基于Flexsim的配送中心作业仿真-毕业设计(完整资料)

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基于Flexsim的配送中心作业仿真_毕业设计(完整资料）(可以直接使用，可编辑优秀版资料，欢迎下载）本科生毕业设计(论文）开题报告题目:基于Fｌeｘsｉｍ的配送中心作业仿真学院：机电学院专业：工业工程班级：１１３学号:5404３1１047姓名:唐鹏坤指导教师:顾嘉填表日期：二〇一五年月日第一章绪论1．1选题背景与意义随着社会经济的飞速发展,客户对个性化的需求越来越多,对产品及服务质量的要求越来越高，这样就造成企业间的竞争压力越来越大。企业为了自身的生存,必须不断降低成本，提高产品质量以及服务水平.但是之前企业在原材料节约与开发，改善生产工艺与流程提高生产率等方面来降低生产成本、提高利润率，已做了很大的努力,这些方面的改善空间已经很小很小，企业必须从别的地方来降低成本，提高产品质量以及服务水平。有数据显示：生产制造过程仅占整个供应链的1０％左右,过多的物流成本消耗在仓储、运输中，运输的费用占企业总的物流消耗的4０%多。(肖江波）物流问题越来越受到企业的重视,如何有效的降低高额的物流成本，成为企业的难题，但同时物流成本问题也可以成为企业的机会,因为物流也被广泛的认为是企业降低物料损耗，提高劳动生产率以外的第三利润源泉。（26)在欧美等西方发达国家,物流问题越来越受到重视，物流产业已经成为了发展经济的重要支柱产业之一，而我国由于受到长时期的计划经济的影响,物流发展缓慢。虽然近几年来我国物流业也在飞速发展,但是总体的物流水平还是偏低的，还是存在着许多问题,如:物流系统的运行效率低下,物流管理思想落后导致体制混乱，物流系统基本设施水平较低，（1）机构多元化，导致规模经营、规模效益难以实现，设施利用率低，布局不合理，重复建设,资金浪费严重等。如何降低社会物流的总成本是中国经济发展的道路上的一个大难题，目前,发达国家的物流成本占GDP的比重一般在１0％左右,而我国约占20％。（26）配送是物流链上最重要的节点之一,它一头连接着生产,一头连接着消费，在物流系统中调节、控制和整合货物与客户，是链接生产者与消费者的中枢系统,客户的满意程度与配送中心的运行效果息息相关。因此，对于配送中心的研究具有十分重要的意义。配送中心是一个复杂、开放以及不断运行的动态系统,在研究分析中单纯的依靠“头脑风暴法”、完全依靠企业领导或者专家学者的主观经验,是很难成功的，必须通过计算机仿真的方法来对其进行改善与优化。1．2配送中心的概念配送是物流管理的基本职能,配送的优劣程度决定了物流系统的好坏，而配送中心是进行配送活动的基础。配送中心起源于２0世纪的美国，是社会经济和生产力不断发展的产物。由于物流的兴起时间不长，有关于物流的理论研究还在不断的发展,所以国内外对于配送中心定义也不尽相同，没有一个统一的定义。下面的几个都是对配送中心的权威定义,基本包含了配送中心的所有特点.《物流手册》中配送中心的定义为：配送中心是从供应者手中接受多种大量货物，进行倒装、分类、保管、流通加工和情报处理等作业.然后按照众多需要者的订货要求备齐货物,以令人满意的服务水平进行配送的设施.日本的《市场用语词典》对配送中心的解释是:“配送中心是一种物流结点，它不以贮藏仓库这种单一的形式出现，而是发挥配送职能的流通仓库,也称作基地、据点或流通中心。配送中心的目的是降低运输成本、减少销售机会的损失，为此建立设施、设备并开展经营、管理工作。"《现代物流学》对配送中心的定义是：配送中心是从事货物配备（集货、加工、分货、拣选、配货）和组织对用户的送货,实现销售或供应的现代流通设施.综上所述，配送中心是从上游供应商手中接收货物,然后根据下游客户的需求对货物进行储存、分拣、流通加工以及配备的物流枢纽。传统仓库仅仅需要存储货物,而配送中心除了储存货物之外，还要采取各种方法去收集货物，按照客户的要求及时分拣配备好货物并及时将其交付到客户手中,与之相比配送中心的职能跟性质已经发生了很大的不同。配送中心是社会分工进一步细化、社会经济不断发展的必然产物，它集物流、商流与信息流为一体，是物流供应链中最重要的一环。1。3配送中心的发展现状国外配送中心的发展状况二战之后,世界处于和平发展的时期,社会经济飞速发展，经济的发展带来了货物运输量的急剧增加，欧美等西方发达国家为了满足逐渐增加的货物运输需求，稳中求变,打破了传统仓库的格局,逐步发展出了以配送中心为主体的物流配送体系。纵观欧美等发达国家配送中心的发展历程，将配送中心的发展分为三个阶段.(1)配送中心的雏形期在二战过后,美国将他们在战争中后勤供给管理的经验与思想应用于工业管理领域，促进了一大批新兴产业的诞生,物流产业就是在这个时期产生并不断发展的。而与此同时，美国从20世纪50年代开始,将很多资源用于基础设施的建设,如:建高速公路、铁路和港口.这些东西在整个国家形成了一个四通八达的交通网络,运输变得非常方便快捷。先进的管理思想与发达的基础设施再加上同时引进的电脑网络管理，美国将传统的仓库逐渐改造成现代化的配送中心，对一些物流作业实行标准化操作。20世纪60年代末期，配送中心开始兴起和发展.（2）配送中心整体发展期20世纪70年代初期至８0年代末期，经济全球化导致的市场竞争越来越激烈，企业自身成本节约已经陷入瓶颈等各种因素的影响，企业和社会越来越重视物流产业这个“第三利润源泉",大量的人力物力投入到这个新兴产业中，使得配送中心得到了更加快速的发展，配送中心的服务水平得到了明显提高，它对于企业的影响也得到了社会的认可,这时配送中心进入了整体全面的发展阶段。在这个时候,欧美日等发达国家的大公司已经充分认识到了降低物流成本、加速商品周转的重要性，纷纷建立了自己的大型配送中心，如美国的沃尔玛商品公司建立了建筑面积为1200０0平方米，投资7000万美元,有１200多名职工的配送中心。大型公司成了推动配送中心发展的主体。除此之外，各级政府为了扩大企业的服务范围也纷纷开始建立物流基地。（3）配送中心专业化时期20世纪90年代以后，企业建立的配送中心、政府建立的物流基地等越来越多，对于配送中心的研究越来越深入，配送中心开始向专业化发展.企业渐渐的意识到将配送中心分散化会带来很大的不便,不仅带来了高成本，而且效率低下,开始把部分业务转向政府建设的物流基地。而与此同时，社会上也出现了专业物流公司，它们进行物流配送的成本更低,服务更好,一些小型企业越来越倾向于将配送外包给专业的物流公司.而大型企业也纷纷建立起大型配送中心，提供高效快捷的配送服务，以提高市场竞争力。配送的社会化和物流配送共同化的趋势日益显著。1．3。2我国配送中心的发展状况配送中心是在市场经济的环境下诞生和成长的,它是市场充分竞争的产物.而我们都知道我国以前是计划经济时代,计划经济根本就不存在竞争,一切都是国家进行调度,受到这种计划经济体制的影响,我国社会经济发展缓慢,物流对于社会的重要意义根本没有人意识到，因而物流产业在我国发展缓慢。现代意义上的物流配送中心无论是起步还是发展都远远落后于发达国家。我国配送中心建设正式起步的时间是1992年，那个时候全国开始了配送中心的试点作业,但是由于很长时期的计划经济，市场经济经验不足等各方面的因素制约了配送中心的建设导致配送中心的发展缓慢。近年来，随着改革开放的深入,我国进一步对外开放，并且与2０01年我国加入WＴO。加入WTO后，我国社会经济得到飞速发展，连锁商业、电子商务都开始陆续出现，与之配套的各种形式的配送中心也相继快速发展起来。尽管由于各种因素我国的配送中心还存在很多不足之处，比如：现代化程度不够，信息化程度不高,物流基础设施不够，管理思想落后等,但随着市场经济的深入发展，企业、政府等各方面都很重视配送中心的发展,企业纷纷建立了自己的配送中心，政府在很多地方也有相应的物流基地,专业化的配送中心也伴随着大规模的连锁经营的崛起而迅速发展起来.各种新型配送中心也将随着国际经济一体化和全球物流化的发展趋势而不断涌现，可以预见，我国物流配送中心的发展将会迎来一个快速发展的新时期。1。4物流系统仿真概述（26)1.4。１物流仿真技术简介仿真是在分析系统各部分的性质及其相互关系的基础上，建立一个能描述系统结构或过程的模型,利用计算机来运行这个模型，在计算机中模拟系统运行的环境，观察系统及其随时间变化的过程，并通过分析模拟系统的各种数据，得到被仿真系统的特性及其输出参数，以此来估计和推断实际系统的真实特性与输出参数。