自动化立体仓库监控系统毕业设计

毕业设计报告设计题目立体仓库监控系统设计作者1苏晓辉专业班级/学号11自动化1班1106160130设计作者2吴伟专业班级/学号11自动化1班1106160107设计时间2013年12月2014年1月摘要随着我国国民经济的发展，自动化立体仓库的应用越来越广泛。利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化，存取自动化，操作简便化。自动化立体仓库的主体由货架、巷道式堆垛起重机、入出库工作台和自动运进出及操作控制系统组成。本课题的电气控制主要由西门子公司的PLC、步进电机驱动器、步进电动机、直流电动机等器件组成。本文首先对本课题进行简要的介绍，包括背景，研究意义，现状等；其次对该系统的硬件组成、结构、原理进行了阐述和分析；再次对本系统用到的器件进行分别介绍，重点对PLC程序进行了编写；最后对设计本课题所学到的知识和结论进行归纳和总结。关键词立体仓库；电气控制；PLCABSTRACTWITHTHEDEVELOPMENTOFNATIONALECONOMYOFOURCOUNTRY,THEAPPLICATIONOFAUTOMATEDWAREHOUSEWILLBECOMEMOREWIDELYTHEMAINBODYOFTHEAUTOMATEDWAREHOUSEISMADEUPOFSHELVES,STAKINGCRANESROADWAY,WORKTABLEANDOPERATIONCONTROLSYSTEMELECTRICALCONTROLOFTHESUBJECTMAINLYBYSIEMENSPLC,STEPPERMOTORDRIVEPOWERMODULESANDOTHERDEVICESFIRSTLY,ITSABRIEFINTRODUCTIONOFTHESYSTEM,INCLUDINGBACKGROUND,SIGNIFICANCE,STATUS,ETCSECONDLY,THEHARDWARECOMPONENTSOFTHESYSTEM,STRUCTURE,PRINCIPLEAREDESCRIBEDANDANALYZEDTHIRDLY,THEDEVICESOFTHISSYSTEMAREINTRODUCED,FOCUSINGONTHEPLCTHESOFTWAREISWRITTENFINALLY,SUMMARIZETHEKNOWLEDGEABOUTTHISPAPERKEYWORDSWAREHOUSE；ELECTRICALCONTROL；PLC；目录第一章引言1第二章设计的任务及要求221设计任务222设计要求2第三章系统总体设计331方案论证332系统结构框图设计及说明3第四章系统的硬件设计和软件设计441硬件设计4411步进电机驱动模块4412丝杆驱动模块4413工件推出装置5414I/O接线端口5415可编程控制器（PLC）简介5416可编程控制器（PLC）的特点6417昆仑通太MCGSTPC7062HI6418MCGS组态软件的功能和特点8419PLC输入输出分配94110硬件原理图1042软件设计11421系统总流程图及设计思路说明11422PLC软件各功能模块的流程图设计及思路说明13423MCGS组态软件立体仓库模型的软件设计及思路说明21424MCGS与PLC设备的通信31第五章安装与调试35第六章结论36第七章心得体会38致谢39参考文献40附录41MCGS组态脚本程序41启动程序41停止程序47第一章引言由于世界经济、现代科技的快速发展，物流产业成为经济发展中的新兴的一个服务部门。在国际上，物流产业成为了国民经济发展的动脉，其发展的程度成为一个国家的现代化程度以及综合锅里的重要标志之一。在我们国家，由于市场经济的不断深入，单纯依赖商流而赚取利润的机会将会变少。因此，企业需要将目标转向物流。在20世纪六、七十年代，一些发达国家都开始重视仓储管理。立体仓库一般是指采用几层、十几、几十层的货架储存单元货物，用相应的物料搬运设备进行货物的出、入库操作。因为这类仓库能充分的利用空间存储货物，所以将它称为立体仓库。我国立体仓库与物料搬运的研究也并不是很晚，1973年开始研究立体仓库，1980年就有立体仓库应用于实践。自动化立体仓库有很高的空间利用率、很强的入出库能力、采用计算机进行控制管理而利于企业实施现代化管理等特点，已经成为了企业物流和生产管理不可缺少的仓储技术。自动化立体仓库的主要优点如下1仓库作业实现机械化和自动化。2采用高层货架、立体储存，能有效地利用空间，减少占地面积，降低土地购置费用。3采用托盘或货箱储存货物，货物的破损率显著降低。4货位集中，便于控制与管理，特别是使用电子计算机，不但能够实现作业过程的自动控制，而且能够进行信息处理。在本论文中第一章介绍了立体仓库的发展情况；第二章介绍了立体仓库系统的设计要求；第三章介绍了立体仓库系统设计的方案；第四章阐述了立体点阵系统的软件设计思路；第五章介绍了在编写程序时遇到的问题和解决办法。第二章设计的任务及要求21设计任务1、机械手（货台）要有三个自由度，即前进、后退；上、下；左、右。2、机械手的运动由步进电机驱动。3、机械手前进（或后退）运动和上（或下）运动可同时进行。4、机械手前进、后退和上、下运动时必须有超限位保护。5、每个库位必须有检测装置（微动开关）。6、在手动模式下通过组态可以实现任意仓库的的货物存储。