1、題目：PLC與組態軟件在立體倉庫中的應用開題報告一、論文題目：PLC與組態軟件在立體倉庫中的應用二、課題的目的與意義：自動化立體倉庫可以產生巨大的社會效益和經濟效益。它通過高層貨架存儲，使存儲區大幅度地向高空發展，提高了空間利用率；自動化立體倉庫采用層積式存放，結合計算機管理，可以很容易實現先入先出，防止貨物的自然老化、變質和損壞；通過自動存取系統(AS/RS),加快了運行和處理速度，提高了勞動生產率，降低操作人員的勞動強度；采用自動化技術后，還能較好地適應黑暗、低溫、污染、有毒和易爆等特殊場合的物品存儲需要；計算機控制能夠始終準確無誤地對各種信息進行存儲和管理，減少了貨物處理和信息處理過程中

2、的差錯；同時借助于計算機管理還能有效地利用倉庫存儲能力，便于清點和盤庫，合理減少庫存，加快資金周轉，節約流動資金，從而提高倉庫的管理水平。自動化倉庫的信息系統可以與企業的生產信息系統集成，實現企業信息管理的自動化。同時，由于使用自動化倉庫，促進企業的科學管理，減少了浪費，保證均衡生產，也提高了操作人員素質和管理人員的水平。立體倉庫的出現,實現了倉庫功能從單純保管型向綜合流通型的轉變。隨著現代化生產規模的不斷擴大和深化,它將為工業、企業帶來巨大的經濟效益。自動化立體倉庫應用范圍很廣，幾乎遍布所有行業。在我國，自立體倉庫應用的行業主要有機械、冶金、化工、航空航天、電子、醫藥、食品加工、煙草、印刷、

3、配送中心、機場、港口等。三、課題發展歷程和前景展望：20世紀50年代初,美國出現了采用橋式堆垛起重機的立體倉庫;50年代末至60年代初,出現了司機操作的巷道式堆垛起重機立體倉庫;1963年美國率先在高架倉庫中采用計算機控制技術,建立了第一座由計算機控制的立體倉庫.此后,自動化立體倉庫在美國和歐洲得到迅速發展,并形成了專門的學科.60年代中期,日本開始興建立體倉庫,并且發展速度越來越快,成為當今世界上擁有自動化立體倉庫最多的國家之一.據資料統計,日本目前已建成的自動化立體倉庫物流系統已超過8000座.我國首先由機械部北京起重運輸機械研究所于1963年研制成第一臺橋式堆垛起重機,1973年開始研制

4、我國第一座由計算機控制的高15m的自動化立體倉庫,并于1980年投入運行.與廠級計算機管理信息系統聯網以及與生產線緊密相連的自動化立體倉庫更是當今計算機集成制造系統(CIMS)及柔性制造系統(FMS)必不可少的關鍵環節。據不完全統計,美國擁有各種類型的自動化立體倉庫20000多座,日本有38000多座,德國有10000多座,英國有4000多座,前蘇聯有1500多座。自動化所圍繞自動化立體倉庫系統開發了多種自動化系統硬件設備及軟件產品，如:不同類型的庫存管理軟件、系統仿真軟件、圖形監控及調度軟件、堆垛機輸送機控制軟件、條形碼識別跟蹤系統、搬運機器人、碼垛機械手、自動運行小車、貨物分選系統、堆垛機

5、認址檢測系統、堆垛機控制系統、貨位探測器、高度檢測器、輸送系統、碼垛系統、自動輸送小車等產品。自動化立體倉庫的出現大大拓展了倉庫功能,使之從“靜態倉庫”變成了“動態倉庫”,由單純的保管型向綜合的流通型方向發展.通過采用計算機控制,對各種信息進行存儲和管理,有效銜接生產與庫存,加快了物資周轉,降低了成本.從發展來看,建立物流系統與企業大系統間的實時連接,是目前自動化立體倉庫發展的另一個明顯的趨勢.四、課題的主要內容及要求：自動化立體倉庫是一種用高層立體貨架(托盤系統)儲藏物資，用自動控制堆垛機運輸車進行存取作業的倉庫。利用基于WINDOWS平臺的工控組態軟件MCGS,通過設備連接和實時數據庫的構