物流仿真技术是借助计算机仿真技术对物流系统进行实际模仿的一项应用技术,它通过仿真实验得到物流系统运行过程的数据并将这些数据进行记录，通过这些数据来研究物流系统的性能和输出效果。物流系统需要用到物流仿真技术一个很大的原因就是物流系统非常的复杂,你不能通过经验或者直觉来对系统进行改善,而如果通过改变现实的物流系统格局来积累改善经验成本又太高。所以物流仿真技术的最大优点就是不需要改变实际的系统,不需要实际实施相应的方案，就可验证如下目标:①如果我增加新设备是否会给公司带来盈利；②新的生产线是好是坏；③比较各种备选方案的优劣等等。物流仿真技术能显著的降低整体的物流成本。1。4。2物流仿真的国内外发展现状①国外发展状况(２7)由于物流起源于国外，所以外国对于物流的研究较早也取得了很大的成果。早在十九世纪六十年代，RichaｒdＢ．Maｆfei和ＨarveｙN。Ｓhucom就开发出了原始配送中心选址的经典模型，并先后为亨氏和雀巢公司解决配送问题。１99４年，Johnsoｎ等人为Ｈewｌｅｔｔ－Packaｒｄ公司的北美新配送中心建模,建立了订单采集子系统、包装子系统、自动分拣子系统和订单出货子系统，使得配送中心得到很大程度的优化，这些指导和加速了北美新配送中心的建设。19９５年，Grusoｎ、Bｒuggｅn和Sａlomon为一家大型跨国石油公司设计他们的物流仿真系统，用来解决他们公司汽车加油站的选址问题和分配到各个加油站点的客户量的问题,他们的仿真系统使该公司的加油系统成本减少了5%-6％。1998年,ＤobrilaＰｅｔrｏｖｉc等开发了一个特殊的仿真工具SCSIＭ，用来分析在不确定因素下供应链的行为和性能。2001年，ＤeｒrienR.等开发了一个用来分析多车厢配送系统的仿真模型，这个仿真模型可以帮助客户进行系统分析。2002年，ＦｅlixT.等采用软件包Ｓimｐｒoｃesｓ建立了一个供应链仿真模型，用于找出最优的订单下达策略。20０3年，Robert等应用Agent技术，对零售业的库存控制进行仿真。②国内发展状况(1３）在国内由于物流起步落后于欧美，所以对物流的研究较晚.车文刚,郭志广,李文生用FLＥＸＳIＭ建立了弹药配送中心的仿真模型,并得到了这个弹药配送中心每年消耗的成本。万杰、张少卿和李立研究了配送中心内订单分批拣选的优化问题，采用遗传算法来优化订单的分批组合,使拣选总距离得到显著的降低.赵玉东研究了配送中心的拣货系统,他用Aｒena软件建立了拣货流程的仿真模型，通过仿真运行，将货位进行调整，显著提高了系统性能。包辛和向卓元从人、财、物等三方面出发建立物流配送的模型,通过仿真分析对配送中心的规模进行优化研究。张彦,钱焱等将精益制造的原理用于配送中心的仿真中,分析了传统配送中心的库存控制系统和订单分拣系统后，给出了具体的优化方案。许健，张婕妹，施梅超等研究配送中心的作业流程，在此基础上用乐龙软件建立仿真模型,提出了一系列的改进策略，取得了良好的系统性能.１.５论文主要研究内容第三章配送中心作业流程及功能分析(25）（30)３。1配送中心的分类配送中心根据不同的分类标准，可以划分为不同的类型，主要有以下三种分类方式：按配送中心的功能分类①流通型配送中心.这种类型的配送中心的作用是向客户补充库存,通常不会长期储存货物，货物在配送中心中只是短暂存储或者一进来就配送出去.这种配送中心的特点是会大量的吞吐货物,大量货物从卡车上卸下后直接通过大型的分拣机到达分货机的传送带，然后进过分货机的传送带到达目的货位或者直接到达配送车上，货物在配送中心里只是短暂的停留。②仓储型配送中心。顾名思义,这种配送中心具有很强的存储货物的能力,一般这种配送中心都是由传统仓库发展过来的.它的特点是用于存储的仓库规模大，仓储类型多,存储量大.③供应型配送中心.供应型配送中心有些类似于供应商，它是一种专门向某些用户提供货物的配送中心，如沃尔玛的配送中心和阿波罗金属公司设在法兰克福的配送中心，前者是为沃尔玛配送货物，后者不仅仅进行配送,还在配送过程中进行流通加工,但它们都是向特定用户配送货物,类似于用户的后勤部门。按配送中心服务范围分类①城市型配送中心。城市型配送中心是仅仅在城市范围内进行配送活动的配送中心，这种配送中心可以直接通过汽车运输的方式将货物配送到最终的客户的手中。这种类型的配送中心的特点是运输距离短,灵活度高，它在多品种、小批量、多用户等配送方式上较有优势，所以这种配送方式往往与零售结合在一起。②区域型配送中心.区域型配送中心一般规模巨大且位于交通要道,有着较强的交通辐射能力和货物仓储能力，它向省际、全国乃至跨国范围内的用户进行配送活动.这类配送中心的特点是配送规模较大，用户较大,配送批量较大。按配送中心配送货物的属性分类根据配送货物的属性,可以分为食品配送中心、医药品配送中心、日用品配送中心、化妆品配送中心、家电品配送中心、电子产品配送中心、书籍产品配送中心、服饰产品配送中心、汽车零件配送中心以及生鲜产品配送中心等。由于所配送的货物性质不同,配送中心的规划运输等就完全不同。例如生鲜品配送中心的配送货物主要为蔬菜、水果与鲜肉等生鲜产品，这类货物的保质期极短,在运输与存储过程中必须用到冷冻库，冷藏库等，它属于低温型的配送中心。而书籍产品的配送中心，由于书籍有新出版、再版及补书等的特性，尤其是新出版的书籍或杂志，其中的8０％不上架，直接理货配送到各书店去，剩下的２0％左右库存在配送中心等待客户的再订货;另外，书籍或杂志的退货率非常高，约有3-4成左右。因此,在书籍产品的配送中心规划时，就不能与食品与日用品的配送中心一样;服饰产品的配送中心，也有淡旺季及流行性等的特性,而且，较高级的服饰必须使用衣架悬挂，其配送中心的规划也有其特殊性.3。2配送中心的功能配送中心是一个集收集货物、分拣货物、流通加工、配送货物等诸多功能于一体的物流节点，一般来说，配送中心具有一般功能与增值功能。3.2．１配送中心的一般功能（1）集散功能.配送中心凭借着它在物流系统中的枢纽地位和拥有的完善的物流作业基础设施以及先进的信息管理系统,能够将分散在各地商品货物集中到一起，经过分拣、加工、包装、配送等环节将货物送达客户手中，也可以根据各个用户的需求，将他们所需要的多种货物有效的配合包装在一起，形成经济、合理的批量，降低商品流通的成本，提高商品流通的效率。(2）衔接功能。配送中心将各种各样的产品集中起来，根据客户需求将产品送至客户手中。它一头连接供应商，一头连接消费者，它不仅配送货物，还能将消费者的意见及建议反馈至供应商，它在两者之间架起沟通的桥梁.（３)运输功能。配送中心应该根据客户的需求,为客户选择合适的运输方式，然后组织具体的内部运输作业，保证在规定的时间内将客户的货物运抵目的地。（4）储存功能。大多数配送中心要建立现代化的仓库并配置一定数量的仓储设备，存储一定数量的货物。这是为了保证配送活动有序高效的进行。（5）分拣功能。分拣是配送中心最重要的一项工作，分拣的好坏很大程度上会影响配送中心的优劣.分拣是完善送货、支撑送货的准备性工作。配送中心作为物流系统中最重要的节点之一,它的服务对象众多,而不同的客户在订货时对货物的质量、数量、规格、种类等有不同的要求,因此配送中心需要采取适当的方式来对不同的货物进行分拣工作，以满足不同客户对于货物的不同需求。（6)装卸、搬运功能.装卸是指将货物从运输工具上装上或者卸下，它改变的是货物的存放状态。搬运是对货物进行短距离移动的一项活动，它改变的是货物的位置。装卸搬运不会产生效用与价值，在配送过程中要尽量减少这类活动。装卸、搬运活动要使用专业化设备进行,这是为了减少这类作业对于货物的损害，加快货物在配送中心里头的流通速度。(７)包装功能。这里所说的包装作业不是那种为了提高销售,改变商品外在形象的包装。而是出于便利运输考虑，通过对货物进行组合、加固和拼配，形成适合物流和配送的组合包装单元。(８)流通加工功能。配送中心根据用户的需求以及便于配送的考虑,将货物加工成具有一定规模、尺寸、形状的样子。这样既满足了客户需求，也能提高配送效率。（９)物流信息处理功能.现在已经进入了信息时代,任何一个现代化的设施都应配备合适的信息管理系统,这样不仅能使配送中心高效有序的进行配送活动，节约成本,提高效率。