔ)上增加了模擬量處理和運動控制等功能。但是，在中國等發(fā)展中國家PLC的增長十分迅速。用戶編制的控制程序表達了生產(chǎn)過程的工藝要求，并事先存入PLC的用戶程序存儲器中。不同型號的PLC，循環(huán)掃描周期在1微秒到幾十微秒之間。把計算結(jié)果送給PLC的控制器。如果被控對象主要是設(shè)備連鎖、回路很少，采用PLC較為合適。 通用PLC應(yīng)用于專用設(shè)備時可以認為它就是一個嵌入式控制器，但PLC相對一般嵌入式控制器而方具有更高的可靠性和更好的穩(wěn)定性。因此，工程設(shè)計選型和估算時，應(yīng)分析工藝過程的特點、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需要的操作和動作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點數(shù)、所需存儲器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備的特性等，最后選擇有較高性價比的PLC和設(shè)計相應(yīng)的控制系統(tǒng)。存儲器容量的估算存儲器容量是PLC本身能提供的硬件存儲單元大小，程序容量是存儲器中用戶應(yīng)用項目使用的存儲單元的大小，因此程序容量小于存儲容量。因此該課題的PLC內(nèi)存容量選擇應(yīng)為能存儲5000條梯形圖，這樣才能在以后的改造過程中有足夠的空間。完成編成后編程器切換到運行模式，CPU對現(xiàn)場設(shè)備進行控制，不能進行編程。（3）診斷功能PLC的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。PLC機型的選擇（1）PLC的類型FX2系列可編程控制器主機分為123680/128點六檔，還有各種輸入和輸出擴展單元，這樣在增加I/O點數(shù)時不必改變機型，可以通過擴展模塊實現(xiàn)，降低了經(jīng)濟投入。按照上述配置，所選I/O點應(yīng)不得低于61點，結(jié)合實際情況，所選I/O點為80點。輸入輸出點書對價格有直接的影響。根據(jù)其輸入點數(shù)為40點，輸出點數(shù)為21點，所以選擇FX2N80MR型號的PLC。因此，改變電脈沖的頻率大小和通電相序，就能控制步進電動機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，實現(xiàn)寬廣范圍內(nèi)速度的無級平滑控制。 步進電機的選擇步進電動機的特點（1）步進電動機時一種作為控制用的特種電機，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度（步距角）一步一步運行的，其特點是沒有積累誤差（精度為100%），所以廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。（5）價格便宜，可靠性高。步進電動機的選擇計算在選擇步進電動機時首先應(yīng)考慮的是步進電動機的類型的選擇，其次才是具體的品種選擇，在該智能倉庫控制系統(tǒng)中要求步進電動機電壓低、電流小、有定位轉(zhuǎn)矩和使用螺栓機構(gòu)的定位裝置，確定步進電動機采用2相8拍混合式步進電動機；在進行電動機的品種選擇時，要綜合考慮速比i、軸向力F、負載轉(zhuǎn)矩Tl、額定轉(zhuǎn)矩TN和運行頻率fy，已確定步進電機的具體規(guī)格和控制裝置。42BYGH101型號的步進電機的電氣技術(shù)數(shù)據(jù)如表3—1所示：表31 步進電機的電氣技術(shù)數(shù)據(jù)電機型號相數(shù)步距角相電流驅(qū)動電壓額定轉(zhuǎn)矩重量42BYGH1012DC24V 步進電機驅(qū)動器的選擇步進電機驅(qū)動系統(tǒng)的基本組成與交直流電動機不同，僅僅接上供電電源，步進電機是不會運行的。它們在驅(qū)動器內(nèi)部的接口電路都相同，如圖3—3所示：圖33 輸入信號接口電路OPTO端為三路信號的公共端，三路輸入信號在驅(qū)動器內(nèi)部接成共陽方式，所以O(shè)PTO端須接外部系統(tǒng)的VCC，如果VCC是+5V則可直接輸入；如果VCC不是+5V則須外部另加限流電阻R，保證給驅(qū)動器內(nèi)部光耦提供8~18mA的驅(qū)動電流，如圖33和表32所示。此信號和控制系統(tǒng)配合使用，可以產(chǎn)生相位記憶功能，其接口如圖34所示：圖34 初相位信號接口電路（2）報警輸出信號：每臺驅(qū)動器都有多種保護措施（如：過壓、過流、過濕等）。觸電規(guī)格有：DC24V/1A、AV110V/。此步進電機驅(qū)動器的電氣技術(shù)數(shù)據(jù)如表33所示：表33 步進電機驅(qū)動器的電氣技術(shù)數(shù)據(jù)表驅(qū)動器型號相數(shù)類別細分數(shù)通過撥位開關(guān)設(shè)定最大相電流開關(guān)設(shè)定工作電源SH2H057二相或四相混合式二相八拍一組直流DC（24~40）步進電動機驅(qū)動器接線示意圖如36所示：圖36 步進電動機驅(qū)動器接線示意圖 傳感器的選擇 反射式傳感器的選擇在智能倉庫中采用歐姆龍EESPY402凹槽型、反射型接插件式傳感器作貨物檢測，它是日本歐姆龍公司的產(chǎn)品，采用能抗周圍外來光干擾的便調(diào)光式。示意圖如圖39所示，具體情況見附圖！圖39 電氣原理圖25 第4章 智能倉庫系統(tǒng)控制軟件設(shè)計 PLC梯形圖概述梯形圖是使用的最多的圖形編程語言，被稱為PLC的第一編程語言。該存儲單元如果為“1”狀態(tài)，則表示梯形圖中對應(yīng)軟繼電器的線圈“通電”，其常開觸點接通，常閉觸電斷開，稱這種狀態(tài)的軟繼電器的“1”或“ON”狀態(tài)。模擬量 按其精度可分為12bit、14bit、16bit等；按信號類型可以分為電流型（4~20mA，0~20mA）、電壓型（0~10V，0~5V，10~10V）等。右母線可以不畫出。邏輯解算是根據(jù)輸入映像寄存器中的值，而不是根據(jù)解算瞬時外部輸入觸電的狀態(tài)來進行的。I/O分為開關(guān)量輸入（DI），開關(guān)量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。圖42 初始化梯形圖當M30接通或M40而X00X00X004斷開時輸出M101，之后M101接通開始對各個動作進行檢測判斷，以便確定正確的位置來完成貨物的存取，如圖43所示。先將PLC與計算機的串口互連，然后可以進入【傳輸設(shè)置】對話框，進行FX2n PLC設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)傳輸參數(shù)設(shè)定，可以進行PLC和計算機的串口通信方式的設(shè)定，可以進行其他網(wǎng)絡(luò)電的設(shè)定，還可以實現(xiàn)通信測試。通過本設(shè)計，我學(xué)到了很多東西，對待工作要的耐心、細心、嚴謹和求精。黨老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從課題選擇到資料查閱，設(shè)計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細設(shè)計等整個過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。 然后還要感謝讀書以來所有的老師，不僅授我以文，而且教我做人，給以終生受益無窮之道。 最后，向我的親愛的家人和親愛的朋友表示深深的謝意，他們給予我的愛、理解、關(guān)心和支持是我不斷前進的動力。1