6、建、動畫連接及控制流程編制、調試等，實現一個能模擬立體倉庫“取貨與存貨”功能的監視系統。主要研究的內容包括：1了解立體倉庫的結構、存取工作要求以及工作流程。2用可編程控制器PLC編寫立體倉庫控制系統，實現存取功能。3應用組態軟件MCGS實現立體倉庫監控系統的模擬仿真。設計所需軟硬件包括：1 .PLC西門子S7-200實驗模塊2 .帶RS232/RS485轉換器的串口線。3 .西門子PLC編程軟件STEP7-Micro/WINV4.0。4 MCGS組態軟件。基本要求包括：了解立體倉庫的存取工作要求；確定控制系統的設計方案；根據實際操作要求設計控制方案；設計組態控制操作頁面；完成系統連接；調試、模

7、擬取貨”存貨”運行過程情況；完成畢業設計說明書。五、本文研究的重點問題：在本次設計過程中，重點研究的問題有如下七個方面：1. 西門子S7-200PLC的系統構成；2. 立體倉庫的工作要求和控制要求；3. 控制方案的確定；4. 操作方式的模擬、操作界面的設計；5. 總體框圖的設計；6. 組態與控制程序設計；7. 調試、模擬“取貨”“存貨”運行過程情況。六、組態軟件在立體倉庫控制系統的監視設計方案：本文設計的立體倉庫主體由底盤、2列2層4倉位庫體、巷道堆垛機、檢測元件及電氣控制元件等組成。堆垛機是立體倉庫的關鍵部件，負責全部貨物的入庫、出庫承運作業，可實現三個自由度（X、Y、Z軸）的運動。X軸方向

8、與Y軸方向即堆垛機的水平運動與垂直運動采用滾珠絲杠、滑杠作為傳動與導向機構，由步進電機拖動；Z軸方向即貨叉伸縮機構的前后運動采用普通絲杠傳動，由直流電機拖動。該立體倉庫控制系統的要求是實現基本的“存取”貨物功能。然后利用MCGS可視化仿真技術，實現滿足要求的在仿真界面，提供一個多角度、多層次的觀察取貨存貨的仿真過程。監視界面要實現的運行結果：接通電源，通電狀態下，各機構復位，堆垛機停在初始位置。執行“存”或“取”操作，由庫位傳感器檢測各庫位有無物品，來判斷“存”或“取”指令是否可以響應。即判斷庫位是否已有貨物，禁止雙重入庫存貨與空取貨操作。模擬“取”貨指令運動過程。模擬“存”貨指令運動過程。七

9、、畢業設計工作的步驟、進程:rrp各階段完成的內容完成時間1學習PLC編程和組態軟件，理解立體倉庫的控制要求，查找相關資料2010.1.1-2010.2.282開題報告，制定設計方案2010.3.1-2010.3.303模型建立與設計2010.4.1-2010.4.254完成軟硬件的調試及測試2010.4.26-2010.5.155整理文檔，完成畢業設計說明書2010.5.15-2010.5.156準備畢業設計答辯2010.5.21-2010.5.30八、應收集的資料及主要參考文獻:1張萬忠主編，電器與PLC控制技術M,化學工業出版社，2003年2胡學林主編，可編程控制器教程M,電子工業出版社，2004年3嚴盈富.西門子S7-200PLC入門M.北京：人民郵電出版社，2007年4程玉華.西門子S7-200工程應用實例分析M.北京：電子工業出版社，2008年5鄭鳳翼主編，圖解西門子S7-200系歹PLC入門M,