仓储机电设备运行状态监测系统的设计与实现

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1、仓储机电设备运行状态监测系统的设计与实现-->第一章绪论1.1课题的研究背景及意义自19世纪60年代美国出现了第一个立体仓库以来，立体仓库表现出能实现货物自动存储、提高空间利用率、提高生产效率、提高物料管理水平、为企业生产调度和决策提供依据等优点。随后，集物流技术、电气控制技术、计算机应用技术、通讯技术、设备及货位优化管理等先进技术于一体的智能仓储系统——自动化立体仓库系统也应运而生。自动化立体仓库系统以高层货架为标志，以成套先进的搬运设备为基础，以先进的计算机控制技术为主要手段，高效率地利用仓储货位、货物

2、资源，因此在现代化制造工厂的物流环节中扮演着极其重要的角色。自动化立体仓库系统(ASRS,AutomatedStorageandRetrievalSystem)是指利用高层货架进行物资存储，运用计算机进行管理控制运输设备进行能自动地存取货作业的仓库，具备分拣理货，库存管理，在无人工干预的情况下自动存取记录货物等特点，而更为先进的系统则可以与企业的ERP和MES系统有机集成。典型的成套先机电设备有堆垛机、柔性物流输送线，而计算机控制技术则体现在PLC、智能传感器和仓储综合监控系统等应用。自动化立体仓库系统(A

3、SRS,AutomatedStorageandRetrievalSystem)是指利用高层货架进行物资存储，运用计算机进行管理控制运输设备进行能自动地存取货作业的仓库，具备分拣理货，库存管理，在无人工干预的情况下自动存取记录货物等特点，而更为先进的系统则可以与企业的ERP和MES系统有机集成。典型的成套先机电设备有堆垛机、柔性物流输送线，而计算机控制技术则体现在PLC、智能传感器和仓储综合监控系统等应用。以先进技术的应用来提高仓储机电设备的自动化程度，一直是仓储机电设备生产方在产品设计中的追求目标，也是需求

4、方在选择供应商时所考虑的主要因素之一。尤其在利润高、产品标准化程度高、产能要求大和需求广为特点的生物、制药、电子、烟草、机械制造等行业应用中。……1.2自动化立体仓库的国内外研究现状目前，国内外设计、研发和生产仓储机电设备实力较强的单位有：北京起重运输研究所、北京机械工业自动化研究所、沈阳新松机器人自动化股份有限公司、德马泰克物流系统有限公司、昆明船舶设备集团有限公司、台塑集团和日本大福株式会社等。综合来看，较先进的仓储机电设备包括：巷道式堆垛机、输送机、物流小车、辊道机、皮带机、垂直提升机、智能分拣设备、

5、码垛机器人、输送设备、穿梭车(RGV)、自动引导小车(AGV)、EMS系统等。整体来看，先进的仓储机电设备所具备的新的技术特点包括：堆垛机的高速/重载能力、柔性输送线配备的高速自动分拣系统、无轨可移动设备的智能定位和引导系统、引入铁路道岔等技术来拓展可转轨堆垛机系统的活动范围。同时，新的无线/有线智能数字式传感器也广泛地替代低精度、慢速的传感器。无线通信设备（如采用S和S)组成配置物流配送指挥功能。某公司开发的产品（如LOG++）可与ERP和生产执行系统(MES)集成，实现实时信息物理管理系统(Cyber-

6、PhysicalSystems)、动态任务调度、实时设备监控、实时动画仿真表示、智能接口管理等拓展功能。而在仓储系统未建成时，也可以采用仓储系统仿真软件和图像处理软件来逼真显示、仿真出规划中的存储系统所具备的吞吐、仓储能力。……第二章仓储机电设备控制层运行状态监测的设计与实现2.1PLC程序的典型设计方法关于PLC的控制程序设计有多种方法，如著者宋伯生总结：解析法、图解法、经验法、计算机辅助设计法等，具体表现为：应用在逻辑量控制程序设计的通电表法、标志值法、状态图分析法、时序图设计法、流程图设计法等；应用在

7、模拟量控制程序设计的开环控制程序设计、闭环控制程序设计、PID控制程序设计（包括自行实现、PID指令实现、PID函数块实现、PID硬件单元实现）、模拟量模糊控制程序设计、高级控制程序设计（包括最优控制、自适应控制、预测控制等）等方法；应用在脉冲量程序设计的高速技术比较器控制、脉冲量开环控制设计、脉冲量闭环控制设计、脉冲量特殊控制单元设计（包括运动控制单元和位置控制单元等）等方法。MartinObermeier将模型驱动应用于PLC控制程序设计。因为现在流行的PLC均能通过RS232、RS485、以太网等使现

8、场PLC能与监控网络互连，也有PLC被用于数据采集领域来实现设备的远程监控。分析上述方法及应用，不难发现在以一定模式设计的硬件、操作系统、指令系统等组成的PLC中，各种设计方法均是建立在PLC原有的软硬件资源如：输入/输出继电器、定时器、计数器、数据存储区及保持继电器、特殊功能继电器、索引寄存器、数据寄存器等；而程序的实现以状态转换、定时控制、动作控制、步进控制和PLC操作系统自带的特殊功能指令为基础。故通过研究