立体仓库毕业设计

立体仓库毕业设计

【篇一：立体仓库毕业设计11】

本 科 毕 业 设 计

立体仓库电气控制系统设计

design of warehouse electrical control

system

学院：电子工程学院专业班级：电气工程及其自动化学生姓名： 学 号：

指导教师：

2011年 6 月

目 录

1. 绪论 ............................................................ 1

1.1 本课题研究背景与现状........................................... 1

1.2 本课题研究发展趋势............................................. 2

1.3 本课题设计内容................................................. 2

1.4 可编程控制器（plc）简介........................................ 2

2. 系统控制方案 .................................................... 4

2.1 立体仓库系统的功能............................................. 4

2.2 采用plc控制立体仓库的优点..................................... 4

3. 系统的硬件配置 .................................................. 5

3.1 立体仓库系统控制............................................... 5

3.2 电气原理图的设计............................................... 5

3.3 立体仓库电气硬件的介绍与选择................................... 6

3.4 plc输入输出分配 .............................................. 12

4. 系统的软件设计 ................................................. 14

4.1 系统流程图.................................................... 14

4.2 系统程序的设计................................................ 16

5. 程序的仿真与调试 ............................................... 32

5.1程序的仿真 ................................................... 32

5.2程序的调试 ................................................... 34

总 结.............................................................. 37

致 谢.............................................................. 38

参考文献........................................................... 39

第 1 页 共39页

1. 绪论

1.1 本课题研究背景与现状

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。[1]

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。

本论文主要是基于plc所设计的立体仓库电气控制系统。下面简单阐述plc的发展背景。

1968年美国最大的汽车制造商通用汽车公司为了适应汽车型号不断更新，提出把计算机的完备功能、灵活性、通用性好等优点和继电器-接触器控制系统的简单易懂、操作方便、价格低等优点结合到一起，做成了一种能适应工业环境的通用控制装置，并把其编程方法及程序输入方法简化，使不熟悉计算机的人员也能够快速掌握其使用技术。

根据这一设想，美国数字设备公司于1969年率先研制出第一台可编程控制器(简称plc)，并在通用汽车公司的自动装配线上试用获得成功。

由于plc的可靠性高，操作简单，可以大大减少设备的维修和停产所造成的经济损失。当

前plc已经成为了电气自动化控制系统中应用最为广泛的核心控制装置。

1985年国际电工委员会（iec）对plc的定义如下：“可编程控制器是一种

【篇二：自动立体仓库传输系统机电一体化设计毕业论文】

毕业论文（设计）

题 目：自动立体仓库传输系统机电一体化设计

系部名称：专业班级：

学生姓名： 学 号：

指导教师：教师职称：

摘 要

随着我国经济的发展，物品储备问题越来越突出，通过大力发展立体仓库，可以有效地改善这一问题。自动化是现代物流技术发展的主要趋势，因此作为现代物流系统主要组成部分的自动化立体仓库在整个物流系统中占有非常重要的地位。入库输送机系统是自动化立体仓库的重要组成。本文通过对立体仓库输送系统的设计，比较了多种控制方式和输送系统设备，对电动机，plc,变频器等硬件进行比较选择。绘制了控制各硬件的电器原理图。最后通过对plc的编程完成了整个输送部分的任务。

关键字：自动化立体仓库，堆垛机，plc，输送系统

automated multi-layered storehouse transmission system

electromechanical integration design

abstract

as chinas economic development, goods reserves has become increasingly prominent through great efforts to develop three-dimensional warehouse, can effectively improve the problem. automatic technology is the main tendence of the logistic .as the main element of the modern logistic system, automated storage has a very important statue in the whole logistic system. transportation system which carry the objects to the storage is a main part of the automated storage. this article compared different control methods and transportation machines in the process of the design. it compared and choose the different motors ,plc and transducer , protracted electrical drawing. and at last it made a programme to control the whole process by the plc.

keywords：automated multi-layered storehouse the stacker plc transportation system

目录

1 绪论 ................................................................... 1

1.1

1.2

1.3 课题选题背景...................................................... 1 国内外发展环境.................................................... 1 本次设计的任务和目的.............................................. 2

