柔性-综合设计立体仓库

1、柔性生产实训课程设计报告设计题目：立体仓库姓 名：学 号：指导教师：院 系：机电工程学院专 业：11自动化一班 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark3 o Current Document 摘要1 HYPERLINK l bookmark11 o Current Document 第一章子系统的工艺流程概述2 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 第二章硬件设计3 HYPERLINK l bookmark17 o Current Document 2.1控制系统的原理（附加电气原理图）3 HYPERLINK l bo

2、okmark20 o Current Document 2.2设备分类及其选型6 HYPERLINK l bookmark29 o Current Document 2.3设备接线图（附加接线图）8 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 2.4小结8 HYPERLINK l bookmark35 o Current Document 第三章软件设计9 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document PLC程序的设计（附加程序流程图）9 HYPERLINK l bookmark123 o Current Docum

3、ent PLC程序的调试23 HYPERLINK l bookmark126 o Current Document 3.3上位机组态控制系统的设计（附加程序流程图）23 HYPERLINK l bookmark129 o Current Document 3.4上位机系统的调试224 HYPERLINK l bookmark132 o Current Document 3.5 小结224 HYPERLINK l bookmark135 o Current Document 第四章心得体会225 HYPERLINK l bookmark138 o Current Document 4.1 结论2

4、25 HYPERLINK l bookmark141 o Current Document 4.2结束语225226附录1摘要柔性制造系统是先进工业自动化及制造的基本部分内容包括物料供给、分拣、 加工、检测、无线通讯、图象处理、生产监控与管理、物流系统与立体仓库等主要 模块，其中涉及流程设计、原理图和接线图绘画，器件选型工。编程、生产管理 等自动化相关的课程。整个柔性制造流水线分为七个工段，分别为成品分拣单元， 成品检测单元，顶销装配单元，工件下料单元，加盖装配单元，立体仓储单元，喷 涂烘干单元。本组专业综合设计的子系统题目：柔性生产线系统中立体仓储单元的结构和功 能结构。自动化立体仓库，也叫

5、自动化立体仓储，物流仓储中出现的新概念，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， 是当前技术水平较高的形式。本次设计以“柔性制造系统实验室4308）为平台”，通过该课程设计，使学 生获得工程设计的锻炼：培养学生实践动手能力及独立分析和解决工程实际问题的能力；培养学生的团队协作精神、创新意识、严肃认真的治学态度和严谨求实的工 作作风；掌握CAD制图绘图和电路的连线；掌握PLC程序和组态软件的开发设计；形成工业流水线自动控制系统的概念；关键词：柔性制造系统，自动化，立体仓储，电机，CAD，PLC，组态第一章子系统的工艺流程概述立体仓库是一种密集型的仓库，这种仓

6、库货架之间没有间隔，不留通道，货架 紧靠在一起，实际上成了一个货架组合整体。这种货架独特之处在于，每层货架的 每一列纵向贯通，象一条条隧道，隧道中能依次入货物单元，使货物单元排成一列。子系统的工艺流程如下：第二章硬件设计2.1控制系统的原理（附加电气原理图）尽量将各功能部分模块化如步进电机驱动、直流电机驱动，PG电机驱动，开 关电源等），以便于同类机型资源共享，各功能模块界线需清晰.滤波器件（如高/ 低频滤波电容，电感）需置于作用部位的就近处.各功能块布局要合理整份原理图 需布局均衡避免有些地方很挤而有些地方又很松。硬件原理图设计完成之后，设计人员应该按照以上步骤和要求首先进行自审， 然后再提

7、交给他人审核，其他审核人员同样按照以上要求对原理图进行严格审查， 如发现问题要及时进行讨论分析，分析解决过程同样遵循以上原则和步骤。西南等轴测东南等轴测俯视图2.2设备分类及其选型器件型号个数单价总价电机GPG-05SC/3GN-40K28.0028.00布科伺服电GPG-05SG2500.0017500.00接近开关（传感器LG8-S18-3F128.00196.00继电器HHC68A-2Z(JQX-13F-2Z) 220VAC119.50104.50微动开关行 程开关RV-166-1C2542.5010.00步科步进驱动器3M880N115.0015.00步科步进电 机2S86Q-0518

8、01350.00350.00步科伺服驱动器200WED430-0020-LA-K-00012000.502000.50S7-200CN 西 门子PLC CPU226CN6ES7 2166ES7216-2AD23-0XB811400.001400.00EM2276ES7277-0AA22-0XA011239.901239.90开关电源SP-100-24(24V 4.2A3170.00170.002.3设备接线图（附加接线图）11L10. G1Lk7:1610.72L11.011. 111.2CPU 226Q0.4帖出HIl.il11.5Il.bA7:10 | 10511.67 0 1 2 3四3