7、在自动模式下可以实现自动切换仓库里面的格子。8、能是实现切换仓库（即货物架）。22设计要求1、通电状态下，各机构手动复位，即返回初始状态。点击手自动选择开关置于自动（或自动）位置，立体仓库坐标定位以初始位置开始。2、当手动模式的时候，可点击停止，选择物架（有33、44、55物架，默认为55物架）按送物料按钮后，送料台上有物件，选择欲送货物的仓库位。货物自动送入指定的仓位号对应的仓库位里。若被指定的仓位号里已存满货物（即有3个物料），则送货命令不被执行。送货完成后，小车自动返回原来的位置。3、当自动模式的时候，可点击停止，选择物架（有33、44、55物架，默认为55物架）点击启动送料台可以自动将货物依次从仓库1存放到满，实现报警。4、送货指令完成后，机构自动返回原来位置。5、在组态画面上必须能监视到货台现在的位置6、上电复位时货台的位置不能飘出组态界面7、在安全方面。当舞台回到原点后便不能继续向原点方面运行8、整个电气控制系统必须设置急停按钮，以防发生意外。第三章系统总体设计31方案论证方案一PLC负责驱动程序和控制程序，组态负责监视如果由PLC负责驱动程序和主控程序，那么PLC还必须建立一个数据库来统计立体仓库中每个一格子的原件个数，而PLC本身对数据库这一方面并不擅长。方案二PLC作为下位机，组态作为上位机由PLC负责驱动程序，组态负责主控程序，在这样的情况下组态只要想PLC提供3个值1、X轴的坐标；2、Y轴的坐标。3、启动信号。数据库就完全脱离PLC由组态来控制，脚本的编程语言是VB更便于数据库的编写。由于所设计的立体仓库需要较为大量的数据库程序，所以我们选择了方案二来作为我们的最终方案。32系统结构框图设计及说明立体存储单元主要PLC、由I/O接线端口、步进驱动模块、丝杆驱动模块、工件推出装置、立体仓库、气源处理组件和MCGS组态等部件组成。系统结构框图如31所示。图31系统结构框图西门子PLCMCGS组态步进电机电源第四章系统的硬件设计和软件设计41硬件设计411步进电机驱动模块立体储存单元中由两套步进驱动模块。步进驱动器接受PLC发出的告诉脉冲信号及方向信号，并将这些信号转换成驱动步进电机的信号。步进电机旋转的方向由电平控制；旋转速度由脉冲频率控制；而需要转多少圈是由脉冲信号的数目控制的。而立体存储单元的步进电机其步距角为18度，由此可知发出200个脉冲的时候步进电机旋转一周。由于步进电机驱驱动器的将脉冲4分，所以需要发出800个脉冲才能使步进电机旋转一周。所以步进电机每个脉冲可以走0005MM。从原点到第一个格子的X轴的距离是41MM，所以需要8200个脉冲。到Y轴的距离是36MM，说需要的脉冲式7200个脉冲。往后X轴每格435MM的宽度，也就是说每格需要8700个脉冲，Y轴每格高度42MM，所需要的脉冲为8400个脉冲。图41步进电动机驱动控制器的构成412丝杆驱动模块丝杆驱动模块是将步进电机的旋转运动转换成直线往复运动，两套丝杆驱动模块成90垂直安装，这样就形成了一个XY轴的平面运动系统。在两个丝杆驱动模块上均设有一个零点，用以校正位置及提供位置参考点。同时为防止丝杆驱动模块过冲而产生机械物理损伤，在丝杆驱动模块的极限位置均装有碰撞保护开关，用来防止丝杆驱动模块过冲。413工件推出装置该部分由一个双作用气缸、推块和一个接收工件的推块导槽组成。414I/O接线端口I/O接线端口是该工作单元与PLC之间进行通信的线路连接端口。该工作单元中的所有电信号（直流电源、输入、输出）线都接到该端口上，再通过信号电缆线连接到PLC上。415可编程控制器（PLC）简介可编程控制器的基本结构由输入/输出模块、中央处理单元、电源部件和编程器等组成。PLC与计算机的基本组成一致，它实际上就是一种工业控制计算器。输入/输出模块在PLC中，CPU是通过输入/输出模块与外界连接的。输入模块用于将控制现场输入信号变换成CPU能接收的信号，并对其进行滤波、电平转换、隔离和放大等；输出模块用于将CPU的决策输出信号变换成驱动控制对象执行机构的控制信号，并对输出信号进行功率放大、隔离PLC内部和外部执行元件等。中央处理单元中央处理器单元包括微处理器、系统程序存储器和用户程序存储器。微处理器CPU是PLC的核心部件。电源部件电源部件是把交流电转换成直流电源的装置，它向PLC提供所需的高质量直流电源。基本结构如下图42所示图42PLC的基本结构416可编程控制器（PLC）的特点1、可靠性高，抗干扰强。2、功能强大，性价比高。3、编程简易，现场可修改。4、配套齐全，使用方便。5、寿命长，体积小，能耗低。6、系统的设计、安装、调试、维修工作量少，维修方便。417昆仑通太MCGSTPC7062HIMCGS即“监视与控制通用系统“，英文全称为MONITORANDCONTROLGENERATEDSYSTEM。MCGS是为工业过程控制和实时监测领域服务的通用计算机系统软件，具有功能完善、操作简便、可视性好、可维护性强的突出特点。TPC7062HI，是一套以嵌入式低功耗CPU为核心（主频600MHZ）的高性能嵌入式一体化触摸屏。该产品设计采用了7英寸高亮度TFT液晶显示屏（分辨率800480），四线电阻式触摸屏（分辨率10241024）。图43TPC7062图44产品参数介绍418MCGS组态软件的功能和特点（1）概念简单，易于理解和使用。