论文基于PLC的自动立体仓库设计，本文是关于立体仓库方面专升本毕业论文范文跟立体仓库和设计和自动方面毕业论文格式模板范文.
李凯
一、立体仓库研究背景
立体仓库具有空间利用率高、土地资源节约,劳动力节省的特点的,一直受到企业的青睐,在立体仓库设计的研发我国起步也较早,在 1963 年立体仓库研究阶段第一台桥式堆垛起重机由北京起重运输机械研究所研制成,而到了 1980 年开我国研制出了计算机控制的自动化立体仓库也投入运行.随之科学技术的发展,土地资源的匮乏,人力成本的增加立体仓库已成为很多企业不可缺少的仓储技术,因为自动化立体仓库越来越受到企业的重视.
二、自动立体仓库的构成及功能
自动立体仓库是机械和电气控制相配合完成的.自动立体仓库系统主要包含货物储存单元、货物存取和传送单元、控制和管理单元等三部分构成.货物存储单元由立体货架或者货箱组成,货物存取和传送单元由堆垛机、出入库输送机、装卸机械等部分组成主要负责货物存取和出入仓库为主,控制和管理单元主要是由计算机和直接控制的可编程序控制器组成控制系统[1] .货物存储主要是由堆垛机也称机械手完成,机械手有前进和后退、上和下、左和右三个自由度,运动时可同时进行,机械手的运动主要由步进电机驱动,三个自由度都要有超限位保护,立体仓库的每个仓位均需设有检测装置,一旦误操作将发出错误报警信号.如果选择完仓位和,但在没按入或取之前,可通过取消按钮取消该操作.而且整个系统需设置急停按钮,以防发生意外.
三、自动立体仓库的实现
本文设计自动立体仓库核心控制器采用西门子 S7-200 可编程控制器控制器,主要实现一个十六个仓位的立体仓库的入库出库功能.立体仓库主体包含了底盘、仓位库体、运动机械及电气控制等四部分组成[2] .电气控制部分则由可编程控制器、步进电机驱动、各种位置电磁传感器和一些低压电器元件组成.该系统要能够实现手动和自动两种工作模式,通过键盘可以对设备进行控制.
PLC可编程控制器主要由输入/输出模块、 处理单元、电源部件和编程器等几个单元组成.供电电源电压采用直流电24V供电, 采用隔离变压器将供电电源和输入电源隔离开来,同时采取滤波等抗干扰设计.本设计中可采用西门子 S7 系列PLC 的晶体管输出类型,因为此款有专门的高速脉冲输出端,可更好的完成步进电机的控制.在设计中步进电动机作为立体仓库的执行元件,采用数字控制系统,步进电机的控制有开环和闭环两种形式.如果采用开环设计,步进电动机的运动是脉冲控制,所以位移量是断续的,其总位移量等于指令脉冲数或其平均转速正比于指令脉冲的频率；若想得到精确的位置或速度控制可采用反馈方式实现.因此,本文选择闭环设计增加一个由位置传感器组成的反馈环节.将传感器测出的负载实际位置与位置指令值相比较,再用比较信号进行控制来控制步进电机,这样既可防止步进电机失步,还能够消除位置误差,从而提高系统的精度.立体仓库的步进电机则需要驱动系统配合完成工作.本设计中使用脉冲发生器、功率放大器,作为驱动电路.设计中 PLC 需要采用开关式稳压电源供电,所以该立体仓库中应该选用开关式稳压电源.而立体仓库中传感器则采用欧姆龙 EE-SPY 系列凹槽型、反射型接插件式传感器作货物检测,既能能抗调光又可防止外来光干扰.
四、结语
近年来,仓储的自动化领域越来越受到重视,导致自动化立体仓库发展速度越来越快,因此采用计算机进行控制管理立体仓库已经一跃成为于企业实施现代化管理的一种不可缺少的仓储技术,越来越受到企业的重视.
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参考文献：
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