堆垛机系统的方案设计 .pdfVIP

1绪论

自动化立体仓库是物料搬运、仓储科学的一门综合科学技术工程。它以高层

立体货架为主要标志，以成套先进的搬运设备为基础，以先进的计算机控制技术

为主要手段，是实现搬运、存取机械化、自动化，储存管理现代化的新型仓库。

它具有占地面积小、储存量大、周转快的优点，是集信息、存储、管理于一体的

高技术密集型机电一体化产品。将自动化立体仓库应用在立体库中，利用它自身

的优势，可以实现货物的自动存取。

1.1设计的背景及国内外设计现状

1.1.1设计背景

立体仓库的产生和发展是现代物流体系发展的要求和信息技术进步的结果。

随着立体仓库的越来越多，立体仓储技术已成为一门新兴的学科。堆垛机是自动

化仓库的主要作业机械，担负着出库，入库等任务，是立体仓库的核心部件。自

动化仓库的发展就是以堆垛机的发展为主要标志的，目前巷道式堆垛机为主要发

展方向。

1.1.2堆垛机系统在国内外的设计现状

目前，堆垛机产品己经走入系列化，运行噪声低，备有各种安全保护装置，

调速性能好，一般都具有完善的货物位置检测和货物尺寸检测等功能。国外立体

仓库普遍采用抗干扰能力强、工作可靠的可编程控制器来控制巷道堆垛机以及出

入库系统，并且用计算机进行货位管理和库存管理，仓库管理计算机与上级管理

机联网并能与控制系统相接，实现在线控制。而在堆垛机方面，不断推出具有新

的物理外形和更高性能的设备。必威体育精装版的开发包括提高电子和控制技术，在使堆垛

机具有更高定位精度的同时，提高有哪些信誉好的足球投注网站能力和运行速度，以期获得更短的操作周

期和更大的生产能力。目前，巷道式堆垛机的起升速度己经可以达到90m/min，

运行速度达到240m/min，货叉伸缩速度达到30m/min。在有的高度较大的立体

仓库中，已采用上、下两层分别用巷道堆垛机进行搬运作业的方法提高出入库的

能力。

我国是从20世纪70年代初期开始研究采用巷道式堆垛机的立体仓库。1980

年，由北京机械工业自动化研究所等单位研制建成了我国第一座自动化立体仓

库，并在北京汽车制造厂投产。从此以后，立体仓库在我国得到了迅速的发展。

目前，浙江海通集团是国内最早建造2000吨立体自动化低温冷库的企业，其中

采用了由电脑程序控制、5台自动巷道堆垛机无人操作自动进出库等先进技术。

目前，在国内立体仓库堆垛机的驱动机构中，电机减速机普遍采用德国、日

本、意大利的产品，也有少数采用国内的电机减速机。由于堆垛机是立体仓库中

最重要的运输设备，各项技术参数和综合性能的要求都非常严格，如无故障率应

大于97％,停准精度±10mm，以及噪音要求等。这就要求电机减速机的可靠性非

常高。因此，现阶段在驱动机构中电机减速机的选用上，多选用国外先进的产品，

以保证堆垛机的整机性能。

随着现代工业生产的发展，堆垛机技术在不断地提高和完善。世界主要工业

国家都把着眼点放在开发性能可靠的新产品和采用高新技术上，更加注重实用性

和安全性[10]。因此，我们应当看到自身与世界先进技术的差距，总结经验，找

出不足，打破传统思路推出具有新的外形和更高性能的堆垛机。在使堆垛机具有

更高定位精度的同时，提高运行速度，以获得更短的操作周期和更大的生产能力。

相信通过我们的不断努力，更加高速、安全、可靠的堆垛机将不断从国外引进消

化到国内，使我国的堆垛机技术发展到一个新的阶段。

1.2本课题设计目的及设计意义

1.2.1目的：

综合运用调控速度、PLC控制、位置检测等技术，为堆垛机的正常运行设计

一套比较完整的控制系统，使其更好地担负起出、入库的任务。本论文将基于未

来立体仓库发展的要求，立足于工作循环周期短、换速平稳、停准精确，结合现

代计算机技术、通信技术、自动控制等技术，着重研究立体仓库堆垛机行走系统

的自动寻址、精确定位、速度调节及控制。论文包括了以下主要内容：配合使用

较为成熟的中低档型PLC-S7300，使整个堆垛机的控制即在性能上满足设计要

求，又符合企业低造价的要求。

(1)根据立体仓库的控制要求与相关参数，从可靠性、停准精度、系统成本

等方面出发，得出适应大型立体仓库的电控系统结构。

(2)对堆垛机在水平方向与垂直方向上运行时进行速度控制，对巷道式堆垛

机的调速，改善堆垛机的动态性能。并在应用新的定位方式的基础上，采用闭环

速度控制方案，并解决新方案中的硬件配置问题。

(3)编制PLC程序并调试。

(4)在监控系统中，组态软件监控界面的建立，实时反映执行机构的运行情

况及货位的存储情况，对执行机构实时控制