開題報告院系：教研室：專業方向：設計題目立體倉庫模擬裝置的設計及控制(PLC控制類)控制部分設計題目類型題目來源指導教師職稱學生姓名學號一、選題的目的與意義（理論意義、實踐意義）：自動化立體倉庫具有空間利用率高，物流效率高，便于管理等優點使其廣泛應用于當今物流和制造業中。當前研究表明，我國對自動化立體倉庫的使用率相比較物流發達國家來說還很低。隨著物流技術的廣泛應用以及我國工業化水平的不斷提高，越來越多的地方需要用到自動化立體倉庫。但是由于我國的自動化立體倉庫發展較為緩慢，自動化程度不高，很多國內公司基于需要只能購買國外較先進的自動化立體倉庫，不僅價格昂貴，維修費用高，同時導致成本不斷加大。而國內自主設計開發自動化立體倉庫設備，由于設計周期長，生產成本高等缺點，不僅不能很好的滿足用戶的實際需求同時在激烈的市場競爭中處于不利地位。基于以上的不利因素，所以需要一種可以縮短設備的設計周期和提高設備質量的設計方法。本文針對這一需求，將開放式控制系統設計思想引入到自動化立體倉庫控制系統平臺的設計當中。用戶可通過開放式控制系統平臺建立自動化立體倉庫控制系統，縮短設備生產周期，降低生產成本。二、國內外研究現狀：SoftServoSystemsInc在2002年發表在Referencemanualforservoworksparameters指出：當前，自動化立體倉庫設備自動化控制系統主要包括PLC控制系統和現場總線控制系統。PLC控制系統是以可編程控制器（PLC）作為控制系統的控制器，接受各種數據信息如來自上位機（工控機、PC）的命令信息或者是來自檢測系統的數字或者模擬信號，以此對執行裝置進行控制，如控制堆垛機的運行來實現貨物的存取功能。同時上位機接受來自PLC提供的數據信息即對控制系統的各個設備進行監控并對PLC傳遞回來的信號進行處理分析。童時中在模塊化設計原理、方法與應用中表明隨著自動化水平不斷提高，現場總線控制系統即FieldBus技術運用到自動化立體倉庫控制系統中。它主要采用FieldBus現場總線技術將總線控制器、檢測傳感裝置、運動/驅動系統、人機界面等設備，組合成一個分布式控制系統。它具有布線簡單、節約空間、便于維護等特點；同時現場總線控制系統具有很高的抗干擾能力、突出的準確性等優點。張宏杰在基于PC的開放式數控系統的實現中提到由于現場總線技術包括ProfiBus、CANbus等多種現場總線標準，它還沒有建立統一的標準，同時支持現場總線的設備還比較少而且價格比較昂貴。(1)自動化技術的不斷提高。隨著控制器（PLC、運動控制卡）和通訊技術的不斷發展，現有的自動化立體倉庫控制系統主要以PLC作為控制核心，并采用計算機管理與PLC進行數據交互。(2)專家系統的應用。由于近年來人工智能的迅猛發展，使得專家系統更多的運用到自動化立體倉庫控制系統中。專家系統主要應用在倉庫的設計、搬運系統的控制和儲運設備的選用等方面。例如使用專家系統來確定堆垛機的行走路線和運行方案、控制管理堆垛機進行出、入貨操作并確定最佳參數以及如何縮短時間等。(3)可靠性與安全性的不斷增強。在信息采集中采用了很多具有可靠性高的硬件和安全性強的軟件，以此來增強系統的抗干擾能力。三、選題的主要內容及創新點本文首先設計建立自動化立體倉庫控制系統平臺的總體框架，并結合類模塊的概念，提出基于V(載體)-B(行為)-P(原理技術)-C(控制功能)的系統模塊劃分原則將自動化立體倉庫控制系統進行模塊劃分，建立載體模塊、控制功能模塊及類模塊。建立開放式控制系統硬件模塊化子平臺。同時結合COM組件思想和模塊互操作性理論建立模塊數據模型及接口模型，開發了軟件模塊化子平臺。并對自動化立體倉庫所遇到的幾個典型技術性問題給出控制方案。本課題通過研究現有的不同類型、不同功能的自動化立體倉庫中的控制裝置，即對控制設備、通訊類型及檢測裝置等進行歸納總結，建立自動化立體倉庫開放式控制系統平臺總體框架。同時引入模塊化的概念，提出一種模塊劃分原則對自動化立體倉庫控制系統進行模塊劃分，建立開放式控制系統硬件模塊化子平臺。同時設計一套具有一定通用性的控制系統軟件模塊化子平臺，此控制系統軟件平臺包含一組共享通用技術、通用特征、組件或子系統，具有標準化的內部接口及相似的通用結構。應用這種自動化立體倉庫開放式控制系統平臺可以縮短各種不同類型、不同型號自動化立體倉庫控制系統的開發周期，降低開發難度和開發成本。四、本設計進度安排：2016.6~2016.12收集和整理相關的資料，構思論文研究方案，做好論文的前期準備工作；2017.1~2017.3結合不同種類的常特性進行分析，指出其存在的問題，構建論文初步框架；2017.4~2017.5查閱資料，并對資料進行整理分析，對論文初步定稿；2017.5~2011.6整理、排版，完成論文終稿工作。五、主要參考文獻：［1］張緒鵬.藥品自動分揀系統的模塊化設計[D].山東輕工業學院,2012.［2］丁正.自動化立體倉庫管理系統的開發與研究[D].合肥工業大學,2007.［3］張歡歡.自動化立體倉庫的若干關鍵技術與仿真[D].浙江大學,2008.［4］周奇才.基于現代物流的自動化立體倉庫系統(AS/RS)管理及控制技術研究[D].西南交通大學,2002.［5］韓偉.自動化立體倉庫系統的研究與開發[D].南昌大學,2008.［6］周耀輝.立體倉庫電控系統研究[D].哈爾濱工程大學,2006.［7］冉文學,姜新榮,宋志蘭等.卷煙銷售物流配送中心組成設備的研究[J].物流技術與應用,2006,11(9):78-84.［8］金玲.軸承自動化立體倉庫的貨位分配優化研究[D].東北大學,2009.［9］黃學飛.中小型自動化立體倉庫的智能管理控制系統研制[D].浙江大學,2007.［10］張紅俠.自動化倉儲實驗系統的開發研究[D].山東輕工業學院,2007.［11］揭育順.基于自動化立體倉庫的作業調度的優化研究與仿真[D]北京郵電大學2008［12］朱文真.自動化立體倉庫試驗平臺設計與開發[J].南京航空航天大學,2010(7):23-28.［13］許國.自動化立體倉庫控制技術應用研究[D]中國科學技術大學,2007［14］SoftServoSystemsInc.Referencemanualforservoworksparameters[Z].[S.l.]:SoftServoSystemsInc,2002.［15］SoftServoSystemsInc.ServoworksAPIreferencemanualforC/C++andvisualbasic[Z].[S.l.]:SoftServoSystemsInc,2002.［16］ZHANGJian,YINGShu-ming.OpenCNCsystemde-signanditsapplicationbasedonPMAC[J].MachineToolandHydraulicPressure,2003(3):170-173.六、指導教師意見指導教師簽字：年月日七、畢業設計領導小組意見