于此同时,一个合适的信息管理系统还能收集配送过程中的各种信息加以保存并进行处理，这些信息能帮助配送中心了解客户需求，为客户提供更优质的服务，还能帮助配送中心管理人员进行更好的决策.3．2.2配送中心的增值功能(1)结算功能。结算功能是配送中心在物流功能方面的外延，配送中心不仅可以办理物流费用的结算，还可以替货主向收货人进行结算货款等服务。（２）需求预测功能.由于配送中心每天都要接受大量货物,并将这些货物配送出去，所以它有详备的进出货信息，根据这些信息，它能够预测未来一段时间进出货的数量,进而推测出市场对于这种货物的需求关系.(３）物流系统设计咨询功能。配送中心有着丰富的物流经验,根据客户需求,它可以利用这些经验为客户进行物流系统的设计，对客户现有的物流系统进行评估、改善或者重组，为客户进行运输商、仓储商与其他服务供应商的选择及评价.毫无疑问这能大大的增加配送中心的价值与市场竞争力，国内已经有一些比较专业的物流公司在这项功能上进行尝试。3.３配送中心的作业流程（３０,25,2９)配送中心要实现集散、衔接、运输、储存、分拣、流通加工、包装、装卸搬运等功能,就需要设置合理的作业流程.配送中心的基本作业流程如图3—1所示:图３—1配送中心的基本作业流程可以将配送中心的作业流程归纳为以下六项：(１）出入库作业入库作业是指货物到达仓储区，仓储部门根据情况组织好人力、物力，通过接运与检验将货物码放至合适的货位并完成交割手续的过程。入库作业流程有预订储位、集货、收货点验、签发收货单据、物品堆垛、转仓作业等。出库作业是指仓库按照出库单,对货物进行分拣、包装和审核并将其运送至发货准备区的过程.出库作业流程:接到提货单、出库凭证审核、捡货、备货、出货检查、出库、善后处理等.(2）拣货作业拣货作业是根据顾客的订货要求或配送中心的送货计划，快速、准确地将商品货位上拣取出来，并按照一定的方式进行分类、集中的作业流程.在配送中心搬运成本中，拣货作业的搬运成本约占9０%,拣货作业时间约占整个配送中心作业时间的3０%-40％.由此可见，在配送作业的各个流程中，拣货作业毫无疑问是整个配送中心作业流程的重中之重。拣货作业的合理规划能决定配送中心的作业效率。(３）流通加工作业流通加工作业是指在配送过程中,配送中心根据客户需求，将货物加工成所需形状、大小的过程.通过流通加工,可以保证供货质量和提高客户服务水平。（４）装卸搬运作业装卸搬运作业通过改变货物的物理状态来实现货物在配送中心内不同地点进行转移。.从货物的入库开始到配送出库，装卸搬运始终贯穿于整个配送中心的作业流程，它是物流各个环节连成一体的接口，是流通加工、配送、出入库等作业流程顺利进行的基础。装卸搬运作业的效率直接影响到配送中心的运作效率。（5)配送作业配送作业就是使用配送车辆将客户订购的货物从配送中心送到客户手中的作业流程。它是直接面向客户的一项作业流程，客户对配送中心的满意程度就取决于对配送作业的满意程度，这一作业对配送中心的客户满意度至关重要(6）客户及订单管理这项作业主要是对客户的信息与订单要求进行管理，搞清楚客户与订单的要求才能制定相应的配送计划,提供高效优质的服务。第四章配送中心作业仿真建模４．２基于Fleｘsiｍ的配送中心仿真建模(7）４．2．1F（1）Ｆleｘsiｍ软件简介Flexsim由美国FlexｓｉmSoftwaｒeＰｒoduct公司出品的一个商业化软件，可以用它来对各种离散系统进行仿真.Flｅxsim在许多领域已经得到广泛、成功地应用，特别是生存制造,仓储配送，交通运输等领域。Flｅｘｓiｍ是一个功能强大的仿真建模软件,它不同于以往的建模只能展现2D的逻辑关系，它能将各种对象之间的关系用3D效果直观得表现出来.Fｌexｓim还拥有强大的数据处理功能，在运行完模型后，可以通过Flｅxｓim的统计模块获得模型中各个对象的统计信息并用图表的形式表现出来，一目了然。（2）Ｆlｅｘsim仿真建模的基本步骤Ｆlｅｘsim仿真建模的基本步骤可以分为五步:建立对象:根据模型的需要，可以直接从Flexisｍ的对象库里选取标准对象并点击鼠标左键将它拖放到工作区的适当位置。如果软件自带的对象库里没有你所希望的模型,你还可以通过软件自己创建新的对象来完成你模型的建立。设定对象间的关系:在Flｅｘsiｍ中，对象与对象之间是通过端口进行连接的.端口有三种，分别是：输入端口、输出端口和中间端口。临时实体在模型中的流动路线通过输入和输出端口来设置，而固定实体与可移动实体之间的关系则是通过中间端口来设定.设定对象参数:根据你所要建立模型的类型与需要，你可以设置每个对象的参数来描述一定的特征或者表现出一定的行为。每个对象所要描述的物理系统的特征以及各实体行为特性的不同，从发生器开始,直到吸收器结束对不同实体的参数进行逐一设置。Flexsｉm支持在模型运行中动态的修改模型中的参数，并将系统的运行参数记录到Ｅxcel或者数据库中。由此可以实现动态的存储或者读取数据，完成对运行中模型参数的修改.编译运行模型：在对模型进行了新的设置后,需要单击主视窗口顶部的“重置”按钮,将系统参数设置为初始状态。在模型运行时,只要点击“运行”按钮即可运行Fｌexsiｍ。仿真结果分析:再仿真运行之后，就可以分析仿真结果了.仿真之前通过软件自带的“数据统计”选择统计对象,也就是我们关心的状态变量，仿真时在对象属性对话框“统计”选项卡中可实时察看相应对象统计数据和图表。４．2．２模型建立（1)通过对A公司配送中心的实地调研，确定了某条入库分拣线的概念模型，并以此条分拣线为原型进行仿真建模，其概念图如图4—１所示：图４-1Ｆlexsim概念模型图首先,发生器会产生出A，B,C三种商品，这三种产品为每箱１０件，3种产品到达暂存区存放,然后操作员将暂存区商品搬运到处理器上进行处理,处理后的产品经由传送带到暂存区存放，叉车将暂存区产品入库，这时候入库作业完成，分拣作业开始。叉车2将货架上的产品搬运到暂存区,产品经过传送带到达拆装机上进行拆装,每箱拆装为1０个单件，拆装后的产品在暂存区存放然后到达包装机按5种订单进行包装,最后经过传送带离开.这就是整个入库分拣的作业流程,各个实体及其属性描述如下表所示：发生器产生A,Ｂ，C三种不同产品暂存区产品在暂存区进行临时储存处理器对产品进行简单的加工处理传送带将产品传送至指定地点货架对产品进行储存叉车对产品进行运输作业操作员对产品进行搬运并操作处理器合成器根据订单将各种单件产品组合起来并打包吸收器将模型中的临时实体消除分解器将产品拆包为单件表4－1各实体及其属性描述表(2）根据作业流程图及流程描述在Fｌｅｘsim软件中进行模型的建立，建立好的模型如下图所示:图4－2Ｆlexsim实体模型图（3）参数设置产品发生器参数设置:图4-3产品发生器参数设置发生器实体到达时间间隔为指数分布，然后在Tｒｉggeｒｓ选项中设置临时实体类型跟颜色,发生器会产生A，Ｂ，C三种产品,其中Ａ产品为红色，B产品为绿色,Ｃ产品为蓝色。暂存区参数设置：图4—4暂存区１参数设置首先将暂存区1的最大容量设置为100，然后在Ｆlow选项中将发送至端口设置为按指定发送,这样A产品会从传送带1走,B产品从传送带2走，Ｃ产品从传送带3走，最后设置使用操作员进行运送。处理器参数设置：图4-5处理器参数设置预置时间设置为10，使用操作员进行预置，加工时间设置为指数分布,使用操作员进行加工,3个处理器都如此设置。分解器参数设置：图4－６分解器参数设置将分解器加工时间参数设置为1０，分解数量设置为按指定分解，数量设置为１０。合成器参数设置：图4-7合成器参数设置将合成器加工时间参数设置为１0,在Ｔrｉggｅｒs选项中将OnEntry选项设置为更新合成器合成列表，使合成器按订单进行合成。订单发生器参数设置:图4—8订单发生器参数设置在订单发生器中将实体类型设置为托盘，到达时间间隔设置为normal（20。０，2。０，0）,在triｇgers选项中设置离开的临时实体类型为５种，并用不同颜色表示，这表示有五种订单随机发出。订单设置:五种订单的输入用全局表来实现，订单中产品数量如下图所示:图4-9输入模型中的五种订单仿真终止时间设置：在此选项中将ＳtopTime设置为１0０00。操作员，传送带，叉车，货架及剩余暂存区的参数就使用系统默认值,因此，对这几项不进行设置.至此，模型的参数已经设置完毕。模型的运行模型运行后如下图所示：图4－10模型运行结果图模型运行后的统计报表如下图所示:图4—１１运行后各模块统计数据第五章仿真结果分析5.