1、班級機械 151成員、王和平、學(xué)號2015022115201502211720150221182015022128目錄2000G 機電氣一體培訓(xùn)系統(tǒng)I第 1 章引言. -1-1.1 課程設(shè)計目的. -1-1.2 自動化平面?zhèn)}庫的歷史及國內(nèi)外現(xiàn)狀. -1-1.3 自動化平面?zhèn)}庫的優(yōu)缺點. -2-第 2 章 自動化平面?zhèn)}庫系統(tǒng)概述. -5-2.1系統(tǒng)工作原理. -5-2.2自動化平面?zhèn)}庫的模塊設(shè)計. -6-第 3 章平面?zhèn)}庫的硬件設(shè)計. -7-3.2 S7200 系列 PLC 與通信系統(tǒng)的連接. -7-第 4 章 PLC 的設(shè)計. -9-第五章 plc 總程序. - 11-結(jié)束語. - 12-第

2、1 章引言1.1 課程設(shè)計目的通過對流水線上具體的從站及其接線方式的認(rèn)真觀察，了解其各部分功能，對 PLC 主機進行編程來控制相關(guān)元件動作，來加深對 PLC 原理與實踐應(yīng)用。主要是梯形圖的掌握，這一點是本次課程設(shè)計的最關(guān)鍵，直接關(guān)系著最終設(shè)計的成敗與否。倉庫儲蓄得特點在于以成套先進搬運設(shè)備為基礎(chǔ)，以先進的計算機控制技術(shù)為，高效率節(jié)省人力物力得物品，更好的合理利用資源、保證產(chǎn)需均衡、提高物流效率，對于平面?zhèn)}庫的研究迫在眉睫。1.2 自動化平面?zhèn)}庫的歷史及國內(nèi)外現(xiàn)狀在第二次后的生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)促進了的自動化平面?zhèn)}庫的誕生和發(fā)展。在 2007 年，中國的自動化平面?zhèn)}庫總建筑數(shù)目與 2006 年相比基本持

3、平。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國已建成 50 余座自動化平面?zhèn)}庫，共約 70000 萬。主要表現(xiàn)在藥品生產(chǎn)和藥品配送，食品，制造，服裝加工，煙草生產(chǎn)和煙草配送等行業(yè)領(lǐng)域。中國自動化倉庫與發(fā)達國家相比，在建設(shè)水平及數(shù)量上看，還是有一個比較大的差距，因為自動化倉庫在現(xiàn)代制造及物流行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣，同時計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展也使得自動化平面?zhèn)}庫的發(fā)展突飛猛進，使其已經(jīng)成為當(dāng)下倉儲技術(shù)主要發(fā)展趨勢：倉庫業(yè)務(wù)管理的自動化水平逐步提高。隨著生產(chǎn)水平的進一步發(fā)展，對物流技術(shù)提出了新的更為嚴(yán)苛的要求。具體來說，這要求能夠通過物流技術(shù)，能在規(guī)定時間內(nèi)，在確切的位置，使用確切的順序和方法，提供準(zhǔn)確的商品的品種和

4、數(shù)量。智能技術(shù)的應(yīng)用。人工智能技術(shù)的進步，促進了自動化技術(shù)在倉庫的設(shè)計中的應(yīng)用，而在控制處理系統(tǒng)，及設(shè)備選擇等方面，系統(tǒng)的應(yīng)用將體現(xiàn)出較高智能化水平，并往更高的階段發(fā)展，倉庫操作柔性化發(fā)展。靈活和通用的自動化平面?zhèn)}庫在和上體現(xiàn)出得天獨厚的優(yōu)勢。在國外已經(jīng)開始出現(xiàn)了一些移動或便攜式倉庫結(jié)構(gòu)。1.3 自動化平面?zhèn)}庫的優(yōu)缺點隨著生產(chǎn)力水平的提高，生活水平的提高，現(xiàn)代物流行業(yè)也表現(xiàn)出飛速增長的勢頭，早期相對傳統(tǒng)的倉儲模式現(xiàn)在已經(jīng)不能滿足巨大的貨存需求，因此平面?zhèn)}庫就展現(xiàn)出其巨大的優(yōu)勢。1.3.1 優(yōu)點一、節(jié)約倉庫占地面積，使倉庫的空間實現(xiàn)了充分的利用。由于自動化倉庫采用大型倉儲貨架的拼裝，又加上自動化

