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基于
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基于PLC的智能仓库系统设计,基于,PLC,智能,仓库,系统,设计
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毕业设计（论文）开题报告课题名称 _基于PLC的智能仓库系统设计_ 学 院专 业班 级学 号姓 名指导教师定稿日期： 基于PLC的智能仓库系统设计 摘要随着国民经济的飞速发展，智能仓库必然会在各行各业中得到越来越广泛的应用。智能仓库系统是现代物流系统的一个重要组成部分，广泛应用于各行各业中。目前，它已经成为企业生产和管理信息化的标志之一。该系统采用PLC控制，通过PLC输出的脉冲信号来控制步进电机的运行，两者之间通过步进电机驱动器连接，此外还用到一些传感器，如微动开关和反射式传感器。此次设计的效果可以改变参数输入，通过模拟生产情况及波动对系统造成的冲击，从而避免了在理想化状态下系统设计所无法预料的各种因素，对系统的堵塞有着形象和直观的解决方案。 总之，智能仓库因其较小的占地面较佳空间利用率，应用正逐渐普及。为满足现代化生产和流通的需要，就必须采取以计算机控制主要手段的智能仓库。1 选题背景及其意义智能仓库简称高架仓库，一般是指采用几层、十几层乃至几十层的货架来储存单元货物，并用相同的搬运设备进行货物入、出库作业的仓库。由于这类仓库能充分利用空间储存货物，故常形象地将其称为“智能仓库”。根据国际自动化仓库会议的定义，所谓智能仓库就是采用高层货架存放货物，以巷道堆垛起重机为主，结合入库出库周边设备来进行作业的一种仓库。它把计算机与信息管理和设备控制集成起来，按照控制指令自动完成货物的存取作业，并对库存货物进行管理。显而易见它是物流系统的核心之一，并在自动化生产系统中占据了非常重要的地位。20世纪60年代中期，日本开始兴建智能仓库，并且发展速度越来越快，从1965年到1977年短短的12年间，日本全国建立了18833座智能仓库，存货总数达到262万托盘，目前是世界上拥有智能仓库最多的国家之一。我国智能仓库的起步比较晚，1974年郑州纺织机械厂建成了国内第一个智能仓库。20世纪80年代到90年代，智能仓库产品的设计与制造有了很大的发展，全国有几十家科研单位和生产单位在进行智能仓库的开发、设计、制造。近年来，仓储物流行业的学术组织定期在国内交流学术经验，针对目前我国智能仓库的设计制造水平，参照国外标准制定了一系列行业标准、规范，使智能仓库的设计制造进入了规范化发展阶段。不同的智能仓库，高度、货架形式、通道宽度都和现代化仓库是不同的，仓库内设备的配置应与仓库的类型相适应。 2 文献综述（国内外研究现状与发展趋势）早期智能仓库构想的基本出发点是提高空间利用率，充分节约有限且昂贵的场地，在西方有些发达国家提高空间利用率的观点已有更广泛、深刻的含义，节约土地已与节约能源、保护环境等更多方面联系起来。有些甚至把空间利用率作为考核仓库系统合理性和先进性的重要指标。仓库空间利用率与其规划紧密相连，一般来说，智能仓库的空间利用率为普通仓库的25倍。 传统的仓库只是货物的储存场所，保存货物是其唯一的功能，属于静态储存。智能仓库采用先进的自动化物料搬运设备，不仅能使货物在仓库内按需要自动存取，而且还可以与仓库以外的生产环节进行有机地连接，并通过计算机管理系统和自动化物料搬运设备使仓库成为企业物流中的重要环节。企业外购件和自制件进入智能仓库短时储存是整个生产的一个环节，是为了在指定的时间自动输出到下一道工序进行生产，从而形成自动化的物流系统环节，属于动态储存，是当今智能仓库发展的明显技术趋势。以上所述的物流系统又是整个企业生产管理系统(从订货、设计和规划、计划编制和生产安排、制造、装配、试验以及发运等)的一个子系统，建立物流系统与企业生产管理系统间的实时连接是目前智能仓库发展的另一个明显技术趋势。 3 研究内容智能仓库系统设计与调试的主要步骤，如图2-1所示：确定课题研究课题内容 确定方案查找资料根据控制要求确定硬件配置设计电气原理图系统结构的设计根据控制要求编写程序调试程序记录运行结果并分析总 结图2-1 智能仓库控制系统结设计步骤在深入了解和分析智能仓库控制系统的设计过程中主要考虑到以下几点：1深入了解和分析智能仓库的工艺条件和控制要求。2确定I/O设备，根据智能仓库控制系统的功能要求确定系统所需要的用户输入、输出设备。