１分析模型运行后的统计图表从第四章的统计图中可以得出:暂存区1：当前容量为100，输入66２，输出56２,最大停留时间为2097。7８，平均停留时间为8３７．86，堵塞严重,这从模型运行后的图片中也可以直观得看出，这说明3个操作员完全不能满足需求。传送带暂存区：当前容量为239，输入55９，输出320,最大停留时间为4388.73，平均停留时间为２05２．07，堵塞严重，说明下游入库过程1台叉车不能满足需求.处理器1:最小停留时间10。02，最大停留时间177。44，平均停留时间４0.74，闲置比例23．4％。处理器２:最小停留时间10。4４，最大停留时间２41.74，平均停留时间43.7２,闲置比例１9．5３%。处理器３：最小停留时间10。2０，最大停留时间１96.81，平均停留时间３9。7４，闲置比例2４.4９%。３个处理器闲置率高，说明设备未得到充分利用.拆装机１：闲置比例88。88％ﻩ拆装机２：闲置比例89．41％拆装机3：闲置比例８９.７7％包装机：闲置比例38．99％拆装机与包装机的高闲置比例说明设备未得到充分利用，资源浪费严重.以上数据也可以在模型运行过程中或者运行完之后,通过Flｅｘｓim的Dashbｏaｒd模块,让数据以图表的形式表现出来,以得到更加明显的显示效果。如：图５-1操作员状态图图５—2处理器状态图通过分析，可以得出此系统的暂存区1与传送带暂存区拥堵严重，处理器、拆装机闲置率高,设备未得到充分利用，。５。２分析瓶颈产生原因并进行优化通过多次运行模型，可以看到操作员一直奔走于暂存区与处理器之间，不仅需要将货物从暂存区搬运到处理器进行预置，还要操作处理器处理货物,效率低下，造成暂存区1发生拥堵。传送带暂存区与货架之间只有1辆叉车进行运送，叉车运送的速度完全不能跟上货物到达的速度,造成上游传送带暂存区拥堵,下游无货物输入，造成分解器闲置率高，浪费资源。通过分析出系统瓶颈，拟从以下几方面来进行优化,消除瓶颈：在暂存区1与处理器之间增设3条传送带，让A,B,C三种产品经过传送带到达处理器中，解放出３个操作员，消除其搬运货物的作业,使其只要在处理器上进行货物处理工作。在传送到暂存区与货架之间增加一台叉车进行货物搬运工作。减少两台分解器。改进后模型如图所示：图5-3改进后模型图改进后模型运行如图所示：图5-４改进后模型运行图从改进后的模型运行图中可以清楚得看到整个系统已经没有了拥堵,暂存区1与传送带暂存区没有发生改进前的模型运行的情况，模型运行良好。改进后模型运行的统计报表如图所示：图5-5改进后模型运行的统计报表图从图中可以得出：暂存区1：当前容量为０，输入６６2,输出662，最大停留时间为0。586５，平均停留时间为０．00５,堵塞消失，这从模型运行后的图片中也可以直观得看出。输出量变大,最大停留时间与平均停留时间显著降低，这说明优化后的模型在此处运行良好。传送带暂存区：当前容量为9,输入66０,输出651，最大停留时间为２33。03，平均停留时间为100．7０,停留时间显著降低，说明优化后的模型在此处运行良好。处理器1：闲置比例由23。4%降低为6。06％。优化良好。处理器2：闲置比例由19．5３％降低为12。56%.优化良好。处理器3：闲置比例由24。49％降低为1０。65％。优化良好。包装机：闲置比例由38．９９％降低为６.1７%。拆装机：由３个变为1个,且能满足需求，降低了成本.第六章结论及总结6.1全文总结本文分析了配送中心的一般作业流程,并在此基础上以A公司配送中心作业流程为背景，结合Flｅｘｓim仿真软件对配送中心的作业系统进行了仿真研究及优化。本文的研究工作主要包括以下几点:(1）介绍了配送中心的概况以及物流系统仿真的基础知识，并用Flexsiｍ软件对A公司配送中心的一个具体作业流程开始进行仿真。（２）介绍了运用Fleｘsｉm仿真软件进行仿真建模的操作步骤，并用软件建立了A公司配送中心作业系统的仿真模型,收集了模型运行后的相关数据。（3)利用Ｆｌｅxsim的统计功能结合Excｅl图表，对输出的仿真数据进行分析评价。找到了系统运行存在的瓶颈，最后再给出具体的优化方案,消除了瓶颈,使系统有效的运行。6。２研究展望基于Ｆlexsim软件建立的配送中心作业系统的仿真模型,消除了配送中心暂存区的系统瓶颈问题,使配送中心系统得到了高效的运行，但是在很多地方还是需要进一步完善:(1)首先自己对Ｆlexsim软件的学习还不够深入,用的所有对象都是软件自带的对象库中的模型,自定义对象开发方面还有待于继续学习和研究。(２）出于简化模型的考虑，很多情况没有模拟出最真实的现实环境,比如货物的装卸、搬运在模型中没有反映出来，若是将这些也考虑进去，模型势必会更贴近现实，那么所建立的仿真模型的意义也就越大。(3）因为条件限制，没有考虑更多临时实体与订单的情况,在模型中只是模拟了3种临时实体与5种订单。物流系统建模与仿真结课作业论文名称：基于Flexsim的配送中心仿真分析报告目录TＯＣ\ｏ”1-3”＼h＼z\u一、案例背景ＰＡGERＥF_Toc2９70423２8\h3二、模型的设计PAGERＥF＿Toｃ2970４2329\h３1、问题的解决思路２97042330\h32、模型的描述２9７０4233１\h３3、建模步骤PAＧEREF_Ｔoc2９７042332\h4HYＰＥRLINＫ\l"＿Tｏｃ297042333＂三、模型的运行与分析PＡGEREＦ_Toc2９70423３3\h6HＹＰＥRＬINＫ\ｈ\z\u引言PＡGEREF_Toc2５６561HYPEＲLINK\l_Tｏc31３第１章ＰLC简介ＰＡＧEREＦ_Toｃ31321．1可编程序控制器简介７2１．2ＰＬＣ的结构PAGEREＦ_Tｏｃ18６852HYPEＲLINK\l_Toc136461.3PLC的特点ＰAGEREF_Toc136463HYPERLINK\l_Tｏc5329１。4PLC的主要功能ＰAＧEREF＿Toc5３2951．５PＬC的经济性分析PAGERＥF_Toc2２8066ＨYPERＬINＫ\l_Tｏｃ131３51．６PLＣ发展状况及趋势PAGERＥF_Toc1３1３5７HＹPERＬIＮＫ\l＿Ｔoc３121.7PLC的编程语言PAＧEＲEF_Toc3127ＨYPＥＲLIＮK\l_Toc１96２9第2章喷泉的设计要求ＰＡGERＥF＿Toc１９629９2。１喷泉规模的设计PAGEＲEF＿Tｏc１074192．２喷泉水柱的分布PAGＥRＥF_Tｏc301071０第3章ＰLＣ控制系统总设计PAGEＲEＦ_Tｏc1６60５11３.1PLC控制花样喷泉运行要求PＡGＥＲEＦ＿Toc266411３。2喷泉的运行流程图PAGEＲＥF_Toc１89451１HYPERLINK\l_Ｔoｃ７158３．3喷泉的运行过程ＰAGＥREF_Toc715８１２3。4喷泉控制原理PAGＥRＥF_Toc90212HYPＥRLINK\l_Ｔoｃ17７843.5花样喷泉ＰＬC控制接线图PAGEREF_Ｔoｃ１7784133。6花样喷泉ＰLC控制输入输出点分配PAGEREＦ_Toc8９411３HYPERLIＮK\l_Ｔoｃ146213。7花样喷泉PLC控制梯形图PAGEREF_Tｏc1４6２1１5第4章程序调试PＡGEREF_Ｔｏｃ78323HYPEＲLＩNK\l_Ｔoc31２８2第5章结论PＡGEREF_Ｔoc3１282２８致谢PＡＧEREＦ_Toc1５７２929参考文献PAGＥREＦ＿Ｔｏｃ19０130引言课程设计在整个教学过程中,是一个非常重要的实践性教学环节，尤其在掌握机电传动控制技术时，仅仅了解工作原理和控制的指令系统是远远不够的。为最大限度的满足生产工艺和机械设备的要求，就需要结合机电传动控制和应用技术的特点，进行初步的工程训练。

在许多休闲广场、景区或游乐场所里，人们经常看到喷泉按一定的规律喷水，景色迷人；若在夜晚配上各种颜色的灯光显示，则更加绚丽多彩。本次课程设计就是通过设计花样式喷泉以机电传动控制课程设计为载体的主要目的,是通过对喷泉简单的自动化控制、简单的工艺过程的调查研究，使学生明确生产工艺对电气控制提出的各项要求。根据这些要求，进行基本的原理设计、工艺设计和操作设计，使学生在课程设计的全过程中，进一步明确设计任务中的各项要求，建立课程设计工作的整体概念，从工程环境、实现手段和操作方式的各个环节入手来设计控制程系统，通过不断的调试和完善软硬件设计,最终能够满足这些要求.