5、管理技術(shù)使得貨物便于查找，因此建設(shè)自動化倉庫就比傳統(tǒng)倉庫的占地面積小，但是空間利用率大。在發(fā)達國家，提高空間的利用率已經(jīng)作為系統(tǒng)合理性和先進性的重要考核指標(biāo)。在提倡節(jié)能環(huán)保的今天，自動化倉庫在節(jié)約占地資源上有著很好的效果，也是必將使未來倉儲發(fā)展的一大趨勢。二、自動化管理提高了倉庫的管理水平。自動化倉庫采用計算機對貨品信息進行準(zhǔn)確無誤的信息管理，減少了在貨物中可能會出現(xiàn)的差錯，提高了工作效率。同時，自動化倉庫在入庫出庫的貨品運送中實現(xiàn)機動化，搬運工作安全可靠，減少了貨品的破損率，還能通過特殊設(shè)計使一些對環(huán)境有特殊要求的貨品能有很好的保存環(huán)境，比毒、易爆的貨品，也減少了人在搬運貨品時可能會受到的。

6、三、自動化倉庫可以形成先進的生產(chǎn)鏈，促進了生產(chǎn)力的進步。專業(yè)，由于自動化倉庫的存取效率高，因此可以有效地連接倉庫外地生產(chǎn)環(huán)節(jié)，可以在中形成自動化的物流系統(tǒng)，從而形成有計劃有編排的生產(chǎn)鏈，使生產(chǎn)能力得到了大幅度的。人綜合勞動強度。1.3.2 缺點(1)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，配套設(shè)備多，需要的基建和設(shè)備投資高。(2)貨架安裝精度要求高，施工比較，而且施工周期長。(3)貨物的品種受到一定限制，對長大笨重貨物以及要求特殊保管條件的貨物，必須單獨設(shè)立系統(tǒng)。(4)對倉庫管理和技術(shù)要求較高，必須經(jīng)過專門培訓(xùn)才能勝任。(5)工藝要求高，包括建庫前的工藝設(shè)計和投產(chǎn)使用中按工藝設(shè)計進行作業(yè)。(6)彈性較小，難以應(yīng)付的需求。必

7、須注意設(shè)備的保管保養(yǎng)并與設(shè)備提供商保持長久聯(lián)系。由于自動化倉庫要充分發(fā)揮其經(jīng)濟效益，就必須與采購管理系統(tǒng)、配送管理系統(tǒng)、銷售管理系統(tǒng)等系統(tǒng)相結(jié)合，但是這些管理系統(tǒng)的建設(shè)需要大量投資。第 2 章 自動化平面?zhèn)}庫系統(tǒng)概述2.1系統(tǒng)工作原理在本文中，主要內(nèi)容包括三個部分： 基于 RFID 技術(shù)的倉儲和物流管理系統(tǒng)： 基于西門子 TVT-2000G 執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)全自動控制系統(tǒng)和 PLC 程序。平面?zhèn)}庫是用來、分類貨物的。送貨時，根據(jù)貨物的屬性將不同的物體送入到指定的倉位中去；取貨時，根據(jù)需求從指定的倉位中取出貨物。倉庫本體分為兩個區(qū)，分別為轉(zhuǎn)貨區(qū)和儲貨區(qū)。轉(zhuǎn)貨區(qū)主要是由載貨臺組成的，用來周轉(zhuǎn)貨物，當(dāng)貨

8、物入庫以及貨物出庫時，都是通過轉(zhuǎn)貨區(qū)來完成的。儲貨區(qū)由 12 個倉位組成，分成 4 行、3 列，主要用于不同的貨物。儲貨區(qū)采用滾珠絲杠、直線導(dǎo)軌、普通絲杠作為傳動裝置，采用步進電和直流電作為拖動元件，由 PLC 編程實現(xiàn) X、Y、Z 軸的位置控制，可完成倉庫汽車的自動或手動存取。巷道起重機由水平移動、垂直移動及伸叉機構(gòu)（前后移動）三部分組成，其水平和垂直移動分別用兩臺步進電驅(qū)動滾珠絲杠來完成，伸叉機構(gòu)由一臺直流電來控制；它分為上下兩層，上層為貨臺，可前后伸縮，下層裝有絲杠等傳構(gòu)，當(dāng)堆垛機移動到貨架的指定位置時，伸叉電驅(qū)動貨臺向前伸出可將貨物取出或送入，然后鏟叉向后縮回。貨物的轉(zhuǎn)移主要由巷道起重

