答辩ppt基于可编程控制器(PAC)多总线仓储系统设计

1、指导老师：孔庆凯n班级：自动化班级：自动化091班班n学生：齐学生：齐 青青n学号：学号：099064337基于可编程控制器（基于可编程控制器（PLC）多总线仓储系统设计多总线仓储系统设计系统的背景及意义系统的背景及意义背景：背景： 自动仓储系统的产生和发展是第二次世界大战之后自动仓储系统的产生和发展是第二次世界大战之后生产和技术发展的结果，自动化技术对自动仓储技术的生产和技术发展的结果，自动化技术对自动仓储技术的发展起到了重要的促进作用。发展起到了重要的促进作用。19801980年，由北京机械工业年，由北京机械工业自动化研究所等单位研制建成的我国第一座自动化立体自动化研究所等单位研制建成的我

2、国第一座自动化立体仓库在北京汽车制造厂投产。从此以后，自动仓储系统仓库在北京汽车制造厂投产。从此以后，自动仓储系统在我国得到了迅速的发展。在我国得到了迅速的发展。意义：意义： 设计合理的自动仓储系统，可提高仓储周转率，减设计合理的自动仓储系统，可提高仓储周转率，减 少运营资本的占用，平衡公司运作的功能，使企业从繁少运营资本的占用，平衡公司运作的功能，使企业从繁 杂的工作中解脱出来，对提高企业竞争力有着极其重要杂的工作中解脱出来，对提高企业竞争力有着极其重要 的实际意义。的实际意义。论文的结构和主要内容 第一章第一章 绪绪 论论 第二章第二章 PAC 简介简介 第三章第三章 系统方案分析系统方案

3、分析 第四章第四章 系统流程图设计系统流程图设计 第五章第五章 系统程序系统程序自动仓储系统的现状自动仓储系统的现状1. 1. 仓储业务量增大，业务收入增长速度较快仓储业务量增大，业务收入增长速度较快 随着物流的迅速发展和社会需求的变化，我国仓储业务量不断增大，货物吞吐量、平均库存量、货物周转次数等指标都有明显的提高。2. 2. 仓储技术获得较快发展仓储技术获得较快发展 自动化技术和信息技术的应用已经成为仓储技术的重要支柱，自动化仓库、自动识别和自动分拣等系统，以及条码技术、RFID等技术已经被越来越多的企业所关注和应用。供应商管理库存、零库存等技术也开始在一些大型企业中使用。 我国我国自动仓

4、储系统的自动仓储系统的发展尚处于初期发展阶段。发展尚处于初期发展阶段。适宜我国的应用方式为：适当发展不同类型的适宜我国的应用方式为：适当发展不同类型的自动自动仓储系统仓储系统。问题：问题：1. 1. 仓储成本高仓储成本高2. 2. 仓库布局不够合理仓库布局不够合理3. 3. 仓储设备和技术发展不平衡仓储设备和技术发展不平衡4. 4. 仓储企业规模偏小、经济效益偏低仓储企业规模偏小、经济效益偏低5. 5. 仓储方面的人才缺乏仓储方面的人才缺乏6. 6. 仓储管理方面的法制、法规不够健全仓储管理方面的法制、法规不够健全应对措施应对措施：1. 1. 盘活资产，充分利用现有设备盘活资产，充分利用现有设

5、备2. 2. 尽可能实现资源共享，防止资源的不必要浪费3. 全面提高员工素质，完善自动仓储系统的管理机制自动仓储系统的自动仓储系统的发展前景发展前景 1. 1. 自动化水平逐步提高自动化水平逐步提高 随着生产的进一步发展，对物流的要求将更加严格。具体随着生产的进一步发展，对物流的要求将更加严格。具体说来，就是在要求的时间内，在准确的地点，按准确的顺序和说来，就是在要求的时间内，在准确的地点，按准确的顺序和方法，提供准确的品种和数量的货物。方法，提供准确的品种和数量的货物。 2. 2. 智能技术将会获得应用智能技术将会获得应用 人工智能技术的发展推动了自动化技术向其人工智能技术的发展推动了自动化

6、技术向其高级阶段高级阶段智能化方向发展，已经在仓库的设计、搬运系统的控制和储运智能化方向发展，已经在仓库的设计、搬运系统的控制和储运设备的选用等方面应用了专家系统。设备的选用等方面应用了专家系统。 3. 3. 向柔性化发展向柔性化发展 多品种小批量的生产将是今后的发展方向，物流系统如何多品种小批量的生产将是今后的发展方向，物流系统如何适应这种生产方式，将会是今后研究的一个重要课题。仓储作适应这种生产方式，将会是今后研究的一个重要课题。仓储作业向柔性化发展，不仅能适应生产的需要，而且能提高物料的业向柔性化发展，不仅能适应生产的需要，而且能提高物料的周转率、减少库存。周转率、减少库存。 可编程自动