课程设计以培养工程应用能力为主,在独立完成设计任务的同时，还要进行多方面能力的培养和提高，为毕业设计以及毕业后的工作能力打下良好的基础。第1章PLC简介１.1可编程序控制器简介可编程序控制器(ProｇrａmmableＬoｇｉcControｌｌeｒ,简称PLC）,一种具有微处理器的数字电子设备，用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时载入内存内储存与执行。可编程控制器由内部CＰU，指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元所模组化组合成.PLＣ可接收（输入）及发送（输出)多种型态的电气或电子信号，并使用他们来控制或监督几乎所有种类的机械与电气系统。下图是著名PLC厂商西门子的一款PＬC产品:西门子Ｓ7４00系列PLC最初的可编程序逻辑控制器只有电路逻辑控制的功能,所以被命名为可编程逻辑控制器，后来随着不断的发展，这些当初功能简单的计算机模块已经有了包括逻辑控制，时序控制、模拟控制、多机通信等许多的功能,名称也改为可编程控制器(ＰrograｍｍablｅConｔｒｏllｅr），但是由于它的简写也是PC与个人电脑（PersｏｎａｌＣｏmputeｒ)的简写相冲突,也由于多年来的使用习惯，人们还是经常使用可编程逻辑控制器这一称呼，并在术语中仍沿用PＬC这一缩写。在可编程逻辑控制器出现之前，一般要使用成百上千的继电器以及计数器才能组成具有相同功能的自动化系统，而现在，经过编程的简单的可编程逻辑控制器模块基本上已经代替了这些大型装置。可编程逻辑控制器的系统程序一般在出厂前已经初始化完毕，用户可以根据自己的需要自行编辑相应的用户程序来满足不同的自动化生产要求。现在工业上使用可编程逻辑控制器已经相当接近于一台轻巧型电脑所构成，甚至已经出现整合个人电脑(采用嵌入式操作系统)与PLC结合架构的可编程自动化控制器（ＰrｏgrammａbｌeAutｏmationＣoｎｔｒollｅr，简称PAC）,能透过数字或模拟输入/输出模组控制机器设备、制造处理流程及其他控制模组的电子系统。可编程逻辑控制器广泛应用于目前的工业控制领域.在工业控制领域中,PLC控制技术的应用已成为工业界不可或缺的一员.1.2PLC的结构PＬC和一般的微型计算机基本相同，也是由硬件系统和软件系统两大部分组成的。ＰLC的硬件系统由微处理器（CPU)、存储器(EPROM，ROM)、输入输出(I/O)部件、电源部件、编程器、I/O扩展单元和其他外围设备组成.各部分通过总线(电源总线、控制总线、地址总线、数据总线）连接而成。其结构简图如下：外设I/O接口外设I/O接口输出部件存储器EPROM微处理器运算器控制器电源输入部件I/O扩展接口I/O扩展单元受控元件输入信号外部设备图１—１PLC硬件结构图PLC的软件系统是指PLC所使用的各种程序的集合,通常可分为系统程序和用户程序两大部分。系统程序是每一个PLC成品必须包括的部分,由PLC厂家提供,用于控制PLC本身的运行，系统程序固化在ＥPRＯM中。用户程序是由用户根据控制需要而编写的程序。硬件系统和软件系统组成了一个完整的PＬＣ系统，他们是相辅相成，缺一不可的。１。3PLＣ的特点可编程序控制器是一种以微机处理器为核心的工业通用自动控制装置，其实质是一种工业控制用的专用计算机。国内外现有的机械手系统，它们的控制形式大都采用可编程序控制器控制，特别是在智能化要求程度高容量大的现代化工业机械手系统中应用更为普遍。其主要原因是因为ＰLＣ具有以下优点：1.使用灵活、通用性强——PLＣ的硬件是标准化的，加之PLＣ的产品已系列化,功能模块品种多,可以灵活组成各种不同大小和不同功能的控制系统。在PＬC构成的控制系统中,只需在ＰＬC的端子上接入相应的输入输出信号线。当需要变更控制系统的功能时，可以用编程器在线或离线修改程序，同一个ＰLC装置用于不同的控制对象，只是输入输出组件和应用软件的不同。２。可靠性高、抗干扰能力强—-微机功能强大但抗干扰能力差，工业现场的电磁干扰,电源波动，机械振动,温度和湿度的变化,都可能导致一般通用微机不能正常工作；传统的继电器-接触器控制系统抗干扰能力强,但由于存在大量的机械触点（易磨损、烧蚀)而寿命短，系统可靠性差。PＬC采用微电子技术，大量的开关动作由无触点的电子存储器件来完成，大部分继电器和繁杂连线被软件程序所取代，故寿命长，可靠性大大提高，从实际使用情况来看，PLＣ控制系统的平均无故障时间一般可达4~5万小时。PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施,能适应有各种强烈干扰的工业现场,并具有故障自诊断能力。如一般PＬＣ能抗10００V、1ms脉冲的干扰，其工作环境温度为０～６0℃，无需强迫风冷。3。接口简单、维护方便——PLC的接口按工业控制的要求设计，有较强的带负载能力（输入输出可直接与交流２２0V，直流24V等强电相连），接口电路一般亦为模块式，便于维修更换.有的PLC甚至可以带电插拔输入输出模块,可不脱机停电而直接更换故障模块,大大缩短了故障修复时间.4.体积小、功耗小、性价比高——以小型PLC(TＳX21）为例，它具有12８个I/Ｏ接口,可相当于４00~800个继电器组成的系统的控制功能，其尺寸仅为216×127×110ｍm3,重2。3ｋg,不带接口的空载功耗为1。２Ｗ,其成本仅相当于同功能继电器系统的10～20％。ＰLC的输入输出系统能够直观地反应现场信号的变化状态，还能通过各种方式直观地反映控制系统的运行状态,如内部工作状态、通讯状态、I/O点状态、异常状态和电源状态等，对此均有醒目的指示,非常有利于运行和维护人员对系统进行监视。5。编程简单、容易掌握—-PLC是面向用户的设备,PLC的设计者充分考虑了现场工程技术人员的技能和习惯.大多数ＰLC的编程均提供了常用的梯形图方式和面向工业控制的简单指令方式。编程语言形象直观，指令少、语法简便，不需要专门的计算机知识和语言，具有一定的电工和工艺知识的人员都可在短时间内掌握。利用专用的编程器，可方便地查看、编辑、修改用户程序。6。设计、施工、调试周期短——用继电器-接触器控制完成一项控制工程,必须首先按工艺要求画出电气原理图,然后画出继电器屏（柜）的布置和接线图等，进行安装调试,以后修改起来十分不便。而采用PＬＣ控制，由于其靠软件实现控制,硬件线路非常简洁，并为模块化积木式结构，且已商品化,故仅需按性能、容量(输入输出点数、内存大小）等选用组装，而大量具体的程序编制工作也可在ＰLC到货前进行,因而缩短了设计周期，使设计和施工可同时进行。由于用软件编程取代了硬接线实现控制功能,大大减轻了繁重的安装接线工作,缩短了施工周期。PＬC是通过程序完成控制任务的，采用了方便用户的工业编程语言，且都具有强制和仿真的功能，故程序的设计、修改和调试都很方便，这样可大大缩短设计和投运周期.1.4PLC的主要功能可编程控制器在国内外广泛应用于钢铁、石化、机械制造、汽车装配、电力、轻纺、电子信息产业等各行各业。目前典型的PＬC功能有下面几点。顺序控制：这是可编程控制器最广泛应用的领域,取代了传统的继电器顺序控制，例如注塑机、印刷机械、订书机械，切纸机、组合机床、磨床、装配生产线，包装生产线,电镀流水线及电梯控制等.