【正文】 ...................................... iii 1 緒論 ............................................................................................................................... 1 碼垛機(jī)概述 ................................................................................................ 1 碼垛機(jī)的發(fā)展 ................................................................................. 1 碼垛機(jī)技術(shù)的研究現(xiàn)狀 ................................................................. 1 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的概述 ............................................................................ 2 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的組成 ................................................................. 2 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的優(yōu)點(diǎn) ................................................................. 3 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的發(fā)展 ................................................................. 4 研究的主要內(nèi)容 ........................................................................................ 4 2 碼垛機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ....................................................................................... 5 控制技術(shù)要求和系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ................................................................ 5 碼垛機(jī)位置控制 ........................................................................................ 7 定位控制 ......................................................................................... 7 認(rèn)址檢測(cè)方式 ................................................................................. 8 認(rèn)址方式確認(rèn) ................................................................................. 9 碼垛機(jī)速度曲線分析 ....................................................................11 安全檢測(cè)傳感器的應(yīng)用 ............................................................................11 元器件的選型 .......................................................................................... 12 通信方案的確定 ...................................................................................... 13 輸入輸出點(diǎn)分配 ...................................................................................... 14 本章小節(jié) .................................................................................................. 15 3 PLC 及資源配置 ......................................................................................................... 16 PLC 控制的優(yōu)點(diǎn)及 S7200 系列概述 ..................................................... 16 S7200 系列 PLC 概述 ............................................................................. 17 CPU 型號(hào)選擇 .......................................................................................... 18 PLC 模塊選型 .......................................................................................... 19 4 碼垛機(jī)控制程序設(shè)計(jì) .................................................................................................. 21 iv 碼垛機(jī)自檢和復(fù)位 /歸位程序 ................................................................. 23 碼垛機(jī)自檢程序 ........................................................................... 23 碼垛機(jī)復(fù)位 /歸位程序 .................................................................. 24 自動(dòng)方式下的碼垛機(jī)運(yùn)行控制 .............................................................. 25 列向運(yùn)行 PLC 程序?qū)崿F(xiàn) ............................................................. 25 行向運(yùn)行 PLC 程序?qū)崿F(xiàn) ............................................................. 28 貨叉伸縮控制 PLC 程序?qū)崿F(xiàn) ..................................................... 30 手動(dòng)方式下的碼垛機(jī)運(yùn)行控制 .............................................................. 32 碼垛機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) ...................................................................... 34 變頻器的選型 ............................................................................... 34 水平方向變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) ....................................................... 36 垂直方向變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) ....................................................... 38 碼垛機(jī)貨叉控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) ...................................................................... 40 本章小節(jié) .................................................................................................. 41 .............................................................................................................................. 43 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................... 44 致 謝 ............................................................................................................................. 46 附錄一 碼垛機(jī)入庫(kù)作業(yè)流程圖 ......................................................................... 47 附錄二 ............................................................................................................................. 48 中文翻譯 ......................................................................................................................... 48 附錄 三 ........................................................................................................................... 49 北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 1 緒論 碼垛機(jī)概述 碼垛機(jī)是自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng) [8]的重要組成部分，它是整個(gè)系統(tǒng)的執(zhí)行部件，存貨時(shí)將貨物從出入貨臺(tái)準(zhǔn)確的存放到貨位里，取貨時(shí)將貨物從貨位中取回到出入貨臺(tái)。它是在所謂高層、高速、高密度儲(chǔ)藏的概念下的產(chǎn)物。 碼垛機(jī)的發(fā)展 初期的立體倉(cāng)庫(kù)使用的碼垛機(jī)以橋式起重機(jī)為基礎(chǔ)，這種碼垛機(jī)是從起重機(jī)的大梁上懸掛一個(gè)門架，利用門架的上下和旋轉(zhuǎn)來(lái)搬運(yùn)貨物。 1967 年日本安裝了高 度 10~15 米的高層碼垛機(jī)， 1969 年出現(xiàn)了聯(lián)機(jī)全自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù) [6]，我國(guó)是在上世紀(jì) 70 年代初期開(kāi)始研究采用巷道式碼垛機(jī)的立體倉(cāng)庫(kù)。巷道式碼垛機(jī)的起升速度已經(jīng)可以達(dá)到 90m/min，運(yùn)行速度達(dá)到240m/min，在有的立體倉(cāng)庫(kù)中采用上、下兩層分別用巷道碼垛機(jī) [9]進(jìn)行搬運(yùn)作業(yè)的方法提高出入庫(kù)能力。無(wú)論何種類型的碼垛機(jī)一般都由水平行走機(jī)構(gòu)、起升機(jī)構(gòu)、載貨臺(tái)及貨叉機(jī)構(gòu)、機(jī)架和電氣設(shè)備等基本部分組成。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的技術(shù)水平和倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)械設(shè)備的動(dòng)態(tài)性能也在不斷提高。盡管如此，目前國(guó)產(chǎn)碼垛機(jī)的運(yùn)行速度最高仍保持在 160m/min；提升速度在 0~80m/min；貨叉速度一直保持在 0~30m/min；認(rèn)址采用光電探測(cè)，精度不足，認(rèn)址差錯(cuò)率高。自動(dòng)化立體 倉(cāng)庫(kù) [4]又稱為自動(dòng)存儲(chǔ) /檢索系統(tǒng)（ Automated Storage amp。它是物料搬運(yùn)和倉(cāng)儲(chǔ)科學(xué)中的一門綜合科學(xué)技術(shù)工程。 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的組成 立體倉(cāng)庫(kù)是指：采用高層貨架儲(chǔ)存貨物，用起重、裝卸、運(yùn)輸機(jī)械設(shè)備進(jìn)行貨物出庫(kù)和入庫(kù)作業(yè)的倉(cāng)庫(kù)。目前，立體倉(cāng)庫(kù)最大高度能達(dá)到 40 多米，最大庫(kù)存數(shù)可達(dá)數(shù)萬(wàn)個(gè)貨物單位，可以實(shí)現(xiàn)按計(jì)劃入庫(kù)和出庫(kù)的全自動(dòng)化控制，以及無(wú)人操作的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化管理。 （ 1）貨架 倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展由平面轉(zhuǎn)向高層立體化以后，高層貨架為倉(cāng)庫(kù)的主體和標(biāo)志，貨架越高，存儲(chǔ)量越大。主要的貨架類型有單元式貨架、貫通式貨架與旋轉(zhuǎn)式貨架。貨箱和托盤(pán)的基本功能是盛放小件物料，同時(shí)還應(yīng)便北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 于運(yùn)輸車和碼垛機(jī)的插取和存放。輸送系統(tǒng)必須是具有高度的可靠性，在立體倉(cāng)庫(kù)中一般只有一套輸送系統(tǒng)，所以應(yīng)保證輸送系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)上的設(shè)備可靠、耐用、維修方便，并且還應(yīng)該對(duì)輸送系統(tǒng)設(shè)置手動(dòng)控制做后備。 （ 3）控制及管理設(shè)施 控制管理系統(tǒng) [5]采用分布式控制，即由管理計(jì)算機(jī)、中央控制計(jì)算機(jī)和直接控制碼垛機(jī)、入 /出庫(kù)輸送機(jī)等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制器組成控制系統(tǒng)。