7、控制器PAC的概念是由ARC咨询集团的高级研究员Craig Resnick提出的。 ARC创造这一新名词基于两个原因：帮助自动化硬件用户更好地确定他们的应用需求；给予自动化硬件商一个更明确的概念用于帮助他们阐述产品功能。PACPAC的概念定义为：的概念定义为： 控制引擎的集中，以及制造业厂商对信息的需求，控制引擎的集中，以及制造业厂商对信息的需求，涵盖涵盖PLCPLC用户的多种需求。用户的多种需求。GE PACSystems RX3iGE PACSystems RX3i的基本模块的基本模块 1. 1. 背板背板2. 2. 电电源3. CPU4. 数字量 I/O 模块（输入）5. 数字量 I/O

8、 模块（输出）6. 模拟量 I/O 模块（输入）7. 模拟量 I/O 模块（输出） 8. 通讯模块（Profibus、 Genius、以太网和DeviceNet）项目分析项目分析 该项目的主要任务是根据仓储系统生产工艺要求，该项目的主要任务是根据仓储系统生产工艺要求，确定相应的控制方案，最终对其实现自动控制。该系统确定相应的控制方案，最终对其实现自动控制。该系统由供料单元、检测单元和仓储单元构成，每个单元都由供料单元、检测单元和仓储单元构成，每个单元都可可以以实现复位、运行、停止和急停等功能。实现复位、运行、停止和急停等功能。 供料单元主要由圆形旋转材料库和传送带组成。圆形仓库分为上下两层，上

9、层为可旋转层，底层为固定层，带有活动滑块，安装在传送带上方。圆形旋转材料库通过步进电机进行驱动，控制其旋转角度实现下料。传送带两侧装有光电式传感器，检测有无初始工件。传送带由步进电机进行驱动。供料单元供料单元供料单元控制按钮：1. 复位：系统执行复位动作时，传送带电机停止运行，圆形仓库下方的控制滑块复位，圆形仓库可旋转层按顺时针方向旋转直到检测到原位。2. 运行：系统运行后，先判断供料单位复位状态和仓库位置，若圆盘已经复位则系统开始落料，控制滑块向外滑动，工件下落，滑块复位。启动传送带电机，工件经过光电式传感器传送给中转站后暂停，发送信号通知检测单元。当检测单元的机械手将工件取走后，下料电机旋

10、转一定角度达到下一个原料库的位置，控制滑块向内滑动，工件下落，重复以上动作。3. 停止：系统没有运行时，立即停止，系统正在运行时。等待工件被机械手取走后再停止。4. 急停：随时停止。 检测单元包括颜色检测工位、重量检测工位、宽度检测工位、高度检测工位、电动滑台和机械手。 颜色检测工位：装有颜色传感器和放大器，对工件的颜色进行检测。 重量检测工位：装有称重传感器。宽度检测工位：装有自复位式直线位移传感器和标准气缸。高度检测工位：超声波传感器对工件高度进行信号采集。由电动滑台和机械手组成的传送装置将工件在各工位之间递送。检测单元检测单元检测单元控制按钮：1. 复位：先将寄存器内的信息清零，再将机械

11、手的状态复位，最后将电动滑台移动到原位。2. 运行：开始运行后，先判断机械手是否在原位，若在原位，运行指示灯亮，系统待命。当系统接收到供料单元的取件信号后，机械手将工件从供料单元的中转站取走，顺序放置到颜色检测工位、重量检测工位、宽度检测工位、高度检测工位上读取工件的颜色、重量、宽度、高度的变量并保存。最后将工件转移到中转站，并向仓储单元发出请求入库信号，同时复位电动滑台和机械手。3. 停止：循环结束后，系统停止。4. 急停：电动滑台立即停止，若机械手处于夹紧状态则应保持机械手的状态。仓储单元控制按钮：1. 复位：运行先先复位，复位程序只有在系统停止状态下才能被执行，复位时系统将清除每个库位内

12、的信号，复位后真空吸盘处于仓储单元的左上角位置。2. 运行：先判断系统是否已经复位，若系统已经复位则运行指示灯亮，系统待命。当系统接收到检测单元的请求入库信号后，真空吸盘向中转站运动，同时读取工件信息，然后按顺序将工件存入库格中。3. 停止：循环结束后，系统停止。 4. 急停：系统停止，真空吸盘处于吸合状态时应保持该状态。仓储仓储单元单元 仓储单元包括两个步进电机驱动的垛机横轴、纵轴和垂直轴。固定式立体仓库由16个库格组成，系统根据检测结果将工件放入相应库位。硬件硬件搭建搭建 1. 现场硬件搭建：包括配置远程站、制作通信电缆、建立通信平台。本项目有3个远程站，其中站1、站2使用Genius总线

