立體車庫(kù)設(shè)計(jì)-畢業(yè)論文

1、畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文立體倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì),系部 ：電氣工程與自動(dòng)化系專業(yè) ：電氣自動(dòng)化班 級(jí)：電氣A1501姓名：崔乾，張亞龍，郭惠午指導(dǎo)老師：李軒青，張慧明,目錄,國(guó)內(nèi)外立體倉(cāng)庫(kù)的發(fā)展立體倉(cāng)庫(kù)總體方案設(shè)計(jì)立體倉(cāng)庫(kù)的硬件設(shè)計(jì)立體倉(cāng)庫(kù)的軟件設(shè)計(jì)硬件線路連接結(jié)束語(yǔ),國(guó)內(nèi)外立體倉(cāng)庫(kù)的發(fā)展,在國(guó)外，進(jìn)入90年代以來(lái)，自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展很快，技術(shù)已經(jīng)很成熟，并取得了驚人的成就，自動(dòng)化技術(shù)是自動(dòng)門(mén)的重要部分。在現(xiàn)在人們生活中立體倉(cāng)庫(kù)可以節(jié)約空間

2、能源、降低噪音、防塵、防風(fēng)，同時(shí)可以使出貨物顯得很莊重高檔，因此應(yīng)用非常廣泛。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，立體倉(cāng)庫(kù)在人們的生活中的運(yùn)用越來(lái)越廣泛，立體倉(cāng)庫(kù)適合于工廠、企業(yè)、銀行、醫(yī)院、商店、大型超市等，使用立體倉(cāng)庫(kù)。但在國(guó)內(nèi)，立體倉(cāng)庫(kù)的自主研發(fā)尚處于初級(jí)階段。在立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，穩(wěn)定、節(jié)能、環(huán)保、安全及人性化是需要首先考慮的因素。 由于的重量及體積不同會(huì)對(duì)立體倉(cāng)庫(kù)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)提出不同的要求，所以各種立體倉(cāng)庫(kù)又可以分

3、為低型立體倉(cāng)庫(kù)和高型立體倉(cāng)庫(kù)。貨的差異會(huì)對(duì)立體倉(cāng)庫(kù)的使用產(chǎn)生很大的影響，因此，立體倉(cāng)庫(kù)還可以分為一般立體倉(cāng)庫(kù)和頻繁使用立體倉(cāng)庫(kù)。自動(dòng)化技術(shù)在倉(cāng)儲(chǔ)領(lǐng)域（包括主體倉(cāng)庫(kù)）中的發(fā)展可分為五個(gè)階段：人工倉(cāng)儲(chǔ)階段、機(jī)械化倉(cāng)儲(chǔ)階段、自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)階段、集成化倉(cāng)儲(chǔ)階段和智能自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)階段。在90年代后期及21世紀(jì)的若干年內(nèi)，智能自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)將是自動(dòng)化技術(shù)的主要發(fā)展方向。,立體倉(cāng)庫(kù)總體方案設(shè)計(jì),1.基本組成及功能 YL-LT立體立體倉(cāng)庫(kù)實(shí)

4、訓(xùn)模型主要由可編程控制模塊、自動(dòng)檢測(cè)單元、氣動(dòng)單元、機(jī)械傳動(dòng)單元等組成?？删幊炭刂颇K可根據(jù)實(shí)際需求選擇不同廠家的PLC。自動(dòng)檢測(cè)單元用于檢測(cè)和反饋物料 ，搬運(yùn)機(jī)構(gòu)的各個(gè)工作狀態(tài)，為PLC提供輸入信號(hào)。氣動(dòng)單元以一個(gè)電磁閥控制氣缸的伸出、縮回，完成取料和放料。2 .工作流程 當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí)，檢測(cè)系統(tǒng)是否在初始狀態(tài)，如果搬運(yùn)單元的X軸或Y軸沒(méi)在原點(diǎn)，系統(tǒng)上電時(shí)要有回歸原點(diǎn)功能。當(dāng)系統(tǒng)準(zhǔn)備就緒后，按啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)運(yùn)行，搬運(yùn)

