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摘 要

随着经济的发展和科学的进步，立体仓库在社会各行各业特别是物流行业中有着非常广泛的应用。立体仓库的主体是由巷道式堆垛机、货架、出入库工作台、自动运进（出）和操作控制系统组成。本文是根据工业立体仓库运行原理而设计的，在堆垛机控制系统中以西门子S7-200PLC作为核心控制元件，控制堆垛机在巷道实现货物的存取。另外，我们还采用了限位开关对其进行限位保护，保证整个系统运行的稳定性和安全性。在软件设计方面采用编程控制方法，编写了系统运行的梯形图，该程序能够很好实现控制系统的各项要求。最后对本课题的研究进行了归纳和总结，并对本课题的不足之处进行了说明。

关键词：立体仓库，可编程逻辑控制器，堆垛机，变频器

Abstract:With the development of economy and the progress of science, stereoscopic warehouse has been widely used in all walks of life, especially in the logistics industry.The main body of the three-dimensional warehouse is composed of roadway stacker, rack, warehouse entry and exit worktable, automatic import and export and operation control system.In this paper, the warehouse model control system is designed according to the basic principle of automated warehouse operation.In the whole control system, Siemens S7-200 PLC is used as the core control element to control the stacker to realize the cargo access in the roadway.In addition, we also use limit switch to protect the system, so as to ensure the stability and security of the whole system.In the aspect of software design, programming control method is adopted and ladder diagram of system operation is compiled. The program can well meet the requirements of the control system.Finally, the research of this topic is summarized and summarized, and the shortcomings of this topic are explained.

Keywords:Three-dimensional warehouse,programmable logic controller,stacker,frequency converter

目录

1 绪论 4

1.1 课题背景 4

1.2 立体仓库主要硬件组成 5

1.3 自动化仓储发展的阶段和应用 6

2 立体仓库控制系统控制原理 6

2.1 设计思路 7

2.2 控制系统设计依据 7

2.2.1 控制方式要求 7

2.2.2 控制系统设计要求 8

2.3 堆垛机作业流程及认址方式 8

2.3.1 堆垛机作业流程 8

2.3.2 认址方式选择 8

2.4 堆垛机闭环控制系统 9

3 控制系统硬件设计 10

3.1 堆跺机硬件系统 10

3.2 堆垛机的变频调速控制 10

3.2.1 变频器的选用 10

3.2.2 堆垛机传感器选择 10

3.3 堆垛机的控制系统结构图 10

3.4 堆垛机系统的接线图 11

3.4.1 堆垛机系统的I/O接口分配 11

3.4.2 堆垛机系统的PLC电路接线图 12

4 控制系统软件设计 14

4.1 PLC控制系统设计 14

4.2 PLC控制程序 15

4.2.1 堆垛机运行的PLC程序流程图 16

4.2.2 货叉升降运行的PLC程序 18

4.2.3 货叉伸缩运行的PLC程序 18

4.2.4 出入货台系统的PLC报警程序 19

5 结论 20

参考文献 21

致谢 22

1 绪论

随着中国经济的快速发展，各类商品的运输量也在不断增长，仓库的储存和储存效率需要不断提高。立体仓库是现代物流系统中一个重要的组成部分，通过自动控制和特定的管理设计能够实现货物的自动存取。仓库模型控制系统基于自动化仓库的操作和设计的基本原则。在整个控制系统中，以西门子系列PLC为核心控制元件，采用键盘或触摸屏作为人机交互装置控制步进电机驱动两个运动自由度的高强度钢轨模型。根据步进电机每转地址码输出脉冲应通过触摸屏或键盘的每个位置，PLC输入采样和对应的位置数。当PLC接收到触摸屏或键盘输入的指令时，输出的脉冲对应所在位置。然后，驱动步进电梯驱动器根据设定方向旋转一定角度，从而控制传动部件螺杆的旋转，以准确定位货物的村庄区域功能。此外，为了确保整个空置系统运行的稳定性和可靠性，我们还使用限位开关来保护它。实现机电一体化。满足堆垛机在立体仓库电气控制系统的要求。

1.1 课题背景

随着可编程控制器的推广、应用，在现代工业中的地位已十分重要。PLC作为立体仓库的重要组成部分，也在飞速地发展。PLC的发展与研究主要是两个方面：一方面是向着网络化、大型化、高可靠性、多功能方向发展；另一方面则是向着小型化、低成本、简单易用方向发展。

由于计算机的广泛使用，工业生产得到了很大的发展，制造业、物流业等领域的传统仓库已经不能满足生产发展的需求，对于仓库的研究也应紧跟工业生产飞速发展的步伐。立体仓库的出现解决了这一问题，并且越来越受到人们的重视。应用计算机和相应的控制设备室立体仓库的作业管理水平有了很大的提高。

自动化立体仓库一般由多层货架，堆垛机，巷道轨道及一些机械设备组成。货架长度不一，行数也可自由选择，但因其密度较大，所以轨道狭窄。堆垛机在配备了一些装置后可以高效率，稳定运行，并且准确，安全地拾取和释放货物。比如配备传感器和一些机械保护设备。立体仓库可有多个多层货架，多个堆垛机同时运行作业，但一个堆垛机只能在一条轨道上进行作业，所以在每个设备上可执行单机自动或手动操作。堆垛机由西门子S7-200 PLC控制，并在巷道上运行。如下图所示为立体仓库模拟图1-1及实物图1-2

图1-1立体仓库模拟图 图1-2立体仓库实物图

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