2 系统组成 ............................................................... 3

2.1

2.2

2.2.1

2.2.2

2.2.3

2.2.4 系统简介.......................................................... 3 整体系统组

成...................................................... 3 总体方案设计 .................................................... 3 机械设计部分 .................................................... 3 电气自动控制设计部分 ............................................ 3 立体仓库技术参数 ................................................ 4

3 机械设计 ............................................................... 5

3.1

3.1.1

3.1.2

3.2

3.2.1

3.2.2 堆垛机简介........................................................ 5 堆垛机的发展环境 ................................................ 5 堆垛机的分类 .................................................... 5 堆垛机设计方案.................................................... 6 堆垛机的结构组成 ................................................ 6 堆垛机的机械计算 ................................................ 7

4 电气控制 .............................................................. 10

4.1

4.1.1

4.1.2

4.1.3

4.1.4 硬件选择......................................................... 10 步进电机的选择 ................................................. 10 光电传感器的选择 ............................................... 12 条码技术 ....................................................... 15 plc的选择 .....................................................

16

5 plc程序设计 .......................................................... 18

5.1

5.2

5.3

5.3.1

5.3.3

5.3.4

5.4 货叉的上升和下降 ............................................... 21 货叉的伸缩 ..................................................... 22 plc梯形图和语句指令表 ........................................... 24

结论 ..................................................................... 27

致谢 ..................................................................... 28

参考文献 ................................................................. 29

【篇三：毕业设计说明书-立体仓库项目设计方案】

1绪论

1.1 设计背景与意义

目前烟草行业的物流处于快速发展阶段，适应新型物流服务的现代物流技术在近几年有了突飞猛进的发展。通过规范管理、技术保证，行业物流运作的效率与质量也得到了普遍的提高，规模化、集约化的效果逐渐体现。

湖南中烟郴州卷烟厂是湖南省创办最早的烟厂之一，前身为长沙华中烟厂，始建于1939年，1961年从长沙迁到郴州，19年更名为郴州卷烟厂。二十世纪

七、八十年代，该厂生产的“郴州”烟风靡全国，被北京人民大会堂列为专供烟，享受“国烟”待遇。2004年7月，原郴州卷烟厂与长沙卷烟厂实现联合重组，成为长沙卷烟厂郴州卷烟分厂。2006年10月，湖南烟草工业整体实施合并重组改革，更名为湖南中烟工业公司郴州卷烟厂。2007年 11月，湖南中烟工业公司制改造完成后，再次更名为湖南中烟工业有限责任公司郴州卷烟厂。

2010年1至8月，郴州卷烟厂保持了良好的发展态势，生产卷烟62.9万箱，同比增加4.8万箱，增长17%；实现产品销售收入17.13亿元，增长8.6%；实现税利10亿元，增长13%。预计全年卷烟产量可突破80万箱，产值可突破26亿元，税利可突破15亿元。

国家烟草专卖局提出了卷烟上水平的工作任务，按照品牌发展目标，郴州卷烟厂生产规模要达到80万箱，年销售收入50亿元以上，税利30亿元以上。在湖南中烟公司内部6个卷烟

厂中，长沙、常德等其他5个厂在地方的支持下已经完成或者正在建立立体仓库，郴州卷烟厂的立体仓库技术改造已迫在眉睫。

在领导的支持下，决定投资10000万元在郴州鸡石公建成立体仓库。立体仓库具有很高的空间利用率和很强的出入库作业能力，可构建更有效率的物流系统，已成为企业物流和生产管理不可缺少的核心仓储设施。因此，建立立体仓库系统己成为当今大型现代化企业的重要标志之一。郴州卷烟厂立体仓库的建成对降低整个物流系统的成本起到不可或缺的作用。立体仓库项目为本次技改新建项目，对此项目进行设计及实施非常必要和重要。

1.2 立体仓库简介以及在国内外发展的现状

1.2.1立体仓库简介

自动化立体仓库(automated storage retrievalsystem简称as/rs)是在不直接进行人工处理情况下自动地存储和取出物料的系统。自动仓储系统是由高层货架、堆垛巷道起重机、入出库输送机系统、自动化控制系统、计算机仓库管理系统及其周边设备组成的可对集装单元货物实现自动化进出库和计算机管理仓库。它具有扩大仓储能力，减少仓库占地面积；采用立体货架存储方式提高保管质量；可方便、迅速地进行货物的入/出库作业，提高入/出库作业率和仓库周转能力；能提高存储的经济效益；实现微机自动化管理。