5、機(jī)械手X軸、Y軸同時(shí)運(yùn)動(dòng)，配合伸出氣缸，到物料臺(tái)取料，取料完成之后搬運(yùn)機(jī)械手運(yùn)行至相對(duì)應(yīng)的倉(cāng)庫(kù)，配合伸出氣缸，完成物料的入庫(kù)，搬運(yùn)機(jī)械手回到物料臺(tái)再次搬運(yùn)，將物料搬運(yùn)至相對(duì)應(yīng)的倉(cāng)庫(kù)，不斷循環(huán)，直到倉(cāng)庫(kù)存滿或按停止，復(fù)位，機(jī)械手才停止運(yùn)行，并回到原點(diǎn)位置。,3.電路控制 該實(shí)訓(xùn)模型是以PLC為控制中心；磁性開(kāi)關(guān)，光電傳感器，按鈕等檢測(cè)輸入元件；步進(jìn)電機(jī)、電磁閥及指示燈為執(zhí)行元件組成的控制系統(tǒng)?？刂茊卧c輸入、輸出單元通過(guò)

6、接線端子連接，這樣保證了系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性的優(yōu)點(diǎn)。4.氣動(dòng)控制 氣動(dòng)控制回路是本系統(tǒng)的一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制邏輯和控制功能是通過(guò)PLC控制電磁閥再輸出到氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。立體倉(cāng)庫(kù)實(shí)訓(xùn)模型氣動(dòng)控制回路如圖1-2所示。,氣動(dòng)控制回路,絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu),立體倉(cāng)庫(kù)的硬件設(shè)計(jì),1. PLC的選擇 在PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是PLC工程設(shè)計(jì)選型。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型

7、的主要依據(jù)。因此工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過(guò)程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需要的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估計(jì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器的容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的226PLC和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。,PLC I/O分配表,2.驅(qū)動(dòng)裝置的選型,步進(jìn)電機(jī)是一種專門(mén)用于位置和速度精確控制的特種電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)的最大特點(diǎn)是“數(shù)字性”和“誤差不積累性”。對(duì)于控制器發(fā)過(guò)來(lái)的每一個(gè)脈沖

8、信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)在其驅(qū)動(dòng)器的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定角度，步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)是以固定角度一步一步運(yùn)行的。我們可以通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖的頻率和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。利用步進(jìn)電機(jī)沒(méi)有積累誤差的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種開(kāi)環(huán)控制。現(xiàn)在比較常用的步進(jìn)電機(jī)有反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)（VR）、永磁式步進(jìn)電機(jī)(PM)、混合式步進(jìn)電機(jī)（HB）以及單相式步進(jìn)電機(jī)等。其中，混合式步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用最為廣泛，立體倉(cāng)庫(kù)實(shí)訓(xùn)模塊所用的

9、步進(jìn)電機(jī)就是雙極型混合式步進(jìn)電機(jī)。,2M412驅(qū)動(dòng)器的外觀,2M412驅(qū)動(dòng)器規(guī)格參數(shù),步進(jìn)系統(tǒng)控制圖,3.步進(jìn)電機(jī)基本技術(shù)數(shù)據(jù) 立體倉(cāng)庫(kù)實(shí)訓(xùn)模型所選用的步進(jìn)電機(jī)是雙杰兩相混合式步進(jìn)電機(jī)，型號(hào)為42BYGH5403，其主要技術(shù)參數(shù)如表下：,1.磁性開(kāi)關(guān)的使用說(shuō)明 磁性開(kāi)關(guān)工作原理:當(dāng)有磁性物質(zhì)接近時(shí)，磁性開(kāi)關(guān)動(dòng)作并輸出信號(hào)。在氣缸的活塞上裝有一個(gè)磁環(huán)，這樣就可以用兩個(gè)磁性開(kāi)關(guān)檢測(cè)氣缸運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)極限位置。 磁

10、性開(kāi)關(guān)的內(nèi)部電路如圖2-1所示。將棕色線接入PLC的輸入信號(hào)端， 藍(lán)色線接入PLC輸入公共端，當(dāng)檢測(cè)到氣缸伸縮到位時(shí)，向PLC輸入信號(hào)“1”，否則為“0”。,PM-L24光電傳感器的使用說(shuō)明,PM-L24是NPN集電極開(kāi)路輸出的光電傳感器，其外形及內(nèi)部電路原理如圖2-2所示?！昂稚本€和“藍(lán)色”線接24V DC “黑色”線和“白色”線接PLC輸入信號(hào)。黑色線信號(hào)和白色線信號(hào)的區(qū)別在與位狀態(tài)的轉(zhuǎn)換不同。例如：當(dāng)有物體擋在光

