机电082班27号施旋 自动化仓库的PLC设计 - 图文(2)

自动化立体仓库的PLC程序设计

目录

前言 .................................................................. 1 1.现代物流概述 ........................................................ 1 1.1物流的基本概念 ................................................... 1

1.1.1什么是物流 ................................................... 1 1.1.2现代物流技术的基本特征 ....................................... 1 1.1.3物流业在我国的发展 ........................................... 1 1.2物流的分类 ....................................................... 1 1.2.1社会宏观物流 ................................................. 1 1.2.2企业物流 ..................................................... 2 2.立体仓库在现代物流中的地位 .......................................... 2 2.1自动化立体仓库系统 ............................................... 2 2.2立体仓库的组成及特点 ............................................. 3 2.2.1立体仓库的组成 ............................................... 3 2.2.2立体仓库的特点 ............................................... 3 2.3立体仓库模型 ..................................................... 3 2.4立体仓库模型的检测与执行装置 ..................................... 4 2.4.1检测装置 ..................................................... 4 2.4.2步进电动机驱动器 ............................................. 4 2.4.3变频器 ....................................................... 5 3.四自由度机械手控制 .................................................. 5 3.1四自由度机械手的概述 ............................................. 5 3.2机械手操作模式与过程 ............................................. 6 3.2.1机械手操作模式 ............................................... 6 3.2.2机械手的运动过程 ............................................. 6 3.3机械手的顺序功能图 ............................................... 7 4. 机械手控制程序设计 ................................................. 7 4.1 NC113单元设置 ................................................... 7 4.2机械手定位控制程序定量说明 ....................................... 8 5.程序说明 ............................................................ 9 结束语 ............................................................... 16 答 谢 辞 ............................................................. 17 参考文献 ............................................................. 18

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前言

现代物流开始于20世纪60年代，随着世界经济的快速发展以及现代科学技术的进步，物流产业作为国民经济中一个重要的服务部门正在全球范围内迅速发展。自动化立体仓库是现代物流与仓储系统的重要组成部分。

1.现代物流概述

1.1物流的基本概念

1.1.1什么是物流

物流是指生产、交易过程中物质实体(商品或服务)的流动过程，包括运输、存储、配送、装卸、保管等一系列话动。随着社会进步，物流的形态已经由肩扛背驮、牛拉马乘、蒸汽动力发展到现代物流。 1.1.2现代物流技术的基本特征

现代物流技术的特征是：信息化、全球化、网络化、智能化、柔性化、敏捷化、可视化、节能化、绿色化、微型化、集成化、安全化等，其中，全球化和信息化是当代物流的最重要特征。 1.1.3物流业在我国的发展

近年来，我国对物流业日益重视，可以说现代物流业已逐渐成为我国新世纪经济发展的重要产业和新的经济增长点。1996年国家经贸委将“自动化物流系统”任务列入国家“九五”重点技术开发计划，2000年又将“企业综台物流系统”列入国家重点创新计划，国家计委又批准了“论业集成自动化”的立项。

1.2物流的分类

1.2.1社会宏观物流

根据物流活动的规模和范围，可分为社会宏观物流(或称大物流)和企业物流(或称小物流)。社会宏观物流贯穿于生产领域、流通领域和消费领域，包含了由原材料到成品，由产品到商品，再经过流通环节，送到消费者手中的整个过程，即物资运输、储存、搬运、包装、顾客服务、订单处理、信息沟通等过程，如图1所示。

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直达供应

原材料 运输 生产厂 加工、制造 生产厂 加工、制造 运输 成品库 批发站 零售店 用户 批发站 加工、制造 零售店 回收

回收

用户 回收

图1社会宏观物流

1.2.2企业物流

企业物流是企业内部各工序间、各车间内、仓库内、厂内以及它们之间的物流过程，主要由供应物流、生产物流、销售物流和回收物流组成，如图2所示。其中，生产物流是生产企业最为关心的部分，它是指从原材料购进、车间生产、 半成品与成品的周转直至送到成品库的全过程。

