堆垛機(jī)測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、齊魯工業(yè)大學(xué)齊魯工業(yè)大學(xué)過程控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)作業(yè)題目：堆垛機(jī)測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)專業(yè)：機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化班級：機(jī)械專11-2姓名：李宇凱學(xué)號：201101052077指導(dǎo)教師：張志秀II齊魯工業(yè)大學(xué)齊魯工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)院機(jī)械與汽車工程學(xué)院專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化姓名李宇凱班級機(jī)械專11-2學(xué)號201101052077題目堆垛機(jī)測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、主要內(nèi)容1、工藝過程簡述：堆垛機(jī)是立體倉庫的重要設(shè)備之一，在兩排貨架之間的巷道中運(yùn)行，與輸送機(jī)配合完成出入庫、移庫等任務(wù)。本設(shè)計(jì)主要作出入庫設(shè)計(jì)。堆垛機(jī)接受立體倉儲系統(tǒng)主機(jī)出入庫命令，堆垛機(jī)上的PLC指令分析包括的出庫（入庫

2、）功能、貨物輸出到不同站臺（入庫則是到站臺取貨），PLC按照指令中的排、列、層，結(jié)合堆垛機(jī)所在位置，判斷出堆垛機(jī)的運(yùn)動方向。先水平電機(jī)啟動到達(dá)指令中的排、列處，同時(shí)垂直電機(jī)把貨叉提升到指令中的層處。貨叉電機(jī)按照出庫(入庫)指令，到貨架子上取貨（把貨物放到貨架子上）。2、根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求查閱相關(guān)資料；3、分析過程、動作特點(diǎn)，確定控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；4、選取控制系統(tǒng)主機(jī)、傳感器、執(zhí)行環(huán)節(jié)的元器件型號，并編制控制系統(tǒng)設(shè)備表；5、繪制控制系統(tǒng)原理圖；6、編寫課程設(shè)計(jì)說明書；二、基本要求1、設(shè)計(jì)采用PLC及其輸入輸出模塊，實(shí)現(xiàn)測控系統(tǒng)；2、繪制控制系統(tǒng)原理圖，編制控制系統(tǒng)設(shè)備表；3、設(shè)計(jì)說明書

3、一份；三、主要參考資料1、王毅等.過程裝備控制技術(shù)及應(yīng)用.化學(xué)工業(yè)出版社.2009.72、林敏，丁金華，田濤.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)及工程應(yīng)用.國防工業(yè)出版社.2006.9；3、于海生.計(jì)算機(jī)控制技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社.2007.1；4、王兆義.可編程控制器教程.機(jī)械工業(yè)出版社.2004.2；5、http://www.ad.siemens.com.cn/products/完成期限：2014年1月6日至2014年1月10日指導(dǎo)老師：張志秀系主任：方斌齊魯工業(yè)大學(xué)目錄第一章堆垛機(jī)的相關(guān)1.1堆垛機(jī)的概述1.2堆垛機(jī)的發(fā)展1.3堆垛機(jī)技術(shù)的研究現(xiàn)狀第二章堆垛機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)2.1控制技術(shù)要求

4、和系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2.2堆垛機(jī)位置控制2.3PLC及資源配置2.3.1S7-200系列PLC概述2.3.2CPU型號選擇2.3.3PLC模塊選型2.4堆垛機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.4.1變頻器的選型2.4.2水平方向變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.4.3垂直方向變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.5堆垛機(jī)貨叉控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.6安全檢測傳感器的應(yīng)用2.7元器件的選型2.8通信方案的確定2.9輸入輸出點(diǎn)分配第三章堆垛機(jī)控制程序設(shè)計(jì)3.1堆垛機(jī)自檢和復(fù)位/歸位程序3.1.1堆垛機(jī)自檢程序3.1.2堆垛機(jī)復(fù)位/歸位程序3.2自動方式下的堆垛機(jī)運(yùn)行控制3.2.1列向運(yùn)行PLC程序?qū)崿F(xiàn)3.2.2行向運(yùn)行PLC程序?qū)崿F(xiàn)3.2.3

5、貨叉伸縮控制PLC程序?qū)崿F(xiàn)齊魯工業(yè)大學(xué)3.3手動方式下的堆垛機(jī)運(yùn)行控制總結(jié)教材及參考資料附頁齊魯工業(yè)大學(xué)第一章緒論1.1堆垛機(jī)概述堆垛機(jī)是自動化立體倉庫系統(tǒng)的重要組成部分，它是整個(gè)系統(tǒng)的執(zhí)行部件，存貨時(shí)將貨物從出入貨臺準(zhǔn)確的存放到貨位里，取貨時(shí)將貨物從貨位中取回到出入貨臺。無論何種類型的堆垛機(jī)，一般都由水平行走機(jī)構(gòu)、起升機(jī)構(gòu)、載貨臺及貨叉機(jī)構(gòu)、機(jī)架和電氣設(shè)備等基本部分組成。它是在所謂高層、高速、高密度儲藏的概念下的產(chǎn)物。盡管各廠家各有獨(dú)創(chuàng)，結(jié)構(gòu)形式有些差異，但可以說大同小異，所有的堆垛機(jī)都不外乎由機(jī)架、載貨臺、伸縮貨叉、軌道和控制系統(tǒng)等部分組成。1.2堆垛機(jī)的發(fā)展初期的立體倉庫使

6、用的堆垛機(jī)以橋式起重機(jī)為基礎(chǔ)，這種堆垛機(jī)是從起重機(jī)的大梁上懸掛一個(gè)門架，利用門架的上下和旋轉(zhuǎn)來搬運(yùn)貨物。1960年左右在美國出現(xiàn)了巷道式堆垛機(jī)，隨后巷道式堆垛機(jī)逐漸替代了受重量和跨度限制的橋式堆垛機(jī)。1967年日本安裝了高度10~15米的高層堆垛機(jī)，1969年出現(xiàn)了聯(lián)機(jī)全自動化倉庫，我國是在上世紀(jì)70年代初期開始研究采用巷道式堆垛機(jī)的立體倉庫。目前的堆垛機(jī)技術(shù)取得了重大的發(fā)展，控制技術(shù)、定位精度、運(yùn)行速度都得到了很大程度的提高。巷道式堆垛機(jī)的起升速度已經(jīng)可以達(dá)到90m/min，運(yùn)行速度達(dá)到240m/min，在有的立體倉庫中采用上、下兩層分別用巷道堆垛機(jī)進(jìn)行搬運(yùn)作業(yè)的方法提高出入庫

7、能力。1.3堆垛機(jī)技術(shù)的研究現(xiàn)狀按現(xiàn)行機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，有軌巷道式堆垛機(jī)分類方式很多，如按支承方式、用途、控制方式、結(jié)構(gòu)、運(yùn)行軌跡等分類。無論何種類型的堆垛機(jī)一般都由水平行走機(jī)構(gòu)、起升機(jī)構(gòu)、載貨臺及貨叉機(jī)構(gòu)、機(jī)架和電氣設(shè)備等基本部分組成。-30-齊魯工業(yè)大學(xué)體現(xiàn)堆垛機(jī)動態(tài)性能優(yōu)劣的指標(biāo)主要有：運(yùn)行速度、提升速度、貨叉速度、平穩(wěn)性、認(rèn)址精度等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，自動化立體倉庫的技術(shù)水平和倉儲機(jī)械設(shè)備的動態(tài)性能也在不斷提高。例如，堆垛機(jī)的運(yùn)行驅(qū)動己由20世紀(jì)70年代的子母電動機(jī)改為