13、通信技术，站3基于Profibus总线技术。其中Genius是用双绞线作为传输介质。总线两端需要120150的终端电阻，BEM模块与GBI模块应接对应的组别。 2. 在在ME中对各远程站进行硬件配置，并通过串口通信方式将中对各远程站进行硬件配置，并通过串口通信方式将结果下载到相应站点的硬件中。结果下载到相应站点的硬件中。 3. 主站主站PACSystems RX3i硬件的配置通过添加硬件的配置通过添加Genius和和Profibus从站，建立从站，建立PAC RX3i与与VersaMax 远程远程I/O的通信。在设的通信。在设置置Profibus从站时应注意从站时应注意IC200MDD841模

14、块的配置，由于模块的配置，由于IC200MDD841包含数字量和模拟量两种变量，故此处应选用包含数字量和模拟量两种变量，故此处应选用High Speed Counter Part 1 of 2 和和High Speed Counter Part 2 of 2。 系统采用模块化设计方法，主要由主程序和3个远程站的子程序，以及取件程序、放件程序组成。 系统的3个远程站都有运行和复位功能，系统总体控制流程图如下所示。系统流程图设计系统流程图设计 负责调度各个子程序，负责调度各个子程序，同一站内的自动程序与复位同一站内的自动程序与复位程序的调用应注意互锁，避程序的调用应注意互锁，避免误操作。免误操作。

15、主程序主程序MAIN流程图流程图 当站当站1 1执行复位程序时，执行复位程序时，系统先判断圆盘料仓是否在系统先判断圆盘料仓是否在原位，若在原位，则发出已原位，若在原位，则发出已复位信号；若不在原位，启复位信号；若不在原位，启动站动站1 1的圆盘料仓的步进电机，的圆盘料仓的步进电机，圆盘料仓按顺时针方向旋转。圆盘料仓按顺时针方向旋转。当当PACPAC检测到原位检测传感器检测到原位检测传感器（I00001I00001）时，步进电机停）时，步进电机停止，同时传送带电机、落料止，同时传送带电机、落料滑块复位。滑块复位。站站1复位程序复位程序rest1流程图流程图 当站当站2 2执行复位程序时，执行复位

16、程序时，先收回气爪，气爪收回到位先收回气爪，气爪收回到位后，气爪下降，下降到位后，后，气爪下降，下降到位后，气爪松开，启动步进电机，气爪松开，启动步进电机，电动滑台迅速向原位运动。电动滑台迅速向原位运动。当当PACPAC检测到原位信号后，滑检测到原位信号后，滑台慢速反向离开原点直至原台慢速反向离开原点直至原位信号消失，完成复位动作。位信号消失，完成复位动作。站站2复位程序复位程序rest2流程图流程图 当当PACPAC接到站接到站3 3的复位命的复位命令后，令后，X X轴气缸伸出，到位后轴气缸伸出，到位后旋转气缸做旋转气缸做180180旋转动作，旋转动作，避免因库格阻隔造成真空吸避免因库格阻隔

17、造成真空吸盘损坏。随后，盘损坏。随后，Y Y、Z Z轴各自轴各自迅速向原点（仓库单元左上迅速向原点（仓库单元左上角）移动，各自慢速反向离角）移动，各自慢速反向离开原点直至原位信号消失。开原点直至原位信号消失。执行旋转气缸、执行旋转气缸、X X轴气缸顺序轴气缸顺序复位，复位后发出已复位信复位，复位后发出已复位信号。号。站站3复位程序复位程序rest3流程图流程图 系统开始运行后，先判系统开始运行后，先判断当前库的位置，若是外圆断当前库的位置，若是外圆库，则落料气缸伸出，否则库，则落料气缸伸出，否则落料气缸缩回。当工件落到落料气缸缩回。当工件落到传送带上，启动传送带电机，传送带上，启动传送带电机，

18、工件经过光电传感器抵达中工件经过光电传感器抵达中转站，向检测单元发出取件转站，向检测单元发出取件信号，等工件被取走后系统信号，等工件被取走后系统进入下一循环。进入下一循环。站站1自动程序自动程序auto1流程图流程图 系统开始运行后，先判断系统开始运行后，先判断系统是否已复位，复位后等待系统是否已复位，复位后等待供料单元的取件信号，收到信供料单元的取件信号，收到信号后机械手从供料单元取件，号后机械手从供料单元取件，顺序放置到颜色检测工位、重顺序放置到颜色检测工位、重量检测工位、宽度检测工位、量检测工位、宽度检测工位、高度检测工位上读取工件的参高度检测工位上读取工件的参数并保存到数并保存到PACPAC内部寄存器中。内部寄存器中。最后机械手将工件放置到本单最后机械手将工件放置到本单元的中转站上，通知仓储单元元的中转站上，通知仓储单元取件。当仓储单元工件及其属取件。当仓储单元工件及其属性信息取走后，系统进入下一性信息取走后，系统进入下一循环。循环。站站2自动程序自动程序auto2流程图流程图 系统开始运行后，先判系统开始运行后，先判断系统是否已复位，若已复断系统是否已复位，若已复位则等待检测单元的取件信位则等待检测单元的取件信号，收到信号后，先判断库号，收到信号