（2）功能齐全，便于方案设计。（3）实时性与并行处理。（4）建立实时数据库，便于用户分步组态，保证系统安全可靠运行。（5）设立“设备工具箱“，针对外部设备的特征，用户从中选择某种“构件“，设置于设备窗口内，赋予相关的属性，建立系统与外部设备的连接关系，即可实现对该种设备的驱动和控制。（6）“面向窗口“的设计方法，增加了可视性和可操作性。（7）利用丰富的“动画组态“功能，快速构造各种复杂生动的动态画面。（8）引入“运行策略“的概念。复杂的工程作业，运行流程都是多分支的。（9）MCGS系统由五大功能部件组成，主要的功能部件以构件的形式来构造。不同的构件有着不同的功能，且各自独立。三种基本类型的构件设备构件、动画构件、策略构件完成了MCGS系统三大部分设备驱动、动画显示和流程控制的所有工作。用户也可以根据需要，定制特定类型构件，使MCGS系统的功能得到扩充。这种充分利用“面向对象“的技术，大大提高了系统的可维护性和可扩充性。（10）支持OLEAUTOMATION技术。MCGS允许用户在VISUALBASIC中操作MCGS中的对象，提供了一套开放的可扩充接口，用户可根据自己的需要用VB编制特定的功能构件来扩充系统的功能。（11）MCGS中数据的存储不再使用普通的文件，而是用数据库来管理一切。组态时，系统生成的组态结果是一个数据库；运行时，数据对象、报警信息的存储也是一个数据库。利用数据库来保存数据和处理数据，提高了系统的可靠性和运行效率，同时，也使其他应用软件系统能直接处理数据库中的存盘数据。（12）设立“对象元件库“，解决了组态结果的积累和重新利用问题。419PLC输入输出分配输入接口输出接口PLC端单元板端口注释PLC端单元板接口注释I00I0X轴极限坐标Q00X轴CP平移电动机脉冲信号I01I1Y轴极限坐标Q01Y轴CP升降电动机脉冲信号I02I2推料气缸收回到位Q02X轴DIR平移电动机方向信号I03I3推料气缸伸出到位Q03Y轴DIR升降电动机方向信号I04Q04推料推送物料表41PLCI/O分配表4110硬件原理图图45硬件原理图42软件设计421系统总流程图及设计思路说明（1）设计思路说明系统的电气设计中，电机主要采用2台步进电动机，分别控制水平移动、垂直移动及货台的动作（即X轴、Y轴）。并由双作用气缸来控制货物的推送。传感器采用光接收器（光接收器探头）处于相对的位置工作的光电接近开关和电感传感器以及行程开关，用于完成货物、货架初始位置检测和限位保护等。系统在机构设计上采用滚珠丝杠、滑轨和普通丝杠作为传动机构。当堆垛机平台移动到货架的指定位置时，货台推料气缸向前伸出可将货物推入物架，当货物已经送入时，气缸缩回。整个系统流程如图41所示1、其工作流程如下2、接通电源。3、系统自检。4、人工手动复位5、手/自动模式切换6、等待送货信号7、在手动模式下点击TPC7062HI触摸屏上所要送到的仓库位置和确认启动信号8、在手动模式货台移动到位，气缸推出将货物送进仓库9、在手动模式送进仓库后货台返回到原点等下下一轮的循环10、在自动模式下确认有物件11、将物品送进到仓库112、如果仓库1能存放的3个货物已满则存到仓库2，依次类推13、存放完后回到原点进行第二次存放因此，该立体仓库系统的运行情况可归纳为当按下启动按钮后，允许进行立体仓库允许的控制。判断有无货物，如果有就将货物送到仓库，送完之后回到原点。（2）软件系统总流程图图46总流程图复位、启动手动物架是否有存满到达指定仓库存放物料回原点选择所要存放的存库手动添加物料自动送料台是否有物件依次从仓库1开始存放自动送物料Y返回YNN返回原点422PLC软件各功能模块的流程图设计及思路说明（1）上电初始化模块上电调用时PLC处于初始化，清除以前残留的数据包括中间继电器残留的数据，同时给SMB67初值，让高速脉冲PTO使能兵允许PTO发出脉冲。并且S7200有两台PTO/PWM发生器，建立高速脉冲串或脉宽调节信号信号波形。一台发生器指定给数字输出点Q00，另一台发生器指定给数字输出点Q01。一个指定的特殊内存（SM）位置为每台发生器存储以下数据一个控制字节（8位值）、一个脉冲计数值（一个不带符号的32位值）和一个周期和脉宽值（一个不带符号的16位值）。PTO/PWM发生器和过程映像寄存器共用Q00和Q01。PTO或PWM功能在Q00或Q01位置现用时，PTO/PWM发生器控制输出，并禁止输出点的正常使用。输出信号波形不受过程映像寄存器状态、点强迫数值、执行立即输出指令的影响。PTO/PWM发生器非现用时，输出控制转交给过程映像寄存器。过程映像寄存器决定输出信号波形的初始和最终状态，使信号波形在高位或低位开始和结束。而上电初始化就是允许PTO输出脉冲，程序如以下2个部分所组成。1、主程序调用模块2、上电初始化子程序（2）复位模块使货物台回到原点的位置等待程序执行。回到原点后并将高速计数器清零。并让主控开关M100得电，让后面的驱动程序可以运行。并且程序由以下3部分组成1、主程序调用模块2、复位子程序3、回原点子程序3X轴，Y轴信号驱动程序MOVDW移动双字（MOVD）指令将输入双字（IN）移至输出双字（OUT），不改变原来的数值。SM677PTO使能，允许PLC输出脉冲。这段驱动程序的是根据VD72现在的数据，然后相对应的脉冲值。从而让步进电机旋转起来。程序由以下一部分说组成。