基于PLC的自动化仓储控制系统设计与研究

四川理工学院毕业设计基于PLC的自动化仓储控制系统设计与研究学生：陈科良学号：09021040402专业：电气工程及其自动化班级：2009.4指导教师：曾黄麟四川理工学院自动化与电子信息学院二O一三年六月陈科良：基于PLC的自动化仓储控制系统设计与研究I基于PLC的自动化仓储控制系统设计与研究摘要：随着现代化生产技术的飞速发展以及社会物质的不断繁荣，平面化仓库对于货物的存放已经远远不能满足当前的需求，因此立体仓库己成为生产和生活中的一个重要的组成部分，对于立体仓库的研究也在不断的深入。本文主要设计了一个自动化的立体仓库系统。首先对设计方案进行讨论，并对设计中出现的问题进行讨论，提出解决方案。其次对于立体仓库的控制系统也进行了设计，根据设计思想制作了一个12仓位的立体仓库模型，其自动化控制系统能够对货物进行准确的送取。关键词：立体化仓库；PLC控制；组态软件；实时监控四川理工学院本科毕业设计IIAutomationWarehouseControlSystembasedonPLCDesignandResearchCHENKeliang(SichuanUniversityofScienceandEngineering,Zigong,China,643000)Abstract:Withtherapiddevelopmentofmodernproductiontechnologyaswellasthecontinuoussocialandmaterialprosperity,flattenedwarehouseforthestorageofgoodshasfarcannotmeetthecurrentdemand,sowarehouseproductionandlifehasbecomeanimportantpartofthewarehousein-depthstudiesarealsoconstantly.Inthispaper,thedesignofanautomatedwarehousesystem.First,thedesignoptionsarediscussed,andthedesignproblemstodiscussandproposesolutions.Second,ourwarehousecontrolsystemhasbeendesigned,basedonthedesignideasproduceda12positionswarehousemodel,itsautomatedcontrolsystemcanaccuratelysendthegoodstotake.Keywords:Stereoscopicwarehouse;PLCcontrol;ConfigurationSoftware;Real-timemonitoring陈科良：基于PLC的自动化仓储控制系统设计与研究III目录摘要................................................................................................................................IABSTRACT................................................................................................................II第1章引言...............................................................................................................11.1本设计的目的及意义..........................................................................................11.2自动化立体仓库的历史及国内外现状..............................................................11.3自动化立体仓库的优越性..................................................................................1第2章自动化立体仓库系统概述...........................................................................32.1本课题设计的内容..............................................................................................32.2自动化立体仓库的模块设计.............................................................................3第3章立体仓库的硬件设计...................................................................................53.1系统结构..............................................................................................................53.2传感与检测系统设计..........................................................................................63.3S7—200系列PLC与通信系统的连接.............................................................93.4PLC的选择........................................................................................................103.5立体仓库驱动设计............................................................................................113.6立体仓库PLC控制系统的设计......................................................................14第4章PLC的软件设计..........................................................................................17结束语.........................................................................................................................36致谢.........................................................................................................................37参考文献.....................................................................................................................38四川理工学院本科毕业设计1第1章引言1.1本设计的目的及意义随着仓储水平的发展，自动化立体仓储技术在仓储业中的应用愈发广泛。同时，伴随自动化立体仓库的诞生，人们对仓储空间的利用率逐渐提高，使传统的仓储模式得以优化。本次设计是以组态软件来模拟一个小型自动化立体仓库，体现自动化立体仓库的便捷性、可靠性、控制性及实用性。[1][2]1.2自动化立体仓库的历史及国内外现状在第二次世界大战后的生产技术开发促进了的自动化立体仓库的诞生和发展。在2007年，中国的自动化立体仓库总建筑数目与2006年相比基本持平。据不完全统计，我国已建成50余座自动化立体仓库，共约70000万人民币。主要表现在药品生产和药品配送，食品，制造，服装加工，烟草生产和烟草配送等行业领域。中国自动化仓库与发达国家相比，在建设水平及数量上看，还是有一个比较大的差距，因为自动化仓库在现代制造及物流行业中的应用越来越广，同时，计算机技术和网络技术的飞速发展也使得自动化立体仓库的发展突飞猛进，使其已经成为当下仓储技术主要发展趋势：[3][4]仓库业务管理的自动化水平逐步提高。随着生产水平的进一步发展，对物流技术提出了新的更为严苛的要求。具体来说，这要求我们能够通过物流技术，能在规定时间内，在确切的位置，使用确切的顺序和方法，提供准确的商品的品种和数量。[5][6]智能技术将被应用。人工智能技术的进步，促进了自动化技术在仓库的设计中的应用，而在控制处理系统，储存及运输设备选择等方面，专家系统的应用将体现出较高智能化水平，并往更高的阶段发展。仓库操作柔性化发展。灵活和通用的自动化立体仓库在存储和运输上体现出得天独厚的优势。在国外，已经开始出现了一些移动或便携式仓库结构。[7][8]1.3自动化立体仓库的优越性随着生产力水平的提高，生活水平的提高，现代物流行业也表现出飞速增长的势头，早期相对传统的仓储模式现在已经不能满足巨大的货存需求，因此立体四川理工学院本科毕业设计2仓库就展现出其巨大的优势。其中包括：节约用地、减轻劳动强度、降低差错、提高仓储自动化水平及管理水平、提高管理和操作人员素质、降低储运损耗、有效地减少流动资金的积压、提高物流效率等诸多优点。1.3.1提高空间利用率最早，立体仓库的目的是提高空间的实用效率，节约珍贵的空间资源，在西方国家尤其是发达国家对空间利用效率更为重视，土地使用率的提高不仅能够减少能源浪费，对于环境的保护仍然显得尤为重要。因此，空间利用率毫无疑问成为体现仓库的优越性和先进性的重要指标。一般情况下，自动化立体仓库对空间的利用率超出一般普通仓库1～4倍。[9][10]1.3.2便于形成先进的物流系统，提高企业生产管理水平早起的仓库只发挥单纯的货物存储的作用，功能相对单一，属于静态储存。立体仓库在对物料搬运环节使用了先进的自动化技术，使得仓库内的货物不但实现了自存自取，方便快捷，提高了效率。同时，立体仓库还让仓库外的生产环节与仓库本身实现了无缝连接，以便计算机对其进行监控及管理。这些特点让自动化立体仓库成为企业物流的重要部分。1.3.3减少商品的破损率智能自动化仓库在自动化立体仓库基础上，最大限度地提高物件周转速度和流通效率，加速仓库储备资金的周转，有效利用货物资源，并且最大限度地降低货物的破损率。1.3.4提高仓储作业效率建立以立体仓库为中心的物流系统，其优越性还表现在立体仓库具有快速的入出库能力，妥善地将货物存入立体仓库，及时自动地将生产所需零部件和原材料送达生产线。同时，立体仓库系统减轻了工人综合劳动强度。[11]四川理工学院本科毕业设计3第2章自动化立体仓库系统概述2.1本课题设计的内容在本文中，主要内容包括三个部分：基于RFID技术的仓储和物流管理系统：基于西门子S7-200PLC执行机构实现全自动控制系统和PLC程序：管理层、监控层、控制层之间无缝连接，实现相互通讯。在管理系统，研究的主要内容即货物出入库、存储及货位分配在自动化立体仓库中的实现。具体而言，根据