检 采购 原材料、 配套件 调入 原材料、 配套件 储存 加工、 制造 装 包 成品 储存 发 销售

验配装送图2企业物流

2.立体仓库在现代物流中的地位

2.1自动化立体仓库系统

自动化立体仓库系统是指在不需要人工干预的情况下，运输设备能自动存储和取出货物的多层仓库存储系统，自动化立体仓库是现代物流与仓储系统的重要组成部分。在生产企业中需要完成从原材料采购开始，经过基本制造过程的转换括动，最后形成具有一定使用价值的产品，运送到成品库或用户的任务。生产物流系统中包含原材料采购运进、入库验收、存放、加工制造、进入成品库以及成品外运等一系列物料实体的运送流转过程，这些过程中无不包含仓储，可见，可见立体仓库在生产物流系统中的重要地位。

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2.2立体仓库的组成及特点

2.2.1立体仓库的组成

自动化仓库主要由三大部分组成 1）土建及公用工程设施 2）机械设备 3）电气与电子设备 2.2.2立体仓库的特点

自动化立体仓库涉及物流监控技术、计算机应用技术、通信技术、货位优化管理等技术领域，它的特点在于以高层立体货架为标志，以成套先进搬运设备为基础，以先进的计算机控制技术为主要手段，高效率地利用仓储空间，节约时间和人力进行各种作业。立体仓库的使用可以产生巨大的社会效益和经济效益，它的优点主要体现在以下几个方面： 1)高层货架存储 2)自动存取 3)汁算机控制 4)信息集成

2.3立体仓库模型

立体仓库模型将各种被控对象设计安装在一个实验盘台上，主要由辊道输送带、四自由度机械手、全自动堆垛机、主体仓库及其他附件组成。如图3所示，物流实验装置由三条辊道输送带、三个出入货站台、一个四自由度机械手、一个全自动堆垛机以及两排货架组成。将实验装置的传感器、执行器与可编程序控制器连接，通过编制相应的控制程序，就可以用可编程序控制器来实现本实验装置的控制。

图3立体仓库模型总体示意图

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2.4立体仓库模型的检测与执行装置

2.4.1检测装置

为了实现对自动化仓库中各种作业设备的控制，并保证系统安全可靠运行,系统必须具有多种检测手段来检测各种参数。例如，货物的外观检测、质量检测、机械设备及货物运行的位置和方向检测以及运行设备的状态检测等。对系统参数的检测以及对设备故障情况的检测都是极为重要的，通过对这些检测数据的判断、处理可以为系统决策提供依据，使系统处于理想工作状态。在立体 仓库模型中设置了一些检测装置，其中光电开关用来检测物块的有无及位置。光电开关利用被检测物对光束的遮挡或反射来检测物体有无，光电开关使用时物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。当立体仓库模型的辊道输送带上有物块通过时，利用光的反射 性质，产生开关量信号送到可编程序控制器的输入单元，即可知物块的有无再通过可编程序控制器的程序来控制物块的运行。光电开关不但性能优越，而且安装、设定、调整、操作和维护非常容易。在立体仓库模型中还设置了铁/非铁传感器以及颜色传感器等信息识别设备也是自动化仓库中必不可少的，它完成对货物品名、类别、货号、数量、等级、目的地、生产厂，甚至货位地址的识别。在自动化仓库中，为了完成物流信息的采集，通常采用条形码、磁条光学字符和射频等识别技术，其中，条形码识别技术在自动化仓库中应用最普遍。在本立体仓库模型中就使用了条码扫描仪来获取物块上的条码信息，同时在模型中还配置了一个电子秤来获取物块的质量信息。 2.4.2步进电动机驱动器

在立体仓库模型中，对四自由度机械手进行控制时，执行部件使用的是四相八拍的步进电动机，X轴伸缩、Z轴升降、底盘、腕回转分别使用了4个步进电动机。堆垛机控制也使用步进电动机为执行元件，两个步进电动机分别控制堆垛机的升降和行走，而货叉控制使用直流电动机为执行元件。可见，在该模型中，步进电动机是用得最多的执行部件，故步进电动机的定位控制是本立体仓库实验模型控制的重点。驱动器是步进电动机控制中必不可少的部分，它与步进电动机配合使用，对与步进电动机控制其实只需对驱动器进行控制即可。

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