3根据I/O口的点数选择合适的PLC类型。4分配I/O点以及PLC的输入输出点，编制输入输出分配表及输入输出端子的接线图。5设计智能仓库控制系统的梯形图程序，根据工作要求设计出完整的梯形图程序，这是整个智能仓库系统设计的核心工作。6将程序输入PLC进行软件测试，查找错误，是系统程序更加完善。7智能仓库整体调试，在PLC软硬件设施和现场施工完成后，就可以进行整个系统的练级调试，调试中发现的问题可以逐一排除，直到调试成功。2.2 智能仓库的系统控制方案该智能仓库有十二个仓库位、有物品出入口与输出口位，个仓位能自检，其结构示意图如图2-2和图2-3所示：图2-2 智能仓库系统结构图2-3 智能仓库结构示意图本课题设计的智能仓库具有一下的功能：1堆垛机要有三个自由度，即前进、后退；上、下；左、右；2堆垛机的运动由步进电机驱动；3堆垛机前进（后退）运动和上（下）运动可以同时进行；4堆垛机前进、后退和上、下运动时必须有超限位保护；5每个仓位必须有检测装置（微动开关），当操作有误时会发出错误报警信号；6当按完仓位号后，没按入或取前，可以按取消键进行取消该操作；7整个电气控制系统必须设置急停按钮，以防止发生意外情况。2.3 智能仓库技术参数的确定智能仓库的具体参数如表2-1所示：表2-1 智能仓库技术参数出入货柜台最重物品20Kg每个仓位的高度4.5CM仓位的上下距离0.5CM仓位的平行距0.5CM仓位的体积444PLC电源24V DC堆垛机电源220V AC，50Hz45 进度计划2011年11月- 2011年12月：收集资料，确定设计系统总体方案，翻译有关外文资料及阅读技术文献，书写开题报告。2011年12月-2012年1月：研读资料，拟定设计方案。2012年1月-2012年3月 ： 完成设计草图，作必要的设计计算。2012年3月-2012年4月： 最终完成总装配图，以及部件图和零件图设计。2012年4月-2012年5月： 完成控制系统设计，撰写设计计算说明书，编写毕业论文。2012年6月：毕业答辩准备和答辩。参考文献1 陈立定.电气控制与可编程控制器M 广州：华南理工大学出版社，20022 刘昌祺，董良.自动化立体仓库设计M.北京：机械工业出版社，20033 姚锡禄.变频器控制技术与应用M.福建：福建科学技术出版社，20054 王树.变频调速系统设计与应用M.北京：机械工业出版社，20055 鲁晓春，吴志强.物流设施与设备M.北京：清华大学出版社，北京交通大学出版社，20056 浦昭邦.光电检测技术M.北京：机械工业出版社，2005 7 刘鸿文.材料力学M.北京：高等教育出版社，20048 董良，陆连，王宗彦.堆垛机系列产品的参数化设计J.数字化设计9 吉国宏.自动化仓库堆垛机设计M.北京：人民铁道出版社，199710 王永华.现代电气及可编程控制技术M北京：北京航天航空大学出版社，200211 周万珍，高鸿斌.PLC分析与设计应用M北京：电子工业出版社，200412 宋伟刚.物流工程及其应用M 北京：北京大学出版社,200313 刘远伟，何民.爱物流机械M 北京:机械工业出版社，200614 刘艳梅.三菱PLC基础与系统设计M北京：机械工业出版社，200915 Kyung Joon Sohn, Hyun Yong Lee ,joonyeob song .development of operating protocol,Vo 1.8,no.1 pp45-52,199516 Lee, M .-k .(1992), A Storage Assignment policy in a Man-on-board automated storage/retrieval system ,journal of production research ,30,10,S.2281-2292.17 Francesco Amato,Francesco Basile,Ciro Carbone, Pasquale Chiacchio. An approach to control automated warehouse systems. Fisciano (SA), Italy.2004指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日开题答辩小组意见1、论文选题：有理论意义；有工程背景；有实用价值；意义不大。2、论文的难度：偏高；适当；偏低。3、论文的工作量：偏大；适当；偏小。4、设
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