11、電傳感器U形槽的中間時(shí)，接黑色線的信號(hào)由狀態(tài)“1”變?yōu)椤?”，接白色線的信號(hào)由“0”變?yōu)椤?”。,電氣原理圖,,立體倉(cāng)庫(kù)軟件的設(shè)計(jì),1 .工作過(guò)程的分析 當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí)，檢測(cè)系統(tǒng)是否在初始狀態(tài)，如果搬運(yùn)單元的X軸或Y軸沒(méi)在原點(diǎn)，系統(tǒng)上電時(shí)要有回歸原點(diǎn)功能。當(dāng)系統(tǒng)準(zhǔn)備就緒后，按啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)運(yùn)行，搬運(yùn)機(jī)械手X軸、Y軸同時(shí)運(yùn)動(dòng)，配合伸出氣缸，到物料臺(tái)取料，取料完成之后搬運(yùn)機(jī)械手運(yùn)行至相對(duì)應(yīng)的倉(cāng)庫(kù)，配合伸出氣缸，完成物料的入庫(kù)

12、，搬運(yùn)機(jī)械手回到物料臺(tái)再次搬運(yùn)，將物料搬運(yùn)至相對(duì)應(yīng)的倉(cāng)庫(kù)，不斷循環(huán)，直到倉(cāng)庫(kù)存滿或按停止，復(fù)位，機(jī)械手才停止運(yùn)行，并回到原點(diǎn)位置。,梯形圖程序,1.主程序,運(yùn)行程序,抬放程序,拿貨程序,組態(tài)程序,放貨,拿貨,通訊設(shè)置,相關(guān)變量設(shè)置,整體畫(huà)面,本文研究了基于西門(mén)子226plc的立體倉(cāng)庫(kù)的設(shè)計(jì)原理與實(shí)現(xiàn)方法，包括硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)。不僅在理論上論證了該系統(tǒng)實(shí)施的可行性，而且在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了模擬調(diào)試。 雖說(shuō)調(diào)試后本系統(tǒng)的整體設(shè)

13、計(jì)能夠達(dá)到實(shí)際要求，但在實(shí)際應(yīng)用中還應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，考慮各部分的容量及其技術(shù)參數(shù)，供電電源的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)接地問(wèn)題、電纜設(shè)計(jì)與鋪設(shè)、plc輸出端保護(hù)等問(wèn)題，已使系統(tǒng)達(dá)到安全可靠的工作，所以要想交付用戶使用，必須得通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。這就又給我們提出了更高層次的問(wèn)題，畢竟一個(gè)較好的和較完善的應(yīng)用軟件不是在短時(shí)間內(nèi)就可以完成的它需要不斷的完善和發(fā)展，需要我們做大量的工作和時(shí)間的檢驗(yàn)?，F(xiàn)在的系統(tǒng)還沒(méi)有達(dá)到真正的智能化，還需要正增加很多新的功能和先進(jìn)的科

14、學(xué)技術(shù)，才能達(dá)到真正意義上的智能化控制。,結(jié)束語(yǔ),致謝,三年的大學(xué)生活即將結(jié)束，在這里幾年我學(xué)到了很多東西。首先，向山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系的各位老師表示感謝。你們不只傳授了我知識(shí)，而且告訴了我很多為人處世的道理，這些道理將對(duì)我以后的人起到很好的指導(dǎo)作用。通過(guò)對(duì)立體倉(cāng)庫(kù)的軟件設(shè)計(jì)，在學(xué)習(xí)與設(shè)計(jì)過(guò)程中，了解所設(shè)計(jì)工程的工藝流程，從而完成了對(duì)立體倉(cāng)庫(kù)的軟件設(shè)計(jì)，同時(shí)，對(duì)于立體倉(cāng)庫(kù)硬件，也知道了一些周邊技術(shù)，擴(kuò)充了知識(shí)面，增強(qiáng)對(duì)工藝的理解