程控:在工业生产过程中，有许多连续变化的量,如温度、压力、流量、液体、速度、电流和电压等，称为模拟量。可编程控制器有A/D和D/A转换模块,这样,可编程控制器可以作模拟控制用于程控。数据处理：一般可编程控制器都设有四则运算指令，可以很方便地对生产过程中的资料进行处理。用ＰLＣ可以构成监控系统，进行数据采集和处理、控制生产过程。较高档次的可编程控制器都有位置控制模块，用于控制步进电动机,实现对各种机械的位置控制。通信联网:某些控制系统需要多台PＬC连接起来使用或者由一台计算机与多台ＰLC组成分布式控制系统。可编程控制器的通信模块可以满足这些通信联网要求。显示打印:可编程控制器还可以连接显示终端和打印等外围设备，从而实现显示和打印的功能。1．5PLＣ的经济性分析综上所述,在各种环境中，使用PLC控制机构设备，生产流水线和生产过程的自动化控制将越来越广泛。对PLC的经济分析,应从以下几方面考虑：1）、从影响成本的各个因素综合考虑对目前生产设备控制装置来说，有三种类型：①继电器控制；②半导体器件控制；③PLC控制.价格仅是选择ＰLC品牌的一个因素,而可靠性是选择控制装置时需要考虑的又一个重要因素。2）、从设计、生产周期长短考虑不论是对旧设备进行改造，还是设计新的生产机械设备。毫无疑问,生产、设计周期越短越好，甚至希望边设计、边安装、边调试和边生产，特别是产品更新换代，生产工艺改造,不需改动现有生产设备及其外部接线，就能马上组织生产，这不仅节约了劳动力，而且新产品能尽快投入市场。这无疑给企业增加了活力，提高了经济效益。如果把这些要求得以实现，继电器或半导体都不能满足，而PLC则完全可以实现。这是因为使用ＰLC不必改动外部设备接线，只要对软件进行一些改变就可以了。也就是说只要改变梯形图,按照新工艺要求重新输入新程序或修改原程序即可.这既经济又简捷,可以达到事半功倍的效果。据调查，目前我国7０％的机械生产设备,都是采用继电器进行控制的，除了可靠性差外，程序设计也很繁杂.从方案的确立到技术条件的设计以及施工的设计,图面的工作量很大，这势必造成设计周期长.而采用PLC控制可以大大缩短设计周期,甚至有些文件资料也不必绘制成图。设计人员完全可以利用编程器上屏幕显示来输入，或修改程序使得梯形图能准确无误地反映生产要求。编程人员也可根据新产品对生产提出的新工艺要求,重新编写程序并把它存储在EＥPROＭ模块中去，需要加工哪种产品的程序,操作人员可以随时调用，这既简单、方便又保密。1.6PLC发展状况及趋势现代ＰLC的发展主要有两个趋势:一是向体积更小、速度更快、功能更强和价格更低的微小型方面发展;二是向大型网络化、高可靠性、好的兼容性和多功能方面发展.1）、大型网络化主要是朝ＤCS方向发展，使其具有DCS系统的一些功能。网络化和通信能力强是PLC发展的一个重要方面，向下可将多个PLC、I/O框架相连，向上与工业计算机、以太网、MＡP网等相连构成整个工厂的自动化控制系统。2）、多功能随着自调整、步进电机控制、位置控制、伺服控制等模块的出现，使PLC控制领域更加宽广。1.7PLC的编程语言在ＩEC61131-3中，规定了控制逻辑编程中的语法、语义和显示,并对以往编程语言进行了部分修改后形成目前通用的5种语言。在这5种语言中，有３种是图形化语言,2种是文本化语言。图形化编程语言包括：梯形图(LD－LaddeｒDiａgram)、功能块图(FＢD—FuncｔioｎＢlｏcｋDｉagram）、顺序功能图（SFC-ＳequｅnｔｉalFuｎctionChａrt）。文本化编程语言包括:指令表（IＬ-InsｔructionＬist）和结构化文本(ST－ＳtrｕturedTexｔ)。继电器梯形图编程语言是PLC首先采用的编程语言，也是PLC最普遍采用的编程语言.梯形图编程语言是从继电器控制系统原理图的基础上演变而来的。ＰＬC的梯形图与继电器控制系统梯形图的基本思想是一致的,只是在使用符号和表达方式上有一定区别。指令表编程语言类似于计算机中的助记符汇编语言，它是可编程控制器最基础的编程语言。所谓指令表编程，是用一个或几个容易记忆的字符来代表可编程控制器的某种操作功能。第2章喷泉的设计要求２。1喷泉规模的设计该喷泉占地面积俯视图为正方形,其面积Ｓ=１０0平方米;喷射范围俯视图为圆形，其半径R=4。５m。喷泉概况平面图如１－１：图1—1喷泉概况平面图图１—１中，喷泉由5种不同的水柱组成。其中1表示大水柱所在的位置，其水柱较大,喷射高度较高；２表示中水柱所在的位置,由六支中水柱均匀分布在２的圆（ｒ=2m）的轨迹上,水量比大水柱的水量小,其喷射高度比大水柱低；3表示小水柱，它由15０支小水柱均匀分布在3（r＝３m）的圆的轨迹上，其水柱较细,其喷射高度比中水柱略矮;4和5为花朵式和旋转式喷泉，各由1９支喷头组成,均匀分布在4和5的圆(ｒ=4m)的轨迹上,其水量压力均较弱.２.2喷泉水柱的分布该喷泉的回水池俯视图为圆形，与喷泉喷射范围俯视图为同心圆，且半径相等。回水池的深度为2m。该回水池由1个半径为100cm的圆水池和3个有效宽度为５0ｃm的圆环水池组成，且各个水池之间相通，连接池宽度为50cm,3个圆环水池的半径分别为2m、３ｍ、4m。如图1－2所示:图1-2回水池的设计回水池上方由金属栏嵌入式覆盖.大水柱喷头的内径d=５0mm,中水柱喷头的内径d=30ｍm，小水柱喷头的内径d＝20mm，花朵喷泉和旋转喷泉的内径ｄ＝30mm。大水柱高度ｈ=5m，中水柱高度h=3ｍ,小水柱高度h=２m，花朵喷泉和旋转喷泉的喷水高度h＝１m。第３章ＰＬC控制系统总设计3。１PLC控制花样喷泉运行要求1）、按下启动按钮，喷泉进入运行等待状态。2)、按下喷泉的单步∕连续运行方式按钮，该喷泉默认为连续运行方式。３）、按下喷泉喷水花样的循环方式按钮，喷泉开始运行,每隔6ｓ改变一次花样。在连续运行方式下，喷水花样将一直循环下去，在单步运行方式下，喷水花样只运行一个循环。按下其他任意一个循环方式按钮，喷泉喷水花样的循环方式立刻改变.４)、按下停止按钮，喷泉停止运行。3。２喷泉的运行流程图图3-1喷泉的运行流程图３。3喷泉的运行过程按下喷泉控制系统的启动按钮，首先大水柱从地而起，直射天空；6s后，大水柱消失，紧接着六支中水柱竞相射向天空；最后所有水柱喷泉一齐迸发。整个过程分为8段,每段6ｓ，且自动转换，全过程为48s。当单步∕连续开关置于连续，花样选择开关置于1时，其喷泉水柱的动作顺序如下:1→2→(1+３+４)→(2+5）→(1+２）→（2+3＋4）→(2+4）→（1+2＋３+4＋５）→1，周而复始,直到按下停止按钮，水柱喷泉才停止工作；当单步∕连续开关置于单步时,喷泉水柱的动作只运行一个循环。花样选择开关置于2时，其喷泉水柱的动作顺序如下：1→2→(2＋４）→（2+5）→（１+2)→（2＋３+4）→（1+3+4）→(１＋２＋3+４+5）→１。花样选择开关置于3时,其喷泉水柱的动作顺序如下：1→2→（1＋3+4）→(1+2)→(2＋5）→（２+3＋4）→（2+4)→(1+2＋3＋4+5）→１。花样选择开关置于４时,其喷泉水柱的动作顺序如下：1→2→（１+３+4）→（２+５）→(１+2）→（２＋4)→（2+３+４)→(1+2＋３＋4＋5）→1.3。