1.2.2国内发展现状

我国对立体仓库及其物料搬运设备的研制开始并不晚，1963年研制成第一台桥式堆垛起重机，1973 年开始研制我国第一座由计算机控制的自动化立体仓库（高 15 米，机械部起重所负责），该库于 1980年投入运行。从1996年起，昆明船舶设备集团有限公司通过技术引进和集

成创新在自动化物流系统方面进行了系统的开发和研制工作。建成了如青岛颐中集团、青岛海尔集团、玉溪及红河卷烟厂等大型自动化物流系统，这些都是我国高新技术含量最多自动化物流系统。到 2003年为止，我国自动化立体仓库数量已超过200 座。

国内烟草企业大都建于 20 世纪 80 年代末之前，是以生产自动化为主进行规划设计的，没有为物流自动化的实施留出良好的外部条件，因而后续的技术改造（即物流自动化）的条件较差，厂房、库房、电源、地基、人流、车流等环境影响已较难实现最优化（即最合理的物流工艺流程、最少的投资、最佳的系统）的自动化物流系统。这种企业建立自动化物流系统，势必会出现一些不合理的地方，如人机界面过多、人工干预多、投资多、物流工艺流程不太合理等。

20 世纪 90 年代后，一些烟草企业相继进行易地搬迁或扩建改造，设计单位遵循用户的要求，将生产自动化和物流自动化一起进行规划设计，这就为物流自动化的实施提供了良好的环境。

九十年代以来，随着新经济和现代信息技术的迅速发展，国外现代物流的内容仍在不断地丰富和发展着、信息技术的进步，使人们更加认识到物流体系的重要，现代物流的发展被提到重要日程上来．同时，信息技术特别是网络技术的发

展，也为物流发展提供了强有力的支撑，使物流向信息化、网络化、智能化方向发展．这不仅使物流企业和工商企业建立了更为密切的关系，同时物流企业也为各客户提供了更高质量的物流服务、特别是对世纪电子商务的发展，将像杠杆一样撬起传统产业和新兴产业，成为企业决胜未来市场的重要工具。而在这一过程中，现代物流将成为这个杠杆的支点。

我国的自动化仓库技术已经实现了与其他信息决策系统的集成，正在做人工智能化控制的研究工作。国内对高架仓库物流系统的需求不断增加，高架仓库物流系统的建设在我国方兴未

艾。

1.2.3国外发展现状

立体仓库的产生和发展是第二次世界大战后生产和技术发展的结果。50年代初，美国出现了采用桥式堆垛起重机的仓库，50年代末60年代初出现了司机操作的巷道式堆垛起重机，1963年美国首先在仓库业务中采用计算机控制，建立了世界上第一座由计算机控制的高架自动化仓库。此后，高架仓库在美国和欧洲得到迅速的发展，并形成了专门的学科。20世纪70年代以来，发达国家大力推广商品物流自动化、信息化、高速化，发展城市商品集中配送中心，许多大中型企业纷纷建立大型自动化立体仓库。近年来每年约有上千种类型的自动化物流系统投入使用，其中每年建成自动化立体仓库三百余座，累计已有四千余座，堆垛机累计拥有七千余台，货位数近五百万个，拥有托盘几亿个；物料搬运产业年产值超过200亿美元，其中立体仓库和自动导引车agv等直接组成自动化物流的产品，1997年达到了27亿美元。

随着现代工业生产的发展，柔性制造系统(flexible manufacturing systems)、计算机集成制造系统(computer integrated manufacturing systems)和工厂自动化(factory automation)对自动化仓库提出更高的要求，搬运仓储技术要具有更可靠、更实时的信息，工厂和仓库中的物流必须伴随着并行的信息流。射频数据通信、条形码技术、数据采集和扫描技术越来越多的应用于仓库堆垛机、自动导引车和传送带等运输设备上，移动式机器人也作为柔性物流工具在柔性生产、仓储和产品配送中发挥重要的作用。随着计算机技术的不断发展，人工智能技术，特别是专家系统在工业中的应用日益增多。日本对一些搬运工具，如堆垛机等己采用智能系统。世界自动化技术在仓储领域的发展已经历了：人工仓储技术阶段;机械