9、叵迸固传匚固作匚*世传匚S3 S3 S3 ;1;遗一掠兰瓦黑兰粽矽S 以s mH X111010101010立体仓库接线图iJ : IS J10 :7皿:3J3B :E|Ji3 ：7J35 :HJ13 :&136 ：T3：-.悌-J3T：&r垠电理d皿:BJO :7jn :h5P7：1EP7JinT堆电耳5g J13 5偿电森53皿5m电耳5 gm 5T堆电诳8皿6Jlfl :H I J31:7J13 :HIj33 ：7J33 :G皿：4J31：GJ33 ：3也加开关 讷I电源 旦W氾SFSJ3&：B他电sra ：i220Vera ：a1步谁1电机D ElJBT：TJ37:H旧电*86J1E

10、:4J16：4,环：&ja:?I下垠电SN|皿:日 | 8 皿 G | J3H :E|jsq ：tmniBiDiJ1H ：4皿：4皿：E5P7：33如开关电泳 SFS步进驱动器E1 L5mLE-赤G10101010101inABCDEFJKHLMPQRS接插模块 步进驱动器 传感器 电磁阀 挡料电磁铁 风扇 继电器 磁性开关 加热丝 警示灯 电机 变频器 伺服驱动器电位器微动开关SF:开关电源死调压模块 ：吸盘EB：42.4小结作为一个硬件系统的设计者，要主动的去了解各个方面的需求，并且综合起来， 提出最合适的硬件解决方案。需要深入的和软件设计者交流，以确定内存大小，内 部结构，对外接口和调试

11、接口的数量及类型等等细节，硬件设计开始之初是需要小 组之间讨论的，应该尽量邀请所有相关设计人员来参与，好处有三个，第一可以充 分了解大家的需要，以免在系统设计上遗漏重要的功能，第二是可以让各个设计人 员了解这个项目的情况，提早做好时间和人员上协作的准备第三是从感情方面讲， 在设计之初各个设计人员就参与了进来，这个设计就变成了大家共同的一个心血结 晶，会得到大家的呵护和良好合作，对完成工作是很有帮助的。SM0.1Network 1网路标题步进电机驱动器，定时器，计数器复位第三章软件设计3.1 PLC程序的设计（附加程序流程图）程序流程图0.0.3日)10.0.1R )1MID. 4R )1MLI

12、.1S )1T37R )1T38R )1T39R )1C2S )1aMTS 一 - 一 - 一 - 一 -0.0 罢 LLLO一 0.0- 寸0一二JW吕二 T邑T 贸一T= LL 1-!=! LL20i=； LL lzO oz 1MJs-lI-Y寸1-1Network 8实验台有停，隹送电机，托盘电机停转，伺服驰动器停止工作10.3V11.3VBLI=B4Q1.4r日)1MO. 4T R)1Q1.2T R)1Q1.3T R)1Q0.4T R)GQ1.6T R)1J p 1急停程序r hl11tnNetwork 1 手自动时复位操作Network 8Mil. 4Q1.E；I1 P IC s )

13、1Network 911.6MLl.71 pQI.6Jr)1Network 10托盘电机转动下降MU. 4QU. 3MLI.711.5回归子程序ENNetwork 11回归后，托盘电机，隹送电机，仓1电机，驱动器停止工作M0.711.5MLI.4T I1 r R)1QLI.3T，)1MLI.1Q1.2r日)1Q1.3T R)1QU. 4T R)6Q1.GT R)1Q1.4K)1Network 12伺服电机工作，工件到位检测为其时,辅助继电器罔1Q1.411.3M1LI.0 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark87 o Current Document T I1

14、I F S)1Network IJ工件到位，定时器T3徒时1.晓!；一Q1.4M1U.LIT37INTON+15-FT1UU ms TOC o 1-5 h z Network 14肆!：后，托盘电机停止转动Q1.4T37Q1.3M0.6口 S )1Network 15费星存储器侦VB1M30.5 =B II_(:)M30.E；R)Network 16VB1| =B2M30.6h-rM30.5R)1Network 17仓1校刑佳感器检测到工件时，计数器匚1开始计数Q1.4ILI.5C11|1|CU CTUL：3T IR+2- PVNetwork 18感器检刑到工件时，计数器艾弁始计数Networ