1、X轴和Y轴的驱动程序（4）货台位置计算模块高速计数器（HSC）指令根据HSC特殊内存位的状态配置和控制高速计数器。参数N指定高速计数器的号码。高速计数器最多可配置为十二种不同的操作模式。每台计数器在功能受支持的位置有专用时钟、方向控制、复原和起始输入。对于双相计数器，两个时钟均可按最高速度运行。在正交模式中，可以选择一倍（1X）或四倍（4X）的最高计数速率。所有的计数器按最高速率运行，而不会相互干扰。在这个程序主要是利用高速计数器的第12个模式开计算PTO输出的脉冲数量，从而监控货台现在的位置，但是由于PTO脉冲计算的时候只能增加不能减少，所以又利用了计算模块和方向信号来对货台精确位置的计算。其工作原理是当正向行驶时，HCO和HC3送到VD1000和VD1100,。然后组态读取VD1000和VD1100的值来确定货物台现在所在的位置进行监视。并且监视的位置分为复位前和复位后，因为刚上电时货台并一定处于原点，而不处于原点是V1000和VD11000的数据会以为中间的计算值而改变造成组态监视画面的货台飞出了界面，根据这个原因又单独写一个复位前的子程序，并用主控开关M100来区分开来。并且程序如下面所示。（5）组态驱动模块驱动模块主要功能是由组态送来2组数据VD72和VD82，然后把这2组数据送到PTO01和PTO02，在根据确定启动指令M20然后货台走起来，当货台走到位了，推料气缸把货物推出，推出后I03得电，然后气缸断电，然后推料气缸收回到位，I02得电后PTO发出脉冲并且Q02和Q03得电，让货台回到原点等下下一轮的循环。423MCGS组态软件立体仓库模型的软件设计及思路说明（1）MCGS中定义的数据对象的作用域是全局的，像通常意义的全局变量一样，数据对象的各个属性在整个运行过程中都保持有效，系统中的其它部分都能对实时数据库中的数据对象进行操作处理。而数据对象是实时数据库的基本单元。构造实时数据库的过程，就是定义数据对象的过程。实时数据库如下（2）组态软件中的主要组成部分及画面动画组态设计由图形对象搭制而成的图形画面是静止不动的，需要对这些图形对象进行动画设计，真实地描述外界对象的状态变化，达到过程实时监控的目的。MCGS实现图形动画设计的主要方法是将用户窗口中图形对象与实时数据库中的数据对象建立相关性连接，并设置相应的动画属性。在系统运行过程中，图形对象的外观和状态特征，由数据对象的实时采集值驱动，从而实现了图形的动画效果以下是本系统的画面设计。主界面介绍本设计的名称及设计人、指导老师、设计时间；并设置“进入系统”按钮，可切换到“控制界面”，如图47所示图47“进入系统”按钮设置画面效果图48主界面控制界面1、按钮控制区启动、停止来控制整个系统的开启与关闭,当启动时，各个部件待命，准备执行预定任务，当系统运行完本次动作再停止系统运动，复位来控制系统复位，系统将回到初始位置；手自动切换按钮可实现手动及自动的切换；更换物件按钮可选择某个仓库（仓库01仓库25）进行清除物料；送物件按钮是在手动模式下，点击它才把物料放入送料台上，才可进行送物料操作；更换物料矩形框，用来选择物架的型号（有33物架、44物架、55物架），点击它则下面的物架选择区可见，选择物架后则不可见，矩形框显示所选择的的物架。按钮区如图所示2、指示灯区指示灯监视本系统的动作模式（手动还是自动）及工作状态（停止、启动、复位），报警指示灯是当物架存满后边显示绿色。指示灯区如图所示图49按钮区图410指示灯区3、升降机及送料台升降机是由插入不同元件然后构成图符，如图；进行属性设置，设置水平移动量X，实时监控升降机的位置，如图所示图411升降台图412属性设置送料台是由矩形框构成，设置水平移动量X，垂直移动量Y，实时监控送料台的位置，如图所示图413送料台X轴移动量图414送料台Y轴移动量4物架物架是由矩形框搭建起来的，物架仓库门的矩形框设置一个按钮动作，调用脚本程序使该仓库的位置坐标送给PLC，PLC将会把送料台送到相应的位置；并将会进行计数，把所存放的个数显示在仓库的右上角，等到存放个数等于3时，仓库后面指示器将会点亮。物架效果图如下图415控制界面仓库门按钮动作设置如下图416仓库门属性设置物料计数设置图417物料计数属性设置仓库存满（即仓库物料数大于等于3）指示器设置图418存满属性设置5、物料通过设置物料可见度实现物件存放的动态过程，送料台上的物料设置图419物件可见度设置物架仓库里的物料图420物件可见度设置（3）立体仓库脚本程序的编制本设计主要由两种模式（手动和自动），手动模式下，点击所要送到的仓库，如果送料台上有物件，则系统会把物料送上去。在自动模式下，系统会自动把物料依次从第一层往上存放。初始状态复位的程序设置IF复位AND物架10AND物架20AND物架30THEN物架31ENDIF本设计具体程序见附录。（4）组态软件的运动说明用户首先进入主画面窗口，如下图421所示图421主界面点击进入系统进入自动化立体仓库窗口，组态模型如下图所示图422控制界面按下复位按钮，点击停止，选择物架（有33、44、55物架，默认55物架），点击启动，系统启动，点击手自动切换按钮（默认自动），手动模式下，点击送物件按钮送料台有物件，点击所要存放的仓库，送料台运动至指定位置，完成存料操作，再返回原点；自动模式下，点击启动，系统自动从仓库1存放直至存满，并报警。