【毕业论文】基于PLC的立体仓库堆垛机控制系统设计

自動化專業畢業設計任務書

一、 設計題目：基於PLC的立體倉庫堆垛機控制系統設計 二、畢業設計的目的

1．設計一個立體倉庫堆垛機控制系統；

2．水準移動、垂直移動及伸叉機機構分別由220W 的三相交流非同步電動機、200W 的單相交流非同步電動機和二相混合式步進電機驅動；

3．上述電機由西門子S7-226型PLC控制，其中水準移動、垂直移動由PLC通過變頻器控制，步進電機由步進驅動模組進行自動控制。

三、主要設計內容

1．變頻調速系統設計； 2．貨叉伸縮控制；

3．PLC控制程式編寫與調試；

四、重點研究問題

PLC控制，確定設計方案，完成各功能單元的結構設計，參數計算和元件選擇。

五、主要技術指標或主要設計參數

堆垛機運行的速度範圍： 水準方向：2m／min-360m／min； 垂直方向：2m／min-80m／min； 貨叉： 2m／min-60m／min

六、設計成果要求

1．畢業設計論文要求字數為10000—15000字，論文格式參照華北水利水電學院關於本科畢業設計論文格式要求；

2．系統電氣原理圖，要求用0#圖紙（按國標要求繪製）； 3．各部分環節的工作原理及調試故障分析及排除方法； 4．畢業設計論文內插圖必須用電腦製作；

I畢業設計說明書

基於PLC的立體倉庫堆垛機控制系統設計

摘 要

在現代的物流倉儲系統中，自動化立體倉庫應用日益廣泛。而堆垛機是立體倉庫的關

鍵組成部分，堆垛機性能的優劣對整個立體倉庫的運行起到至關重要的作用，所以設計與開發自動化程度較高的堆垛機控制系統成為當前立體倉庫的發展趨勢，開展與此有關的研究具有重要的理論和應用價值。本文基於現代物流技術的應用和發展要求，介紹自動化立體倉庫的應用及其功能和作用，結合現代科技的發展，著重研究自動化立體倉庫堆垛機控制系統的控制技術。本文詳細闡述了本控制系統的設計思想，以及整個系統的硬體實現和軟體設計。

論文依據立體倉庫的有關設計參數，對堆垛機電氣控制的硬體系統進行了設計，為了提高堆垛機的性能，本文採用了轉速、位置回饋的雙閉環控制，以滿足系統的調速要求。系統的水準認址採用鐳射測距感測器定位，垂直認址採用光電開關和認址片組合定位。變頻調速系統由S7-226PLC及其擴展模組EM235通過變頻器MM440控制交流電動機，採用光電編碼器回饋轉速信號，實現轉速閉環控制。貨叉伸叉系統由S7-226PLC通過步進電動機驅動器SH-20403控制二相混合式步進電動機。根據系統的控制要求進行了PLC、變頻器、電機和電機驅動器的選型，並給出了系統的硬體接線圖，然後利用西門子的編程軟體step7設計了堆垛機控制程式。

關鍵字 自動化立體倉庫， 堆垛機， PLC

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II畢業設計說明書

Abstract

In modern logistics warehousing systems, automated storage is increasingly widespread. Hay stackers are the key equipments, Performance of the stacker plays an important role. Design and Development of a higher degree of automation Stacker Control System become Warehouse trend of development, Therefore related research has important theory and application value. This paper introduces application and performance of automated High-rise Warehouse basing on application and development requirement of modern logistics techniques. And puts emphasis on the researching of control techniques in automated High-rise Warehouse stacker combining modern science and techniques. This paper elaborated on the design of the system of control, as well as the implementation of the system's hardware and the design of the software.

Based on the parameter related to the automated storage, this paper presented the hardware system of stacker electrical control. Speed of the stacker was the basic. In order to improve the performance of the stacker, the system adopts the speed, position, double feedback control. The horizontal recognize addresses of system using laser rangefinder sensor positioning, and vertical recognition using photoelectric switches and address piece combination addressing. Speed-adjusted system by S7-226PLC and its extension module EM235 through transducer MM440 control ac motor. Goods fork system is by S7-226PLC binary system through stepping motor driver SH - 20403 control two-phase hybrid stepping motor. According to the requirements of the control system, this paper completed

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III畢業設計說明書

the selection of PLC，frequency converter, the motor and its controller. And presents the system hardware hookup. Then use the software of Siemens step7 designs the stacker control procedures.

Key Words: Automated Storage and Retrieval System， Stacker， PLC

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