４喷泉控制原理喷泉控制系统由启动控制程序、位移脉冲控制程序、位移及复位控制程序、驱动控制程序组成。通过位移脉冲控制程序实现子元件中的内容在存储器间的移动，通过复位控制程序实现喷泉花样的循环,通过驱动控制程序实现喷泉的喷射。3．5花样喷泉PLC控制接线图图3-２花样喷泉ＰＬC控制接线图3．6花样喷泉PLC控制输入输出点分配表3—１花样喷泉ＰＬC控制输入输出点分配输入信号输出信号名称代号输入点编号名称代号输出点编号启动按钮SＢ1Ｉ０.0大水柱接触器KＭ1Ｑ0。0停止按钮ＳB２I0。1中水柱接触器ＫＭ2Q0.1连续按钮SB３I０．２小水柱接触器KM３Q０。2单步按钮SB４I0.3花朵式喷泉接触器ＫＭ4Q０。3花样1按钮SB５I0.４旋转式喷泉接触器KM5Ｑ0．4花样２按钮SＢ6I0。5--－－--—－—－-——－—－—－—花样3按钮SB７I0.6-—－—————-—--—－——－——--花样4按钮ＳB8I0。7—－—－—－—-—--－－—－-—－——－-3。7花样喷泉PLＣ控制梯形图图3－3花样喷泉PLC控制梯形图图3-３中,第1逻辑行为启动控制程序；第2、３、4逻辑行组成6s移位脉冲控制程序；第5逻辑行为单步/连续控制程序；第6、7、8、9逻辑行组成花样选择控制程序;第10、１1、12、13逻辑行组成移位及复位控制程序；第１4、15、16、17、1８逻辑行组成驱动控制程序。接通PLC电源,第10逻辑行中位存储器M1０。0接通,其在第１4逻辑行中的常开触点闭合，为喷泉的启动做好了准备。当按下喷泉控制器的启动按钮SB1后，第1逻辑行中输入继电器I0.0的常开触点闭合，位存储器M０.0接通并自锁.本程序默认为连续循环喷泉样式的控制程序，按钮ＳB2为连续按钮，在第５逻辑行中输入继电器Ｉ0.2为常闭触点，按钮SB３为单步按钮，第5逻辑行中输入继电器I0．3为常开触点，当按下此按钮，继电器I0.3触点闭合，位存储器M０．２接通并自锁，其在第1逻辑行中的常闭触点断开,喷泉样式进入一次运行状态。选择默认状态，按下SB4,第6行中输入继电器常开触点闭合，位存储器M0.４接通并自锁,其在第2、14、15、16、17、18逻辑行中的常开触点闭合，进入第一种喷泉样式，输出继电器Q０.０被接通，大水柱控制接触器KM1通电闭合，大水柱“１"射向天空.同时在第２逻辑行中的M0。0、M0。４的常开触点闭合，定时器T37被接通开始计时，经过3s后，Ｔ37动作，第3逻辑行的常开触点闭合,定时器T３8被接通并开始计时，又经过3s后，T38动作,第４逻辑行中的常开触点闭合一个扫描周期使得位存储器M0。１闭合一个扫描周期.Ｍ0．1在第１1逻辑行中的常开触点闭合一个扫描周期，将字元件ＭW10中的内容向左移1位，即将M１0。0中的“1”的内容移至位存储器M1０。1中，M1０。1闭合.由于M１0。1接通,其在第14逻辑行中的常开触点闭合,输出继电器Q0.１被接通，中水柱控制接触器ＫM2通电闭合,中水柱喷出。又经过6s后,M０。1在第６逻辑行中的常开触点闭合一个扫描周期，将字元件MW1０中的内容向左移一位，即将Ｍ10。1中“１"的内容移至位存储器Ｍ10。２中，Ｍ10．2闭合其在第１4、16逻辑行中的常开触点闭合，输出继电器Q0.0、Q0。2被接通,喷出大水柱、小水珠。经过第7个６s后，“１"被移至位存储器Ｍ1０.７中，Ｍ１0。７第1４、１5、16、17、18逻辑行中的常开触点闭合;所有输出继电器全部闭合，所有喷泉一起喷发.又经过6s后,“１"被移至位存储器Ｍ1１。0中，M11。0在第12逻辑行中的常开触点闭合，使字元件ＭW１0中Ｍ10.0—M11.０的各位复位为“０”,第10逻辑行中的Ｍ1０.7复位,Ｍ10．0接通，Ｍ10.０在第14逻辑行中的常开触点闭合；Q0.0被接通，大水柱喷发。如此不断循环，直到按下SB2。第４章程序调试调试步骤如图所示：按下启动按钮，喷泉进入待命状态，如图４-１所示.图４—1程序调试图（２）选择单步运行，如图４－２所示。图４-2程序调试图(3)按下第一种运行方式，喷泉开始运行，如图４－３所示。图４—3程序调试图当喷泉第八种喷射花样结束后,喷泉进入停止状态.在此调试过程中，主要观察喷射花样的运行是否符合程序的设定.其余三种循环方式，也是在喷泉处于单步运行状态时,进行调试.喷泉的四种循环方式选择开关,可在喷泉处于单步运行状态时，进行调试。喷泉运行状态下,按下喷泉循环方式选择按钮，完成四种方式间的切换调试。以上调试完成后，喷泉在默认(连续）状态下启动，喷泉一直运行下去。第5章结论通过本次毕业设计，利用ＰLC在控制上的优越性,使喷泉在实际生活中的喷水花样，变化更多，更加完美。本设计采用ＰLＣ控制,利用ＰLC体积小、功能强、可靠性高，且具有较大的灵活性和可扩展性的特点，通过改变喷泉的控制程序或改变方式选择开关，就可以改变花样喷泉的喷水规律,从而变换出各式花样,以适应不同季节、不同场合的喷水要求。能给人的视觉系统带来一种更加美的享受.致谢本毕业设计从开始工作到最终的完成都离不开我的指导老师刘桂林老师的悉心指导和帮助。刘老师的严谨治学态度、渊博的知识、无私的奉献精神使我深受启迪。从刘老师身上，我不仅学到了扎实、宽广的专业知识,也学到了做人的道理。在此我要向刘老师致以最衷心的感谢和深深的敬意。在完成设计的过程中，感谢众多同学和任课教师的热情帮助。最后,衷心感谢各位老师对我的设计进行评审,有不足之处，敬请批评指正。参考文献【1】

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张延灿等《喷泉工程发展及其设计问题(上）》

华中理工大学出版社

1９９8继续教育学院毕业设计（论文）题目:基于PLＣ的升降横移式立体车库的设计院、系（站）：西安机电信息技师学院学科专业:学生：学号:指导教师:２０1３年9月2２基于PLC的升降横移式立体车库的设计摘要随着科技的不断进步，城市人口的不断增加，人与地的矛盾也日益凸显出来。近年来我国经济飞速增长,人们的生活水平不断提高的同时汽车拥有率也迅速上升，以往那种单平面的停车场或者停车坪已经不能够满足人们的需求。多停车位、少用空间、操作简单、安全可靠是人们对车库改造的目标，而立体车库的出现则消除了车多地少、有车没处停的局面。立体车库在中国是一个新兴行业，立体车库可以缓解城市动静态交通问题、改善居住环境有效利用土地价值.立体车库是一种以单层平面停车场为核心、多平面的空间停车车库,通过可程序设计控制器(pｒogrammaｂleloｇiｃcｏnｔroller,简称PLＣ)控制车位空间位置的变化,使汽车的位置发生从平面到空间的变化，实现了单层平面停靠多辆汽车的可能。升降横移式立体车库利用托盘位移产生垂直通道,实现多层车位的升降来存取车辆.目前，立体车库主要有一下几种升降横移式、垂直循环式、简易升降式、垂直升降式、平面移动式、巷道堆垛式等。本文主要通过对升降横移式立体车库原理的研究,探讨了应用可程序设计控制器PLC在计算机自动化控制系统中的应用,介绍了３x６立体车库模型实现情况.由于系统采用了ＰLC控制，按动控制按钮即可完成汽车的存取过程，操作简单、存取方便。控制电路部分采用交流接触器的传统控制方式，运行安全可靠。