424MCGS与PLC设备的通信设备窗口是MCGS系统的重要组成部分，负责建立系统与外部硬件设备的连接，使得MCGS能从外部设备读取数据并控制外部设备的工作状态，实现对应工业过程的实时监控。MCGS实现设备驱动的基本方法是在设备窗口内配置不同类型的设备构件，并根据外部设备的类型和特征，设置相关的属性，将设备的操作方法。系统运行过程中，设备构件由设备窗口统一调度管理，通过通道连接，向实时数据库提供从外部设备采集到的数据，从实时数据库查询控制参数，发送给系统其它部分，进行控制运算和流程调度，实现对设备工作状态的实时检测和过程的自动控制。MCGS设备目录的分类方法，为了用户在众多的设备驱动中方便快速的找到需要的设备驱动，MCGS所有的设备驱动都是按合理的分类方法排列的，分类方法如图423所示图423MCGS设备驱动分类方法在本次设计中，要进行设备通信的步骤是打开“设备窗口”，双击“设备窗口”，选中设备工具箱，单击设备管理，选中本组态设计中需要的“通用串口父设备”、“西门子S7200PPI”如图424所示图424MCGS设备组态双击“通用串口父设备”对其设备属性进行编辑，其中“最小采集周期”为100MS，“串口端口号”为“1COM2”，“数据校验方式”为“2偶校验”，如图425再点击确认图425MCGS通用串口父设备双击“PLC西门子S7200PPI”，对MCGS数据与PLC中的数据进行连接，由于本次设计中需要的输入口、输出口较多，为满足通道要求，需要增加输入输出口，具体步骤为在PLC西门子S7200PPI中增加设备通道，根据本次设计的需要，增加合适的通道值，将MCGS中的按钮输入、显示输出与PLC设备中的输入输出口相联接。点击确认。增加通道后如图所示图426MCGS通道设备组态第五章安装与调试1、编写了调试的程序，主要是检查PLC脉冲的发出是否正常，但是把程序烧写进去之后，步进电机没有转动。解决方法通过对程序进行检查，以及在S7200符号表的检查，发现SM677没有得电所以PLC不能输出脉冲。2、PLC无法直接读取步进电机的位置，高速脉冲计数器无法监视解决方法经过多次的测试发现高速脉冲计数器的值存在于HC0和HC3中，监视HC0和HC3在通过计算就可以监视步进电机现在的位置3、回到原点后PLC依然能够向行程极限的位置继续移动解决方法在回原点的程序加上Q00和Q01的指令。4、送料台系统运行后，突然不见解决方法因为它的偏移量太大，以至于超出组态屏大小，最后通过实验，设置合适的偏移量。5、脚本程序捕捉不到PLC推料到位的信号解决方法因为脚本程序循环时间太短，最后减小他的循环周期。6、通信连接不上解决方法通过组态简单画面进行试验，最后检查时波特率不一致。7、无法切换物架解决方法通过整理脚本程序运行过程，再加了一个标志位实现的。具体看脚本程序。第六章结论本次设计给我们增加了许多的知识，不仅仅是PLC的知识、MCGS组态软件，还有电机及传感器的知识。让我认识到了大学中学习的不足之处，也弥补了许多知识的空白区。对于本次设计的自动化立体仓库，我国目前已建成自动化立体仓库400多座、立体仓库2000多座。在此，我仅仅将立体仓库的一个简单的构架描述了出来。基于PLC和MCGS监控系统的自动化立体仓库，有着许多的优势，它通过高层货架存储，使得存储区大幅度向高空发展，提高了空间利用率，自动化立体仓库采用层级式存放。通过自动化存储系统，加快了运行和处理速度。提高了劳动生产率，减低操作人员的劳动强度，采用自动化技术后，还能较好地适应黑暗，低温，污染，有毒和易爆等特殊场合的物品存储需要。计算机控制能够始终确保无误的对各种信息经行存储和管理，减少了货物处理和信息处理过程中的差错，同时借助于计算机管理还能有效地利用仓库存储能力，便于清点和盘库，合理减少库存，加快资金周转，节约资金，从而提高仓库的管理水平。总之，利用自动化立体仓库大大的减少了人力，提高了效率，减少了成本，带来了很大的收益。本次设计是应用PLC控制器及MCGS组态监控系统。PLC具有强大的控制功能。在自动化立体仓库中，如果需要增加仓库，增加机械手，我们不需要花费大量的人力物力财力，这里运用的是了PLC的接线简单、编程直观方便、扩展容易等特点。此时，我们只需要在硬件接线上增加开关输入的信号或连接MCGS触摸屏，然后在我们的程序中适当添加语句就可以了。所以基于MCGS、PLC所设计出的立体仓库，方便实用，易于扩展与改造。自动化立体仓库的发展需要我们下更大的功夫去深入研究，可以结合计算机控制以及现场总线的连接，对仓库的控制进行实时监控，更加凸显我们的智能化发展。随着PLC技术的应用和发展，自动化立体仓库的实时性和可靠性会越来越高，控制也会越来越完善。通过本次的毕业设计，我不仅增加了专业知识，而且也在工作的细心程度上得到了锻炼，端正了我的工作态度，指导老师陈金佳老师给了我很大的帮助与启发。第七章心得体会通过这次毕业设计使我对课堂上的理论知识有了进一步的了解，并增强了对PLC和组态领域的兴趣。同时也发现自己对PLC和MCGS组态设计软件掌握得不够。这次设计我们用到了V10S7200EXPLORER和MCGS组态环境76，从软件的安装到使用，从网上查阅资料学到了很多课堂之外的专业知识。这次的设计最主要是PLC和组态的使用，这个技术是一个多学科的综合，要做到灵活应用需要自我学习各种辅助技术的应用。