15、k 19仓5检测隹感器检刑到工件时，计数器既开始计数Q1.4 111.1C5II ICIJCTLIF；FVIC2TI I+2 -Network 20包卷沥隹感器检i则到工件时；计数器房开始计数Network 21仓磴刑佳感器检洌到工件时；计数器匚4开始计数Q1.411.0L：41111CUCTU1 1C6 IFI1+2 -FVNetwork 22|仓吨测住感器检测到工件时，计数器匚骈始计数 TOC o 1-5 h z Q1.411.2C61 I1|cij CTUC6T IR+2- FVNetwork 23|计数器导通时，相应包库电机转虱MUV_DWENEN0刃+1UH0U- INDLIT -V

16、D104C1C3Q0.6I1，Ir-( s)I 1Network 24Q1.4Q0.3MOV DwVD104MOV DWENOOUTVD1l：i4M30.6MOV DWINOUTVD104MOV DWENO+21380-INOUTVD104MOV DWQ0.5SQ1.0S )+21380-4-31400-OUT+10800-MO. 6Q0.4口丁pUU. 7S ENO+314UU-INOUTVD104步进脉冲子程序 ENMO. 7R )Q1.0Network 25Network 26Q1.4M20.0T391|1|IN TON-+280- PTNetwork 29Q1.E；T R)1M10.L

17、IR)1Q1.410.5LIE1111.1M10.3C )1Q0.3R)1Network 30Q1.4M1LI.3T381|1|pN TON-+50- FT 1 IIi：z：Network 31回归子程序网洛标题步进脉冲子程序21急停子程序UQ0.2，）1Network 23.2 PLC程序的调试将设计好的程序写APLC后，首先逐条仔细检查，并改正写入时出现的错误。将PLC安装在控制现场进行联机总调试在调试时应充分考虑各种可能的情况， 对系统各种不同的工作方式、有选择序列的功能表图中的每一条支路、各种可能的 进展路线，都应逐一检查，不能遗漏。发现问题后应及时修改梯形细。中的程 序，直到在各种可

18、能的情况下输入量与输出量之间的关系完全符合要求。在调试过程中将暴露出系统中可能存在的传感器、执行器和硬接线等方面的问 题，以及PLC的外部接线图和梯形图程序设计中的问题应对出现的问题及时加以 解决。如果调试达不到指标要求，只需要修改程序就可能达到调整的目的。全部调 试通过后，经过一段时间的考验，系统就可以投入实际的运行了。在PLC编程到应用中，程序编程时最简单的，调试是最难的，所以，我们在实 物调试的时候一定要确保硬件的安全和接线的正确。3.3上位机组态控制系统的设计（附加程序流程图自动化立体仓库控制系统由以下几部分组成：西门子LC控制器，操作面板， 步进电机及其驱动模块，上位机监控面板，升降

19、机和货架等组成。立体仓库结构模 型主要由主体货架4层双排6仓位）。升降机和皮带传送可以实现左右，上下和前后 运动，货物放在托板上，跟随升降机运动，完成货物的存放。如图所示工聊A&BXOII瞩演 目ralll登咯 /: 0彰T小胡 T囹0芷器,C囹oE #w-苗节烈X昌I3.4上位机系统的调试在运行时，自动化立体升降机拖机的初始位置在货物人口处，当在上位机监控 画面上设定好操作方式和操作货位后点击运行，工件就按照上位机中的指令运行， 输出给相应的控制电机，控制电机则按照要求转动，运送托工件)直到指定位置。自动化立体仓库的工作方式有以下几种：(1)由库取件：从立体仓库中指定位置取货物到立体仓库出口

20、处；2)向库放件：从 立体仓库人口处取得货物并运送到指定货位；3.5小结利用MCGS组态软件设计出自动化立体仓库上位机监控界BMCGS组态软件 通过设备驱动程序从现场硬件设备获取实时数据并处理，通过指示灯显示货物是否 完成到位，并由操作人员按照要求将控制指令数据送给现场硬件设备，以控制立体 仓库升降机的各种动作，实现对货物的自动化存取。另外自动化立体仓库操作属于 高空作业，由于利用MCGS软件在上位机开发出监控界面可以远程控制升降机和电 机完成对货物搬运存取，保证了操作人员的安全。第四章心得体会4.1结论通过这次对立体仓储单元控制的程序设计，让我了机。梯形图、指令表、外 部接线图有了更好的了解，也让我了解了关于PLC设计原理。有很多设计理念来源 于实际，从中找出最适合的设计方法。这三周的课程设计，使我在以后的学习和生 活上都受益匪浅。总得说来：这次课程设计是一次所学知识与实践相结合的体验， 让我更进一步的了解了可编程控制器的应用是怎样的一门课程，也进一步巩固了这 学期的学习的有关知识，同时也为以后的工作打下扎实的基础。现在从技术的角度来说，每个设计最终都可以做出来，但是一个项目的成功与 否，不仅仅取决于技