某学院自动化专业毕业设计任务书.docx

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1、某学院自动化专业毕业设计任务书设计题目设计题目设计题目设计题目：:基于基于基于基于PLC的立体仓库堆垛机操纵系统设计的立体仓库堆垛机操纵系统设计的立体仓库堆垛机操纵系统设计的立体仓库堆垛机操纵系统设计二、毕业设计的目的毕业设计的目的毕业设计的目的毕业设计的目的1.设计一个立体仓库堆垛机操纵系统；2.水平移动、垂直移动及伸叉机机构分别由220W的三相交流异步电动机、200W的单相交流异步电动机与二相混合式步进电机驱动；3.上述电机由西门子S7-226型PLC操纵，其中水平移动、垂直移动由PLC通过变频器操纵，步进电机由步进驱动模块进行自动操纵。三、要紧设计内容要紧设计内容要紧设计内容要紧设计内容

2、1.变频调速系统设计；2 .货叉伸缩操纵；3 .PLC操纵程序编写与调试；四、重点研究问题重点研究问题重点研究问题重点研究问题PLC操纵，确定设计方案，完成各功能单元的结构设计，参数计算与元件选择。五、要紧技术指标或者要紧设计参数要紧技术指标或者要紧设计参数要紧技术指标或者要紧设计参数要紧技术指标或者要紧设计参数堆垛机运行的速度范围：水平方向：2m/min-360m/min；垂直方向：2m/min-80m/min：货叉：2m/min-60m/min六、设计成果要求设计成果要求设计成果要求设计成果要求L毕业设计论文要求字数为IooOo-15000字，论文格式参照华北水利水电学院关于本科毕业设计论

3、文格式要求；2 .系统电气原理图，要求用0#图纸（按国标要求绘制）：3 .各部分环节的工作原理及调试故障分析及排除方法；4 .毕业设计论文内插图务必用电脑制作；工华北水利水电学院毕业设计说明书I基于基于基于基于PLC的立体仓库堆垛机操纵系统设计的立体仓库堆垛机操纵系统设计的立体仓库堆垛机操纵系统设计的立体仓库堆垛机操纵系统设计摘摘摘摘要要要要在现代的物流仓储系统中，自动化立体仓库应用日益广泛。而堆垛机是立体仓库的关键构成部分，堆垛机性能的优劣对整个立体仓库的运行起到至关重要的作用，因此设计与开发自动化程度较高的堆垛机操纵系统成为当前立体仓库的进展趋势，开展与此有关的研究具有重要的理论与应用价值

4、。本文基于现代物流技术的应用与进展要求，介绍自动化立体仓库的应用及其功能与作用，结合现代科技的进展，着重研究自动化立体仓库堆垛机控制系统的操纵技术。本文全面阐述了本操纵系统的设计思想，与整个系统的硬件实现与软件设计。论文根据工体仓库的有关设计参数，对堆垛机电气操纵的硬件系统进行了设计，为了提高堆垛机的性能，本文使用了转速、位置反馈的双闭环操纵，以满足系统的调速要求。系统的水平认址使用激光测距传感器定位，垂直认址使用光电开关与认址片组合定位。变频调速系统由S7-226PLC及其扩展模块EM235通过变频器MM440操纵交流电动机，采用光电编码器反馈转速信号，实现转速闭环操纵。货叉伸叉系统由S7-

5、226PLC通过步进电动机驱动器SH-20403操纵二相混合式步进电动机。根据系统的操纵要求进行了PLC、变频器、电机与电机驱动器的选型，并给出了系统的硬件接线图，然后利用西门子的编程软件step7设计了堆垛机操纵程序。关键词关键词关键词关键词自动化立体仓库，堆垛机，PLCII华北水利水电学院毕业设计说明书IIAbstractInmodernlogisticswarehousingsystems,automatedstorageisincreasinglywidespread.Haystackersarethekeyequipments,Performanceofthestackerplays

6、animportantrole.DesignandDevelopmentofahigherdegreeofautomationStackerControlSystembecomeWarehousetrendofdevelopment.Thereforerelatedresearchhasimportanttheoryandapplicationvalue.ThispaperintroducesapplicationandperformanceofautomatedHigh-riseWarehousebasingapplication techniques. emphasis onand dev

7、elopmentAnd putsthe researchingrequirement of modern logisticsof control techniques in automated High-riseWarehouse stacker combiningmodernscienceandtechniques.Thispaperelaboratedonthedesignofthesystemofcontrol,aswellastheimplementationofthesystem*shardwareandthedesignofthesoftware.Basedontheparamet

8、errelatedtotheautomatedstorage,thispaperpresentedthehardwaresystemofstackerelectricalcontrol.Speedofthestackerwasthebasic.Inordertoimprovetheperformanceofthestacker,thesystemadoptsthespeed,position,doublefeedbackcontrol.Thehorizontalrecognizeaddressesofsystemusinglaserrangefindersensorpositioning,an