这次设计中我明显体会到自己知识的匮乏，思考问题不全面，这激励我学好基础知识的同时要拓展知识面，增强自己的综合能力，从而使自己成为一个高综合素质人才从而更好地适应社会。在完成毕业设计后,我们发现功能还有很多不足，所学到的知识还远远不够，以至于还有一些功能不能够完善。但通过这一次的毕业设计，增强了我们的动手能力,提高和巩固了我们所学到的知识。致谢本设计是在陈金佳老师的精心指导下完成的。在毕业设计的学习过程中，陈老师对我们细心的指导，给予我非常有益的指导和帮助，为我创造了各方面的有利条件。陈老师严谨踏实的治学态度，勤奋拼搏的工作作风深深地影响了我们，而且必将激励和指导我们在今后的工作和学习中不断进步。我要向陈老师表示衷心的感谢和崇高的敬礼还有要感谢机电工程和自动化学院的老师们，他们对我的课题也提供了很大的帮助并且在我的研究过程中也给了我很多有益的建议和指导。不仅仅要感谢老师们的指导，也要感谢同组人员的全力配合与互相探讨的精神。我一直都相信一个团队的力量是无限的，所以相信我们是最好的。最后我要感谢曾经帮助过我的所有朋友们，感谢你们的理解、关怀和诚挚的帮助参考文献1李仁电气控制技术机械工业出版社20082李广宾立体仓库自动控制系统的设计J，粮食流通技术，2001，（06）3汪国春自动化立体仓库堆垛机控制系统的设计J起重运输机械，20084张运刚宋小春西门子S7200系列人民邮电出版社，20105付莹基于现代物流的自动化立体仓库控制系统的优化设计，2006附录MCGS组态脚本程序启动程序IFX0ANDY0THENIF有物件标志1THEN物件可见0ENDIFIF仓库011THENIF仓库01存储个数3AND有物件标志THENY偏移量7200X偏移量8300手动启动1ENDIFENDIFIF仓库021THENIF仓库02存储个数3AND有物件标志THENY偏移量7200X偏移量17000手动启动1ENDIFENDIFIF仓库031THENIF仓库03存储个数3AND有物件标志THENY偏移量7200X偏移量25700手动启动1ENDIFENDIFIF仓库041AND物架2OR物架3THENIF仓库04存储个数3AND有物件标志THENY偏移量7200X偏移量34400手动启动1ENDIFENDIFIF仓库051AND物架3THENIF仓库05存储个数3AND有物件标志THENY偏移量7200X偏移量43100手动启动1ENDIFENDIFIF仓库061THENIF仓库06存储个数3AND有物件标志THENY偏移量15600X偏移量8300手动启动1ENDIFENDIFIF仓库071THENIF仓库07存储个数3AND有物件标志THENY偏移量15600X偏移量17000手动启动1ENDIFENDIFIF仓库081THENIF仓库08存储个数3AND有物件标志THENY偏移量15600X偏移量25700手动启动1ENDIFENDIFIF仓库091AND物架2OR物架3THENIF仓库09存储个数3AND有物件标志THENY偏移量15600X偏移量34400手动启动1ENDIFENDIFIF仓库101AND物架3THENIF仓库10存储个数3AND有物件标志THENY偏移量15600X偏移量43100手动启动1ENDIFENDIFIF仓库111THENIF仓库11存储个数3AND有物件标志THENY偏移量24000X偏移量8300手动启动1ENDIFENDIFIF仓库121THENIF仓库12存储个数3AND有物件标志THENY偏移量24000X偏移量17000手动启动1ENDIFENDIFIF仓库131THENIF仓库13存储个数3AND有物件标志THENY偏移量24000X偏移量25700手动启动1ENDIFENDIFIF仓库141AND物架2OR物架3THENIF仓库14存储个数3AND有物件标志THENY偏移量24000X偏移量34400手动启动1ENDIFENDIFIF仓库151AND物架3THENIF仓库15存储个数3AND有物件标志THENY偏移量24000X偏移量43100手动启动1ENDIFENDIFIF仓库161AND物架2OR物架3THENIF仓库16存储个数3AND有物件标志THENY偏移量32400X偏移量8300手动启动1ENDIFENDIFIF仓库171AND物架2OR物架3THENIF仓库17存储个数3AND有物件标志THENY偏移量32400X偏移量17000手动启动1ENDIFENDIFIF仓库181AND物架2OR物架3THENIF仓库18存储个数3AND有物件标志THENY偏移量32400X偏移量25700手动启动1ENDIFENDIFIF仓库191AND物架2OR物架3THENIF仓库19存储个数3AND有物件标志THENY偏移量32400X偏移量34400手动启动1ENDIFENDIFIF仓库201AND物架3THENIF仓库20存储个数3AND有物件标志THENY偏移量32400X偏移量43100手动启动1ENDIFENDIFIF仓库211AND物架3THENIF仓库21存储个数3AND有物件标志THENY偏移量40800X偏移量8300手动启动1ENDIFENDIFIF仓库221AND物架3THENIF仓库22存储个数3AND有物件标志THENY偏移量40800X偏移量17000手动启动1ENDIFENDIFIF仓库231AND物架3THENIF仓