化仓储技术阶段;自动化仓储阶段;集成自动化仓储阶段;智能自动化仓储技术阶段，正在向3i(intelligent，integrated，information)立体仓库系统阶段发展。

今天，现代物流的理论已进入世界各国经济生活的各个领域，自动化的物流系统己成为现代化工厂不可缺少的重要部分。

1.3设计目的

该设计通过对资料的收集与分析、结构设计方案的规划与操作、企业库存管理策略的改进等方面，探讨现代烟草企业建设自动化立体仓库时，其设计与管理方面所应考虑的具体内容。文中除了对自动化立体仓库的设施设备及参数进行确定之外，还设计了基于rfid技术的仓储管理系统的业务流程的运作。本文的目的在于通过对郴州卷烟厂立体仓库项目方案设计的研究，为烟草行业设计立体仓库探索出一种可供借鉴的模式，并提供一些可供参考的经验。

该设计通过对郴州卷烟厂鸡石公立体仓库项目的设计，反映立体仓库的运作过程以及运作中的控制系统，对自动化立体仓库系统进行全面研究，找到一种科学的关于体仓库设计的规则，规范自动化立体仓库系统在规划建设中的问题，建成其投资成本，最终提高其运行效率。

该设计运用所学的知理论知识，对郴州卷烟厂立体仓库项目的设计，是对自己在大学期间所学的专业知识的一个总结。

1.4设计内容

设计说明书共分五个部分，主要内容如下：

第一部分进行设计的选题，相关知识和资料的收集和查阅。

第二部分回顾整理了自动化立体仓库的基本理论，如自动化立体仓库的概念与特点、功能与分类、构成以及其优点。

第三部分进行郴州卷烟厂的现状分析，并对项目的概况做了简单的介绍。 第四部分进行郴州卷烟厂鸡石公自动化立体仓库项目方案设计以及项目的评价。主要对立体仓库的结构类型、平面布局、自动化设施设备、作业流程进行了规划与设计。

第五部分是是对整个设计的总结与展望。

2 立体仓库相关理论基础

2.1自动化立体的概念与特点

自动化立体仓库(automated storage retrievalsystem简称as/rs)是由立体货架、有轨巷道堆垛机、出入库托盘输送机系统、尺寸检测条码阅读系统、通讯系统、自动控制系统、计算机监控系统、计算机管理系统以及其他如电线电缆桥架配电柜、托盘、调节平台、钢结构平台等辅助设备组成的复杂的自动化系统。自动化立体仓库运用一流的集成化物流理念，采用先进的控制、总线、通讯和信息技术，通过以上设备的协调动作，按照用户的需要完成指定货物的自动有序、快速准确、高效的入库出库作业。广泛应用于大型生产企业的采购件、成品仓库，柔性自动化生产系统（fas），也应用于流通领域的大型流通中心、配送中心。

2.2自动化立体仓库的功能与分类

2.2.1自动化立体仓库的功能

自动化立体仓库的功能一般包括收货、存货、取货、发货和信息查询等。

1.收货

收货是指仓库从原材料供应方或者生产车间接受各种材料或者半成品，供工厂生产或加工装配之用。收货时需要站台或者场地供运输车辆停靠，需升降平台作为站台和载货车之间的过桥，需要装卸机械完成装卸作业。卸货后需要检查货物的品名和数量以及货物的完好状态，确认完后入库存放。

2.存货

存货是指将卸下的货物存放到自动化系统规定的位置，一般是存放在高架货架上。存货之前首先要确定位置。某些情况下可以采取分区固定存放的原则，即按照货物的种类、大小和包装物的形式实行分区分位存放。随着技术的发展，已经可以做到随意存放。既能提高仓库的利用率，又可以节省存取时间。存货作业一般通过各种装卸机械完成。

3.取货

取货是根据需求情况从库房取出所需货物。可以有不同的取货原则，通常采用的是先入先出方式。对某些自动化仓库来说，必须能够随时存取任意货位的货物，这种要求要求搬运设备和地点能频繁更换。