堆垛机系统的方案设计

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1、1绪论自动化立体仓库是物料搬运、仓储科学的一门综合科学技术工程。它以高层立体货架为主要标志，以成套先进的搬运设备为基础，以先进的计算机控制技术为主要手段，是实现搬运、存取机械化、自动化，储存管理现代化的新型仓库。它具有占地面积小、储存量大、周转快的优点，是集信息、存储、管理于一体的高技术密集型机电一体化产品。将自动化立体仓库应用在立体库中，利用它自身的优势，可以实现货物的自动存取。1.1设计的背景及国内外设计现状1.1.1设计背景立体仓库的产生和发展是现代物流体系发展的要求和信息技术进步的结果。

2、随着立体仓库的越来越多，立体仓储技术已成为一门新兴的学科。堆垛机是自动化仓库的主要作业机械，担负着出库，入库等任务，是立体仓库的核心部件。自动化仓库的发展就是以堆垛机的发展为主要标志的，目前巷道式堆垛机为主要发展方向。1.1.2堆垛机系统在国内外的设计现状目前，堆垛机产品己经走入系列化，运行噪声低，备有各种安全保护装置，调速性能好，一般都具有完善的货物位置检测和货物尺寸检测等功能。国外立体仓库普遍采用抗干扰能力强、工作可靠的可编程控制器来控制巷道堆垛机以及岀入库系统，并且用计算机进行货位管理和库

3、存管理，仓库管理计算机与上级管理机联网并能与控制系统相接，实现在线控制。而在堆垛机方面，不断推出具有新的物理外形和更高性能的设备。最新的开发包括提高电子和控制技术，在使堆垛机具有更高定位精度的同时，提高搜索能力和运行速度，以期获得更短的操作周期和更大的生产能力。目前，巷道式堆垛机的起升速度己经可以达到90m/min,运行速度达到240m/min,货叉伸缩速度达到30m/mino在有的高度较大的立体仓库中，已采用上、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的能力。我国是从20世纪70年代

4、初期开始研究采用巷道式堆垛机的立体仓库。1980年，由北京机械工业自动化研究所等单位研制建成了我国第一座自动化立体仓库，并在北京汽车制造厂投产。从此以后，立体仓库在我国得到了迅速的发展。冃前，浙江海通集团是国内最早建造2000吨立体自动化低温冷库的企业，其中采用了由电脑程序控制、5台自动巷道堆垛机无人操作自动进出库等先进技术。目前，在国内立体仓库堆垛机的驱动机构中，电机减速机普遍采用德国、H木、意大利的产品，也有少数釆用国内的电机减速机。由于堆垛机是立体仓库中最重要的运输设备，各项技术参数和综合

5、性能的要求都非常严格，如无故障率应大于97%,停准精度±10mm,以及噪音要求等。这就要求电机减速机的可靠性非常高。因此，现阶段在驱动机构屮电机减速机的选用上，多选用国外先进的产品,以保证堆垛机的整机性能。随着现代工业牛产的发展，堆垛机技术在不断地提高和完善。世界主要工业国家都把着眼点放在开发性能可靠的新产品和采用高新技术上，更加注重实用性和安全性[10]o因此，我们应当看到自身与世界先进技术的差距，总结经验，找出不足，打破传统思路推出具有新的外形和更高性能的堆垛机。在使堆垛机具有更高定位精度的

6、同时，提高运行速度，以获得更短的操作周期和更大的生产能力。相信通过我们的不断努力，更加高速、安全、可靠的堆垛机将不断从国外引进消化到国内，使我国的堆垛机技术发展到一个新的阶段。1.2本课题设计目的及设计意义1.2.1目的：综合运用调控速度、PLC控制、位置检测等技术，为堆垛机的正常运行设计一套比较完整的控制系统，使其更好地担负起出、入库的任务。本论文将基于未来立体仓库发展的要求，立足于工作循环周期短、换速平稳、停准精确，结合现代计算机技术、通信技术、自动控制等技术，着重研究立体仓库堆垛机行走系统

7、的自动寻址、精确定位、速度调节及控制。论文包括了以下主要内容：配合使用较为成熟的中低档型PLC-S7300,使整个堆垛机的控制即在性能上满足设计要求，乂符合企业低造价的要求。(1)根据立体仓库的控制要求与相关参数，从可靠性、停准精度、系统成本等方而出发，得出适应大型立体仓库的电控系统结构。(2)对堆垛机在水平方向与垂直方向上运行时进行速度控制，对巷道式堆垛机的调速，改善堆垛机的动态性能。并在应用新的定位方式的基础上，采用闭环速度控制方案，并解决新方案中的硬件配置问题。(3)编制PLC程疗;并调试

8、。(4)在监控系统屮，组态软件监控界面的建立，实时反映执行机构的运行情况及货位的存储情况，对执行机构实时控制。(1)通过对堆垛机现有，构建交流变频调速控制系统；(2)在堆垛机的位置检测方面，综合通用旋转编码器、PG以及利用PLC中的高速计数器単元，来实现对子堆垛机位置的精确控制；(1)根据堆垛机的实际工作情況，对PLC控制系统进行设计。运用流程图法,建立各运动阶段的流程图，编制出控制程序，使PLC控制系统更加完善，更好地控制整个系统的运行。1.2.2意义：随着我国国民经济的飞速发展，企业的牛产规