机械车库具有突出的节地优势以往的地下车库要留出足够宽的行车信道，平均一辆车就要占据4０平米的面积，而采用立体车库可使地面的使用率提高8０％-90%,如果采用地上多层（2１层）立体车库的话,５0平米的面积就可以停放４0辆车，这可以大大的节省有限的土地资源,并节省土地开发成本。这对眼下车库短缺的小区解决停车难的问题提供了方便条件。目录TOC＼o"1－3＂＼h\z＼u3576摘要ﻩPＡGEREF_Toｃ3５760HＹPERLＩＮK\l＿Ｔｏc14498目录PAGERＥF_Tｏc１44981HYPEＲLINK\l＿Toc32６471绪论 ＰＡGEREF_Toｃ32６４71HYPERLＩNＫ\l_Toc3０815１.1立体车库概述ﻩPAＧEＲＥF_Ｔoｃ３08１5１1．１．1概述 PAGERＥF_Toc3２４3２11．1.2立体车库的分类及其特点 PAＧEＲEF_Tｏc１9６821HＹＰERLINK\l_Toｃ2５5491.2立体车的国内外发展情况ﻩPAGEＲＥF_Toc255４971.2。１国内发展情况 PAＧＥREＦ_Toc２75７3７1.2.2国外发展情况ﻩPAGEＲEF_Toc149６572部分立体车库控制方式的比较ﻩPAGERＥF＿Tｏc300７99HＹPERLINK\l＿Ｔoｃ3２3682.1立体车库的控制形式 PAGＥRＥF_Toｃ32368９HＹPEＲLINＫ\l_Tｏｃ26０18２．1.１继电器控制 PＡGEREF＿Toｃ260１892。1。2可编程控制器(PLC)控制 PAGEREF＿Toc228939ＨYPEＲLINK\l＿Toｃ13２08２.1。３单片微机(SｉｎｇleChipMicｒoComputer）控制ﻩPAGEREF＿Tｏc1３20811HYPERLIＮK\l＿Toc１2126２.2立体车库控制方式的比较 PＡGＥREＦ＿Tｏｃ12１26112.2。1升降横移立体车库的控制系统ﻩPAGEＲＥF_Toc2３65９１1ＨYPERＬINK\l_Toc303612。２.2垂直循环式车库的控制系统 ＰAGEＲEF＿Tｏc30３61１２HＹPＥＲLINK\l_Toc３１９332.2．3巷道堆垛式ﻩＰＡGEＲＥF＿Toｃ31９３3１32.２.４水平循环式ﻩPAGERＥF＿Toc570132.3几种立体车库的特点及比较 PＡGＥRＥF＿Toc１0295１42。4选择设计的立体车库ﻩPAGEＲＥF_Ｔoc２2615153升降横移式立体车库ﻩＰAＧEREＦ_Toｃ２0８31１6３。１升降横移式立体车库的主要组成部分 PAGEＲEF_Toｃ151051６HYPEＲLINK\l＿Tｏc２79353。2升降横移式立体车库车位结构ﻩＰAGEＲＥF＿Toc2７935163。3升降横移式立体车库的结构及运行规图ﻩPAＧEREＦ_Tｏc５5516HYＰEＲLIＮK\l_Toc60204升降横移式立体停车库的硬件系统 PAＧEREF_Tｏc602018ＨＹPEＲLINK\l_Toc5613４。1控制系统控制核心单元的选择ﻩPAGEＲEF_Tｏc561318HYPERLINK\l＿Toｃ2752４4.2传感器的选择 PAGＥREＦ_Toc2７52４19ＨYPERLINK\l_Toｃ５0５４4.３行程开关 PAGERＥF＿Toc５0５420HＹＰERLINK\l＿Ｔoc351９４.4驱动元件ﻩＰAGＥREF_Toc3５192１４．5生成控制系统PＬC硬件接线图 ＰAGＥRＥＦ_Toc1６02522５升降横移式立体停车库的软件系统 PＡGＥREＦ_Toc10917２4HＹＰEＲLINK\l_Toc６４395。1软件所要完成的控制任务 ＰＡGEREF_Ｔoc6439２45.2控制程序流程图ﻩPAＧEREF_Toｃ272３2２４５.3控制程序优化ﻩＰAGERＥF_Toc169９９246升降横移式立体车库的控制系统PＡGERＥF_Toｃ１265６276.1升降横移式立体车库的控制系统ﻩPAGＥRＥＦ_Tｏc1２3９4276.2升降横移式立体停车库3×6控制系统 ＰＡＧEREＦ_Toc314642８HYPＥＲLINK\l_Ｔoc5436。２.1升降横移式立体停车库控制系统的控制任务 PAＧＥREF_Tｏc543286.2。2升降横移式立体停车库控制系统的基本要求ﻩPAGEＲＥF＿Toc16793306．３PLC的I/O口资源配置ﻩPＡGEＲＥＦ_Tｏc103０2326。4升降横移类立体车库的梯形图 PＡGＥRＥF＿Toc２246433HＹPERLINＫ\l＿Tｏc263２87参考文献ﻩPAGEREF＿Toc26３2８4２HYＰEＲLIＮK\l_Toc1866６总结 ＰAGEＲＥF_Toc1866６43HＹＰＥRLINK\l＿Ｔｏｃ31764致谢 PAGEＲEF＿Toc３1７64441绪论1。1立体车库概述1.1。1概述机械式立体车库就是以立体化的方式用机构来存取、停放车辆的整个停车设施，即用机械设备将汽车存放到立体化的停车位或从停车位元取出的方式。机械式立体停库是近几十年顺应市场经济发展，在市场需求的迫切影响下应用而生的一种新型停车系统，与传统的自走式停车库不同，用地紧张、车多地少的状况下，将车辆多层存放,其最大优点是能够大量节省有限的地表面积,将停车位向空间和地下发展,采用光机电方式存取汽车，自动化程度较高，代表了停车场的发展方向。1.1．2立体车库的分类及其特点机械式立体车库种类较多运行原理和组成结构各有特点,目前我国把机械式停车设备共分为九大类，即：升降横移式（pｓｈ)、垂直循环式(pcｓ)、简易升降式（pjs)、垂直升降式(pｃs)、平面移动式（ｐｐy)、巷道堆垛式(pxｄ）、多层循环式（pｄｓ)、汽车专用升降机式（ｐｑs）。上述各类型的停车设备，采用不同的工作原理和技术,适用于不同的场地条件，各有特点和优势。(1）升降横移式立体车库：采用以载车板升降或横移存取车辆的机械式停车设备的立体车库叫做升降横移机械式车库。升降横移式立体车库采用模块化设计,车位数从几到上百均可采用，能够利用多种场地条件，运用多种组合方式，有效利用场地现有空间,也能广泛适用于地下停车场及地面停车场的改造，主要应用在住宅小区的的公用停车场、机关单位、商用写字楼、宾馆的地上地下停车场,存取车快捷便利，独特跨梁设计，车辆出入无障碍.采用ＰLC控制,自动化程度高。环保节能，低噪音.如图1-1所示.1—1升降横移式立体车（2)垂直循环式立体车:库采用垂直方向做循环运动的停车系统存取车辆的停车设备直循环类立体车库。这种停车库设被动力单一、控制简单、占地面积小，适合散地块、下小规模停车场，也可用于机关单位车辆不多、停车区域小又分散车场。在５8m2的地方建起大型垂直循环类机械停车库，可容纳３4辆轿车或24两面包车。方便：使用PLC自动调车,一次按键即可完成存取车。迅速:调车时间短，取车快速。灵活：可设置在地面上或半地上半地下,可独立或附设在建筑物内，还可多台组合.经济:可省去购置土地的大量费用,有利于合理规划和优化设计.省电:一般不需要强制通风，无大面积照明，耗电量仅为普通地下车库的35%。如图1-2所示１-2垂直循环式立体车库(3)水平循环式立体车库:采用一个循环运动的车位系统存取停放车辆的机械设备的车库叫做水平循环式立体车库。1—3水平循环式立体车（4)多层循环式立体车库：是通过使载车板作上下循环运动，来实现