堆垛机测控系统设计.doc

齐鲁工业大学 过程控制技术 课程设计作业 题 目：堆垛机测控系统设计 专 业：机械工程学院机械设计制造及其自动化 班 级： 机械专11-2 姓 名： 李宇凯 学 号： 201101052077 指导教师： 张志秀  齐 鲁 工 业 大 学 课 程 设 计 任 务 书 学院 机械与汽车工程学院 专业 机械设计制造及其自动化 姓名 李宇凯 班级 机械专11- 2 学号 201101052077 题目 堆垛机测控系统设计 一、主要内容 1、工艺过程简述： 堆垛机是立体仓库的重要设备之一，在两排货架之间的巷道中运行，与输送机配合完成出入库、移库等任务。本设计主要作出入库设计。堆垛机接受立体仓储系统主机出入库命令，堆垛机上的PLC指令分析包括的出库（入库）功能、货物输出到不同站台（入库则是到站台取货），PLC按照指令中的排、列、层，结合堆垛机所在位置，判断出堆垛机的运动方向。先水平电机启动到达指令中的排、列处，同时垂直电机把货叉提升到指令中的层处。货叉电机按照出库(入库)指令，到货架子上取货（把货物放到货架子上）。 2、根据设计任务书要求查阅相关资料； 3、分析过程、动作特点，确定控制系统结构； 4、选取控制系统主机、传感器、执行环节的元器件型号，并编制控制系统设备表； 5、绘制控制系统原理图； 6、编写课程设计说明书； 二、基本要求 1、设计采用PLC及其输入输出模块，实现测控系统； 2、绘制控制系统原理图，编制控制系统设备表； 3、设计说明书一份； 三、主要参考资料 1、王毅等.过程装备控制技术及应用.化学工业出版社.2009.7 2、林敏，丁金华，田涛.计算机控制技术及工程应用.国防工业出版社.2006.9； 3、于海生.计算机控制技术.机械工业出版社.2007.1； 4、王兆义.可编程控制器教程.机械工业出版社.2004.2； 5、/products/ 完成期限：2014年 1 月 6 日至2014年 1 月 10 日 指导老师： 张志秀 系主任： 方斌 目录 第一章 堆垛机的相关 1.1堆垛机的概述 1.2堆垛机的发展 1.3堆垛机技术的研究现状 第二章 堆垛机控制系统的硬件设计 2.1 控制技术要求和系统总体设计 2.2 堆垛机位置控制 2.3 PLC及资源配置 2.3.1 S7-200系列PLC概述 2.3.2 CPU型号选择 2.3.3 PLC模块选型 2.4 堆垛机变频调速系统设计 2.4.1 变频器的选型 2.4.2 水平方向变频调速系统设计 2.4.3 垂直方向变频调速系统设计 2.5 堆垛机货叉控制系统设计 2.6 安全检测传感器的应用 2.7 元器件的选型 2.8 通信方案的确定 2.9 输入输出点分配 第三章 堆垛机控制程序设计 3.1 堆垛机自检和复位/归位程序 3.1.1 堆垛机自检程序 3.1.2 堆垛机复位/归位程序 3.2 自动方式下的堆垛机运行控制 3.2.1 列向运行PLC程序实现 3.2.2 行向运行PLC程序实现 3.2.3 货叉伸缩控制PLC程序实现 3.3 手动方式下的堆垛机运行控制 总结 教材及参考资料 附页 第一章 绪论 1.1堆垛机概述 堆垛机是自动化立体仓库系统的重要组成部分，它是整个系统的执行部件，存货时将货物从出入货台准确的存放到货位里，取货时将货物从货位中取回到出入货台。无论何种类型的堆垛机，一般都由水平行走机构、起升机构、载货台及货叉机构、机架和电气设备等基本部分组成。它是在所谓高层、高速、高密度储藏的概念下的产物。尽管各厂家各有独创，结构形式有些差异，但可以说大同小异，所有的堆垛机都不外乎由机架、载货台、伸缩货叉、轨道和控制系统等部分组成。 1.2堆垛机的发展 初期的立体仓库使用的堆垛机以桥式起重机为基础，这种堆垛机是从起重机的大梁上悬挂一个门架，利用门架的上下和旋转来搬运货物。1960年左右在美国出现了巷道式堆垛机，随后巷道式堆垛机逐渐替代了受重量和跨度限制的桥式堆垛机。1967年日本安装了高度10~15米的高层堆垛机，1969年出现了联机全自动化仓库，我国是在上世纪70年代初期开始研究采用巷道式堆垛机的立体仓库。目前的堆垛机技术取得了重大的发展，控制技术、定位精度、运行速度都得到了很大程度的提高。巷道式堆垛机的起升速度已经可以达到90m/min，运行速度达到240m/m