9、dverticalrecognitionusingphotoelectricswitchesandaddresspiececombinationaddressing.Speed-adjustedsystembyS7-226PLCanditsextensionmoduleEM235throughtransducerMM440controlacmotor.GoodsforksystemisbyS7-226PLCbinarysystemthroughsteppingmotordriverSH-20403controltwo-phasehybridsteppingmotor.Accordingtoth

10、erequirementsofthecontrolsystem,thispapercompletedtheselectionofPLC,frequencyconverter,themotoranditscontroller.Andpresentsthesystemhardwarehookup.ThenusethesoftwareofSiemensstep7designsthestackercontrolprocedures.KeyWords:AutomatedStorageandRetrievalSystem,Stacker,PLC1华北水利水电学院毕业设计说明书目目目目录录录录摘IAbstr

11、actII第一章绪论11.1自动化立体仓库的概述11.1.1 自动化立体仓库的构成11.1.2 自动化立体仓库的优点21.1.3 自动化立体仓库的进展21.2 堆垛机概述31.2.1 堆垛机的进展31.2.2 堆垛机技术的研究现状31.3 本文研究的要紧内容4第二章堆垛机操纵系统的硬件设计52.1 操纵技术要求与系统总体设计52.2 堆垛机位置操纵72.2.1 定位操纵72.2.2 认址检测方式82.2.3 认址方式确认92.2.4 堆垛机速度曲线分析102.3 PLC及资源配置112.3.1 S7-200系列PLC概述112.3.2 CPU型号选择122.3.3 PLC模块选型132.4 堆

12、垛机变频调速系统设计142.4.1 变频器的选型142.4.2 水平方向变频调速系统设计152.4.3 垂直方向变频调速系统设计172.5 堆垛机货叉操纵系统设计192华北水利水电学院毕业设计说明书2.6安全检测传感器的应用202.7 元器件的选型212.8 通信方案的确定222.9 输入输出点分配232.10 本章小节24第二章堆垛机操纵程序设计253.1 堆垛机自检与复位/归位程序273.1.1 堆垛机自检程序273.1.2 堆垛机复位/归位程序283.2 自动方式下的堆垛机运行操纵293.2.1 列向运行PLC程序实现293.2.2 行向运行PLC程序实现313.2.3 货叉伸缩操纵PL

13、C程序实现323.3 手动方式下的堆垛机运行操纵343.4 本章小节35总结36参考文献.37致谢38附录一外文翻译39附录二堆垛机入库作业流程图481华北水利水电学院毕业设计说明书第1页第一章第一章第一章第一章绪论绪论绪论绪论1.1自动化立体仓库的概述自动化立体仓库的概述自动化立体仓库的概述自动化立体仓库的概述在现代物流系统中，自动化立体仓库是一个重要的构成部分，它是一种新型的仓储技术。自动化立体仓库又称之自动存储/检索系统(AutomatedStorage&RetrievalSystem,ASRS)o它是物料搬运与仓储科学中的一门综合科学技术工程。它以高层货架为要紧标志，配以成套的先进搬运

14、设备，以先进的计算机操纵技术为要紧手段，由此构成高频率、大容量的科学存储，以习惯现代化生产、物资交流与仓储的需求。1.1.1自动化立体仓库的构成自动化立体仓库的构成自动化立体仓库的构成自动化立体仓库的构成立体仓库是指：使用高层货架储存货物，用起重、装卸、运输机械设备进行货物出库与入库作业的仓库。这类仓库要紧通过高层货架充分利用空间进行存取货物，因此被成为立体仓库。目前，立体仓库最大高度能达到40多米，最大库存数可达数万个货物单位，能够实现按计划入库与出库的全自动化操纵，与无人操作的计算机网络化管理。其要紧的构成部分有高层货架、仓储机械设备、操纵及管理设施。（I）货架仓储技术的进展由平面转向高层立体化以后，高层货架为仓库的主体与标志，货架越高，存储量越大。货架在物流及仓储中占有非常重要的地位，目前的货架具有多种功能，以满足机械化与自动化的要求。要紧的货架类型有单元式货架、贯穿式货架与旋转式货架。为了提高货物装卸、存取效率，自动化立体仓库通常使用货箱或者托盘盛放货物。货箱与托盘的基本功能是盛放小件物料，同时还应便于运输车与堆垛机的插取与存放。（2）仓储机械设备自动化立体仓库的要紧搬运设备是巷道式堆垛机，其要紧用途是在高层货架的巷道内来回穿梭运行，将位于巷道口的货物存放入货格中，或者者将货物取出运送到巷道口。输送系统务必是具有高度的可靠性，在立体仓库中通常只有一套输送