库23存储个数3AND有物件标志THENY偏移量40800X偏移量25700手动启动1ENDIFENDIFIF仓库241AND物架3THENIF仓库24存储个数3AND有物件标志THENY偏移量40800X偏移量34400手动启动1ENDIFENDIFIF仓库251AND物架3THENIF仓库25存储个数3AND有物件标志THENY偏移量40800X偏移量43100手动启动1ENDIFENDIFENDIFIF手动启动1ORX0ANDY0THEN仓库010仓库020仓库030仓库040仓库050仓库060仓库070仓库080仓库090仓库100仓库110仓库120仓库130仓库140仓库150仓库160仓库170仓库180仓库190仓库200仓库210仓库220仓库230仓库240仓库250ENDIFIF推料缩回标志0AND物件可见0THEN物件可见1有物件标志0IFY偏移量7200ANDX偏移量8300THEN仓库01存储个数仓库01存储个数1ENDIFIFY偏移量7200ANDX偏移量17000THEN仓库02存储个数仓库02存储个数1ENDIFIFY偏移量7200ANDX偏移量25700THEN仓库03存储个数仓库03存储个数1ENDIFIFY偏移量7200ANDX偏移量34400THEN仓库04存储个数仓库04存储个数1ENDIFIFY偏移量7200ANDX偏移量43100THEN仓库05存储个数仓库05存储个数1ENDIFIFY偏移量15600ANDX偏移量8300THEN仓库06存储个数仓库06存储个数1ENDIFIFY偏移量15600ANDX偏移量17000THEN仓库07存储个数仓库07存储个数1ENDIFIFY偏移量15600ANDX偏移量25700THEN仓库08存储个数仓库08存储个数1ENDIFIFY偏移量15600ANDX偏移量34400THEN仓库09存储个数仓库09存储个数1ENDIFIFY偏移量15600ANDX偏移量43100THEN仓库10存储个数仓库10存储个数1ENDIFIFY偏移量24000ANDX偏移量8300THEN仓库11存储个数仓库11存储个数1ENDIFIFY偏移量24000ANDX偏移量17000THEN仓库12存储个数仓库12存储个数1ENDIFIFY偏移量24000ANDX偏移量25700THEN仓库13存储个数仓库13存储个数1ENDIFIFY偏移量24000ANDX偏移量34400THEN仓库14存储个数仓库14存储个数1ENDIFIFY偏移量24000ANDX偏移量43100THEN仓库15存储个数仓库15存储个数1ENDIFIFY偏移量32400ANDX偏移量8300THEN仓库16存储个数仓库16存储个数1ENDIFIFY偏移量32400ANDX偏移量17000THEN仓库17存储个数仓库17存储个数1ENDIFIFY偏移量32400ANDX偏移量25700THEN仓库18存储个数仓库18存储个数1ENDIFIFY偏移量32400ANDX偏移量34400THEN仓库19存储个数仓库19存储个数1ENDIFIFY偏移量32400ANDX偏移量43100THEN仓库20存储个数仓库20存储个数1ENDIFIFY偏移量40800ANDX偏移量8300THEN仓库21存储个数仓库21存储个数1ENDIFIFY偏移量40800ANDX偏移量17000THEN仓库22存储个数仓库22存储个数1ENDIFIFY偏移量40800ANDX偏移量25700THEN仓库23存储个数仓库23存储个数1ENDIFIFY偏移量40800ANDX偏移量34400THEN仓库24存储个数仓库24存储个数1ENDIFIFY偏移量40800ANDX偏移量43100THEN仓库25存储个数仓库25存储个数1ENDIFENDIFIF仓库01存储个数3THEN仓库已满011ENDIFIF仓库02存储个数3THEN仓库已满021ENDIFIF仓库03存储个数3THEN仓库已满031ENDIFIF仓库04存储个数3THEN仓库已满041ENDIFIF仓库05存储个数3THEN仓库已满051ENDIFIF仓库06存储个数3THEN仓库已满061ENDIFIF仓库07存储个数3THEN仓库已满071ENDIFIF仓库08存储个数3THEN仓库已满081ENDIFIF仓库09存储个数3THEN仓库已满091ENDIFIF仓库10存储个数3THEN仓库已满101ENDIFIF仓库11存储个数3THEN仓库已满111ENDIFIF仓库12存储个数3THEN仓库已满121ENDIFIF仓库13存储个数3THEN仓库已满131ENDIFIF仓库14存储个数3THEN仓库已满141ENDIFIF仓库15存储个数3THEN仓库已满151ENDIFIF仓库16存储个数3THEN仓库已满161ENDIFIF仓库17存储个数3THEN仓库已满171ENDIFIF仓库18存储个数3THEN仓库已满181ENDIFIF仓库19存储个数3THEN仓库已满191ENDIFIF仓库20存储个数3THEN仓库已满201ENDIFIF仓库21存储个数3THEN仓库已满211ENDIFIF仓库22存储个数3THEN仓库已满221ENDIFIF仓库23存储个数3THEN仓库已满231ENDIFIF仓库24存储个数3THEN仓库已满241ENDIFIF仓库25存储个数3THEN仓库已满251ENDIFIF手自动切换1THENIFX0ANDY0THEN有物件标志1ENDIF仓库011IF仓库已满011THEN仓库021仓库010IF仓库已满021THEN仓库031仓库020IF仓库已满031THEN仓库041仓库030IF仓库已满041THEN仓库051仓库040IF仓库已满051THEN仓库061仓库050IF仓库已满061THEN仓库071仓库060IF仓库已满071THEN仓库081仓库070IF仓库已满081THEN仓库091仓库080IF仓库已满091THEN仓库101仓库090IF仓库已满101THEN仓库111仓库100IF仓库已满111THEN仓库121仓库110IF仓库已满121THEN仓库131仓库120IF仓库已满131THEN仓库141仓库130IF仓库已满141THEN仓库151仓库140IF仓库已满151THEN仓库161仓库150IF仓库已满161THEN仓库171仓库160IF仓库已满171THEN仓库181仓库170IF仓库已满181THEN仓库191仓库180IF仓库已满191THEN仓库201仓库190IF仓库已满201THEN仓库211仓库200IF仓库已满211THEN仓库221仓库210IF仓库已满221THEN仓库231仓库220IF仓库已满231THEN仓库241仓库230IF仓库已满241THEN仓库251仓库240IF仓库已满251THEN报警标志1ENDIFENDIFENDIFENDIFENDIFENDIFENDIFENDIFENDIFENDIFENDIFENDIFENDIFENDIFENDIFENDIFENDIFENDIFENDIFENDIFENDIFENDIFENDIFENDIFENDIFENDIF停止程序IF更换物架标志位1AND物架11OR物架21OR物架31THEN更换物架0更换物架标志位0ENDIFIF更换物架1THEN仓库已满010仓库01存储个数0仓库已满020仓库02存储个数0仓库已满030仓库03存储个数0仓库已满040仓库04存储个数0仓库已满050仓库05存储个数0仓库已满060仓库06存储个数0仓库已满070仓库07存储个数0仓库已满080仓库08存储个数0仓库已满090仓库09存储个数0仓库已满100仓库10存储个数0仓库已满110仓库11存储个数0仓库已满120仓库12存储个数0仓库已满130仓库13存储个数0仓库已满140仓库14存储个数0仓库已满150仓库15存储个数0仓库已满160仓库16存储个数0仓库已满170仓库17存储个数0仓库已满180仓库18存储个数0仓库已满190仓库19存储个数0仓库已满200仓库20存储个数0仓库已满210仓库21存储个数0仓库已满220仓库22存储个数0仓库已满230仓库23存储个数0仓库已满240仓库24存储个数0仓库已满250仓库25存储个数0更换物架标志位1物架10物架20物架30ENDIFIF物架11OR物架21THEN仓库已满051仓库已满101仓库已满151仓库已满201仓库已满211仓库已满221仓库已满231仓库已满241仓库已满251物架30IF物架11THEN仓库已满041仓库已满091仓库已满141仓库已满161仓库已满171仓库已满181仓库已满191物架20ENDIFIF物架21THEN物架10ENDIFENDIFIF物架31THEN物架10物架20ENDIFIF更换物料1THEN更换物料0IF仓库01THEN仓库已满010仓库01存储个数0ENDIFIF仓库02THEN仓库已满020仓库02存储个数0ENDIFIF仓库03THEN仓库已满030仓库03存储个数0ENDIFIF仓库04THEN仓库已满040仓库04存储个数0ENDIFIF仓库05THEN仓库已满050仓库05存储个数0ENDIFIF仓库06THEN仓库已满060仓库06存储个数0ENDIFIF仓库07THEN仓库已满070仓库07存储个数0ENDIFIF仓库08THEN仓库已满080仓库08存储个数0ENDIFIF仓库09THEN仓库已满090仓库09存储个数0ENDIFIF仓库10THEN仓库已满100仓库10存储个数0ENDIFIF仓库11THEN仓库已满110仓库11存储个数0ENDIFIF仓库12THEN仓库已满120仓库12存储个数0ENDIFIF仓库13THEN仓库已满130仓库13存储个数0ENDIFIF仓库14THEN仓库已满140仓库14存储个数0ENDIFIF仓库15THEN仓库已满150仓库15存储个数0ENDIFIF仓库16THEN仓库已满160仓库16存储个数0ENDIFIF仓库17THEN仓库已满170仓库17存储个数0ENDIFIF仓库18THEN仓库已满180仓库18存储个数0ENDIFIF仓库19THEN仓库已满190仓库19存储个数0ENDIFIF仓库20THEN仓库已满200仓库20存储个数0ENDIFIF仓库21THEN仓库已满210仓库21存储个数0ENDIFIF仓库22THEN仓库已满220仓库22存储个数0ENDIFIF仓库23THEN仓库已满230仓库23存储个数0ENDIFIF仓库24THEN仓库已满240仓库24存储个数0ENDIFIF仓库25THEN仓库已满250仓库25存储个数0ENDIFENDIFAGA