堆垛机测控系统设计

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1、齐鲁工业大学齐鲁工业大学过程控制技术课程设计作业题目：堆垛机测控系统设计专业：机械工程学院机械设计制造及其自动化班级：机械专11-2姓名：李宇凯学号：201101052077指导教师：张志秀II齐鲁工业大学齐鲁工业大学课程设计任务书学院机械与汽车工程学院专业机械设计制造及其自动化姓名李宇凯班级机械专11-2学号201101052077题目堆垛机测控系统设计一、主要内容1、工艺过程简述：堆垛机是立体仓库的重要设备之一，在两排货架之间的巷道中运行，与输送机配合完成出入库、移库等任务。本设计主要作出入库设计。堆垛机接受立体仓储系统主机出入库命令，堆垛机上的PLC指令分析包括的

2、出库（入库）功能、货物输出到不同站台（入库则是到站台取货），PLC按照指令中的排、列、层，结合堆垛机所在位置，判断出堆垛机的运动方向。先水平电机启动到达指令中的排、列处，同时垂直电机把货叉提升到指令中的层处。货叉电机按照出库(入库)指令，到货架子上取货（把货物放到货架子上）。2、根据设计任务书要求查阅相关资料；3、分析过程、动作特点，确定控制系统结构；4、选取控制系统主机、传感器、执行环节的元器件型号，并编制控制系统设备表；5、绘制控制系统原理图；6、编写课程设计说明书；二、基本要求1、设计采用PLC及其输入输出模块，实现测控系统；2、绘制控制系统原理图，编制控制系统设

3、备表；3、设计说明书一份；三、主要参考资料1、王毅等.过程装备控制技术及应用.化学工业出版社.2009.72、林敏，丁金华，田涛.计算机控制技术及工程应用.国防工业出版社.2006.9；3、于海生.计算机控制技术.机械工业出版社.2007.1；4、王兆义.可编程控制器教程.机械工业出版社.2004.2；5、http://www.ad.siemens.com.cn/products/完成期限：2014年1月6日至2014年1月10日指导老师：张志秀系主任：方斌齐鲁工业大学目录第一章堆垛机的相关1.1堆垛机的概述1.2堆垛机的发展1.3堆垛机技术的研究现状第二章堆垛机控制系

4、统的硬件设计2.1控制技术要求和系统总体设计2.2堆垛机位置控制2.3PLC及资源配置2.3.1S7-200系列PLC概述2.3.2CPU型号选择2.3.3PLC模块选型2.4堆垛机变频调速系统设计2.4.1变频器的选型2.4.2水平方向变频调速系统设计2.4.3垂直方向变频调速系统设计2.5堆垛机货叉控制系统设计2.6安全检测传感器的应用2.7元器件的选型2.8通信方案的确定2.9输入输出点分配第三章堆垛机控制程序设计3.1堆垛机自检和复位/归位程序3.1.1堆垛机自检程序3.1.2堆垛机复位/归位程序3.2自动方式下的堆垛机运行控制3.2.1列向运行PLC程序实现3

5、.2.2行向运行PLC程序实现3.2.3货叉伸缩控制PLC程序实现齐鲁工业大学3.3手动方式下的堆垛机运行控制总结教材及参考资料附页齐鲁工业大学第一章绪论1.1堆垛机概述堆垛机是自动化立体仓库系统的重要组成部分，它是整个系统的执行部件，存货时将货物从出入货台准确的存放到货位里，取货时将货物从货位中取回到出入货台。无论何种类型的堆垛机，一般都由水平行走机构、起升机构、载货台及货叉机构、机架和电气设备等基本部分组成。它是在所谓高层、高速、高密度储藏的概念下的产物。尽管各厂家各有独创，结构形式有些差异，但可以说大同小异，所有的堆垛机都不外乎由机架、载货台、伸缩货叉、轨道和控制

6、系统等部分组成。1.2堆垛机的发展初期的立体仓库使用的堆垛机以桥式起重机为基础，这种堆垛机是从起重机的大梁上悬挂一个门架，利用门架的上下和旋转来搬运货物。1960年左右在美国出现了巷道式堆垛机，随后巷道式堆垛机逐渐替代了受重量和跨度限制的桥式堆垛机。1967年日本安装了高度10~15米的高层堆垛机，1969年出现了联机全自动化仓库，我国是在上世纪70年代初期开始研究采用巷道式堆垛机的立体仓库。目前的堆垛机技术取得了重大的发展，控制技术、定位精度、运行速度都得到了很大程度的提高。巷道式堆垛机的起升速度已经可以达到90m/min，运行速度达到240m/min，在有的立体仓库

7、中采用上、下两层分别用巷道堆垛机进行搬运作业的方法提高出入库能力。1.3堆垛机技术的研究现状按现行机械行业标准，有轨巷道式堆垛机分类方式很多，如按支承方式、用途、控制方式、结构、运行轨迹等分类。无论何种类型的堆垛机一般都由水平行走机构、起升机构、载货台及货叉机构、机架和电气设备等基本部分组成。-30-齐鲁工业大学体现堆垛机动态性能优劣的指标主要有：运行速度、提升速度、货叉速度、平稳性、认址精度等。随着科学技术的不断进步，自动化立体仓库的技术水平和仓储机械设备的动态性能也在不断提高。例如，堆垛机的运行驱动己由20世纪70年代的子母电动机改为