9、機完成操作，其流程如下：1）送貨操作流程：復(fù)位到初始位水平移動到載貨臺位置取貨水平、垂直移動到指定倉位放貨復(fù)位到初始位。2）取貨操作流程:復(fù)位到初始位水平、垂直移動到指定倉位-取貨-水平、垂直移動到載貨臺放貨復(fù)位到初始位。在轉(zhuǎn)貨區(qū)、儲貨區(qū)逗分別安裝了檢測傳感器，用于檢測對貨物的定位。為了防止不確定的對系統(tǒng)硬件的損壞，分別在機械手臂運行的橫軸和縱軸安裝了倉庫的定位孔，當(dāng)機械運行時，位于移動模塊下方的光電傳感器分別檢測運行 X 軸、Y 軸的定位點，當(dāng)且僅當(dāng)機械停止于定位孔點時，對應(yīng)的 Z 軸才能進行取貨和移貨的動作。此外系統(tǒng)還具有短路保護、反向保護、限位保護、定位保護等保護措施。2.2自動化平面?zhèn)}

10、庫的模塊設(shè)計根據(jù)各模塊的功能，在自動化倉庫中排列了每個之間的具體方位，如下：第 3 章平面?zhèn)}庫的硬件設(shè)計3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本設(shè)計的控制對象可分為三個控制區(qū)域，即傳送帶、機械手及平面?zhèn)}庫。3.2 S7200 系列 PLC 與通信系統(tǒng)的連接整個控制系統(tǒng)的下位機含三個主要組成部分：傳送帶 、機械手 、分配機 ，均采用 PLC (可編程控制器）S7- 200 系列實現(xiàn)其自動控制。這里和別的 PLC 相同，單元加編程器是其基本組成部分，如遇系統(tǒng)擴展需要，系統(tǒng)組件還應(yīng)包括：數(shù)字?jǐn)U展單元模塊，模擬量擴展單元模塊，網(wǎng)絡(luò)，通信模塊，HMI 人機界面等。通過 PC/PPT 電纜建立 S7- 200 CPU 與個人計

11、算機連接。具體實施過程如下：設(shè)置 PC/PPI 電纜開關(guān)（下= O,上=1) ;DIP 開關(guān)上選擇計算機支持的波特率 9600 (123 設(shè)為 010)選擇 11 位 (4 設(shè)置為 0)選擇數(shù)據(jù)通信設(shè)備 (DCE) (5 設(shè)置為 0)PC/PPI 電纜的 RS-232 端子 (PC)連 接 到 PC 通信口 ：COMl 或 者 COM2。PC/PPI 電纜 RS-485 端子( PPI)連接到 CPU 的通信口。第 4 章 PLC 的設(shè)計4.1 PLC 簡介S7200 是德國西門子公司生產(chǎn)的小型可編程控制器。它具有設(shè)計緊湊、擴展能力強、界面友好、高速處理能力及強大的指令集等特點。因此在市場上占

12、有較高的份額，使用十分廣泛。PLC 的控制功能是通過執(zhí)行程序?qū)崿F(xiàn)的，而程序是用程序設(shè)計語言編制的。編程語言多種多樣，不同的 PLC 廠家，不同的 PLC 型號，采用的表達方式也不盡相同。PLC 最突出的優(yōu)點之一就是采用“軟”繼電器（編程元件）代替“硬”繼電器（實際元件），用軟件編程邏輯代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬布線邏輯實現(xiàn)控制作用，而且 PLC 的編程語言面向被控對象、面向操作者，易于為熟悉繼電器控制電路的電氣技術(shù)理解和掌握。PLC 的編程語言有順序功能圖、梯形圖語言、功能塊圖、指令表、結(jié)構(gòu)文本等。在這些語言中，尤以梯形圖、指令助記符語言最為常用。梯形圖語言是在接觸器一繼電器控制原理的基礎(chǔ)上演變而來的一種圖形語言，它將 PLC的各種編程元件（如輸入繼電器、輸出繼電器、繼電器、定時器、計數(shù)器等）和命令用特定的圖形符號和標(biāo)注加以描述，并賦予一定的意義，：4.2 PLC 輸出輸入分配表分揀系統(tǒng) I/O 口地址：Q0.05RQ0.2Y0Q0.3Y1Q0.4Y2Q0.5Y3I0.0有貨I0.1貨到位I0.2推到位I0.3顏色I0.4電容I0.5電感I0.6SAI0.7SB3 GND地第五章 plc 總程序結(jié)束語