基于plc的立体仓库堆垛机控制系统的设计 开题报告

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1、武汉纺织大学毕业设计（论文）开题报告课题名称基于PLC的立体仓库堆垛机控制系统的设计院系名称机电工程学院专业机械设计制造及其自动化班级机设074班学生姓名陈真一．课题研究背景，研究意义，研究现状和发展趋势堆垛机是整个自动化立体仓库的核心设备，通过手动操作、半自动操作或全自动操作实现把货物从一处搬运到另一处。它由机架（上横梁、下横梁、立柱）、水平行走机构、提升机构、载货台、货叉及电气控制系统构成。它能够在自动化立体的巷道中来回穿梭运行，将位于巷道口的货物存入货格；也可以取出货格内的货物运送到巷道口，以方便将物品在仓库中存放和取出，减少人力成本，提高工作效率。

2、PLC立体仓库的历史沿革，六十年代在美国首次出现了立体库的雏型，那时的立体仓库，严格说只能算是古板的立体仓库，还远谈不上PLC控制设计。其后，在英、法等国也相继出现了类似的立体仓库。PLC立体仓库真正成为高效率的自动化设施，还是70年代以后的事情。随着经济的起飞，为提高物流的效率和充分利用仓储空间，日本自1965年从欧美引入PLC立体仓库，并于70年代以后使其获得飞速的发展。现在，PLC立体库技术已趋成熟，并随着科学技术尤其是计算机技术的发展，而不断向前发展。80年代中期起，我国先后在无锡、湖北和大连等地出现多座利用微机控制巷道堆垛机的PLC立体仓库。但是

3、，这些普通微机对环境和电源要求较高，不适合在工业现场和堆垛机上直接使用。可编程控制器PLC的引进和广泛使用，使国产PLC立体仓库的性能日趋完善。PLC是带有微处理器的通用工业控制器；其可靠性大大高于普通微机装置，适合在条件恶劣的现场使用，可直接在控制电器柜内与接触器由同一电网供电，采用PLC作为实时控制装置已成为当前各先进国家一致的发展方向。美国学者J.A.White将自动化技术在仓储领域（包括立体仓库）中的发展分为五个阶段：人工仓储阶段，机械化仓储阶段，自动化仓储阶段，集成化仓储阶段和智能化仓储阶段五个阶段：第一阶段是人工仓储技术阶段，在这一阶段物资的输

4、送、存储、管理和控制主要依靠人工实现，至今国内外生产和服务行业中的许多环节都是这一技术的实例，它具有直观、便于联系、减少了过程衔接之间问题等优点。第二阶段是机械化仓储阶段，它包括通过各种各样的传送带工业输送车机械手吊车堆垛机和升降机来移动和搬运物料，用货架托盘和可移动式货架存储物料，通过人工操作机械来存取设备，用限位开关、螺旋机械制动和机械监控器等来控制设备的运行。这一阶段经历的时间比较长。第三阶段是自动化仓储技术阶段，上世纪五十年代末、六十年代初，相继研制和采用了自动导引小车（AGV）、自动货架、自动识别和自动分拣系统。到了七、八十年代，寻砖石货架、移动

5、式货架、巷道式堆垛机和其他搬运设备都加入了自动控制的行列，但这时只是各个设备的局部自动化并各自独立应用，被称为“自动化孤岛”。随着计算机技术的发展，工作的重点专线物资的控制和管理要求实时、协调和一体化。信息自动化技术逐渐成为仓储自动化技术的核心。计算机之间，数据采集点之间，机械设备的控制器之间以及它们与计算机之间的通信可以及时地汇总信息，仓库计算机及时地记录到货和出货时间，先是库存量，管路人员随时掌握货物信息和库存信息。信息技术的应用已经成为仓储技术的重要支柱。第四阶段是集成自动化阶段，在七十年代末和八十年代，自动化即被越来越多地应用到生产和分配领域，“自

6、动化孤岛”被集成，在集成化系统中，整个系统的有机协作，使总体效益和生产的应变能力大大超过了个部分独立效益的总和。上个世纪70年代初期，我国开始研究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成的我国第一座自动化立体仓库在北京汽车制造厂投产。从此以后，立体仓库在我国得到迅速发展。据不完全统计，目前我国已建成的立体仓库近三百座，其中全自动的立体仓库有三十多个。我国自动化仓库技术已实现了与其他信息决策系统的集成，正在做智能控制和模糊控制的研究工作。第五阶段是智能自动化仓储技术阶段，人工智能技术的发展推动了自动化向更高级的方向-智能自动化

7、方向发展。现在，智能自动化仓储技术还处于初级阶段，随着仓储技术的发展，仓储技术的智能化将有更广阔的前景。巷道堆垛机的高效能化，使自动化立体仓库系统的用途扩大到出货场的缓冲设备、拣选场的辅助设备等崭新的领域，与此同时，也使设备的台数减少，降低了投入成本。构成与过去的想象完全不同的系统，并一步步走向新的市场。　二．课题的研究内容，可能会遇到的困难以及解决问题的方法和措施本课题的研究内容：堆垛机的控制程序的设计设计过程中可能遇到的困难：1.堆垛机的定位布置2.研究堆垛机的运行过程记录与分解3.堆垛机的速度的划分以及不同速度下运行的距离的确定4.编码器和变频器型号

8、的确定5.根据堆垛机运行分解的动作过程编写相应的PLC程序6.I/