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毕 业 设 计
题 目：立体仓库模拟装置的设计及控制(PLC控制类)控制部分设计
入学年月：09年5月 姓 名：涂宏杰 学 号：0988187020
专 业：机电一体化 专科 学 习 中 心：秦皇岛 指 导 教 师______________
完成时间2010年12月3日
目 录
摘要............................................................................................................... 1
I
ABSTRACT ....................................................................... 错误！未定义书签。 第1章 绪论................................................................................................ 1
1.1论文研究的背景 .................................................................................................................. 1 1.2 立体仓库的组成和优越性 .................................................................................................. 1
1.2.1立体仓库的组成： ..................................................................................................... 1 1.2.2立体仓库的优越性 ..................................................................................................... 2 1.3 题目目的和意义 .................................................................................................................. 3 1.4 本设计主要完成的工作 ...................................................................................................... 4
第2章 可编程控制器与MCGS的概述 ....................................................... 5
2.1可编程控制器的产生、发展及应用特点 .......................................................................... 5
2.1.1PLC的定义和功能 ...................................................................................................... 5 2.1.2 PLC 的产生和发展 .................................................................................................... 5 2.1.3 PLC 的特点 ................................................................................................................ 6 2.2可编程控制器的基本组成 .................................................................................................. 6 2.3 MCGS组态软件 .................................................................................................................. 8
2.3.1 MCGS的主要特点和基本功能 ................................................................................. 8 2.3.2 MCGS的构成 ............................................................................................................. 8 2.3.4 MCGS组态软件的工作方式 ................................................................................... 11
第3章 基于PLC的立体仓库控制系统的应用 ........................................... 12
3.1系统设计的基本步骤 ........................................................................................................ 12 3.2立体仓库结构组成与控制要求 ........................................................................................ 12
3.1.1结构与组成 ............................................................................................................... 12 3.1.2系统控制要求 ........................................................................................................... 12 3.3 PLC的I/O地址分配 ......................................................................................................... 13 3.4立体仓库的控制流程图以及编程说明 ............................................................................ 13
3.4.1 立体仓库的工作流程图 .......................................................................................... 14 3.4.2 控制系统的设计思路 .............................................................................................. 14 3.5 PLC程序的设计 ................................................................................................................ 16
第4章 基于MCGS对立体仓库控制系统的应用 ....................................... 20
4.1 基于MCGS仿真实现的意义 .......................................................................................... 20 4.2 MCGS实现立体仓库工程画面 ........................................................................................ 20 4.3 MCGS实时数据库的读写实现 ........................................................................................ 22
4.3.1 MCGS实时数据库简介 ........................................................................................... 22 4.3.2 数据对象的类型 ...................................................................................................... 23
II
4.3.3 立体仓库控制系统数据库的构造 .......................................................................... 23 4.4 MCGS与PLC设备的通信 ............................................................................................... 24 4.5监视画面的设定与动画的连接 ........................................................................................ 28 4.6 编制控制流程 .................................................................................................................... 30
4.6.1脚本程序的简介 ....................................................................................................... 30 4.6.2 立体仓库脚本程序的编制 ...................................................................................... 30 4.7立体仓库控制流程及仿真演示 .......................................................................................................................... 32
附录.................................................................................... 错误！未定义书签。
附件1 库位2“取”“存”货控制程序 ...............................................错误！未定义书签。 附件2 2*2立体仓库组态软件监控画面—2号库位取货过程仿真错误！未定义书签。
III
PLC与组态软件在立体仓库中的控制
摘要：本设计主要研究PLC 与组态软件用于立体仓库系统的控制和监视。首先通过分析立体仓库的
结构组成以及控制要求，确定了堆垛机的三个自由度（X、Y、Z）轴的位置定位采用接通延时定时器来控制。再根据工作流程确定了立体仓库控制系统PLC梯形图，从而实现2*2模拟立体仓库的 “存货”“取货”功能；然后采用基于WINDOWS平台的工控组态软件MCGS建立监视界面。即通过设备连接和实时数据库的构建、动画连接及控制流程编制、调试等实现立体仓库的监视，从而直接、直观、准确地反映立体仓库“取、存”货时实际运行状态。
关键字： 立体仓库；PLC；MCGS；监视
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第1章 绪论
立体仓库，是以高层立体货架（托盘系统）为主体，以成套搬运设备为基础，以计算机控制技术为主要手段组成的高效率物流、大容积储藏系统。
1.1论文研究的背景
立体仓库一般是指采用几层、十几层乃至几十层高的货架储存单元货物，用相应的物料搬运设备进行货物入库和出库作业的仓库。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“立体仓库”。
立体仓库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。50年代初，美国出现了采用桥式堆垛起重机的立体仓库；50年代末60年代初出现了司机操作的巷道式堆垛起重机立体仓库；1963年美国率先在高架仓库中采用计算机控制技术，建立了第一座计算机控制的立体仓库。此后，自动化立体仓库在美国和欧洲得到迅速发展，并形成了专门的学科。60年代中期，日本开始兴建立体仓库，并且发展速度越来越快，成为当今世界上拥有自动化立体仓库最多的国家之一。
我国对立体仓库及其物料搬运设备的研制开始并不晚，1963年研制成第一台桥式堆垛起重机（机械部北京起重运输机械研究所），1973年开始研制我国第一座由计算机控制的自动化立体仓库（高15米，机械部起重所负责），该库1980年投入运行。在该立体仓库开始投产以来，在汽车、化工、电子、烟草等行业的应用逐年增长。据不完全统计，目前我国拥有立体仓库500余座，其中高度在15米以上的大型立体仓库100多座，最具典型意义的是我国家电龙头企业海尔集团国际物流中心的立体仓库，该仓库高22米，拥有18056个标准托盘位，包括原材料和产成品两大自动化物流系统，全部实现了现代物流的自动化和智能化。立体仓库由于具有很高的空间利用率、很强的入出库能力、采用计算机进行控制管理而利于企业实施现代化管理等特点，已成为企业物流和生产管理不可缺少的仓储技术，越来越受到企业的重视。
1.2 立体仓库的组成和优越性
1.2.1立体仓库的组成：
高层货架：用于存储货物的钢结构。目前主要有焊接式货架和组合式货架两种基本形式。托盘（货箱）：用于承载货物的器具，亦称工位器具。
巷道堆垛机：用于自动存取货物的设备。按结构形式分为单立柱和双立柱两种基本形式；按服务方式分为直道、弯道和转移车三种基本形式。
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