立体仓库控制简介 自动化立体仓库的概述 自动化立体仓库是指在不直接进行人工处理的情况下，自动地完成物品仓储和取 出的系统，它以高层立体货架为主体，以成套搬运设备为基础，是集自动控制技术通 信技术机电技术于体的高效率大容量存储机构。自动化立体仓库的出现，实现了 仓库功能从单纯保管型向综合流通型的转变。用控制的自动化立体仓库达到仓储技 术的全面自动化。 自动化立体库基本由以下部分组成 高层货架用于存储货物的钢结构。目前主要有焊接式货架和组合式货架两种基本 形式。 托盘货箱用于承载货物的器具，亦称工位器具。 巷道堆垛机用于自动存取货物的设备。按结构形式分为单立柱和双立柱两种基本 形式按服务方式分为直道弯道和转移车三种基本形式。 输送机系统立体库的主要外围设备，负责将货物运送到堆垛机或从堆垛机将货物 移走。输送机种类非常多，常见的有辊道输送机，链条输送机，升降台，分配车，提升 机机，皮带机等。 系统即自动导向小车。根据其导向方式分为感应式导向小车和激光导向小车。 自动控制系统驱动自动化立体库系统各设备的自动控制系统。目前以采用现场总 线方式为控制模式为主。 库存信息管理系统亦称中央计算机管理系统。是全自动化立体库系统的核心。目 前典型的自动化立体库系统均采用大型的数据库系统如，等构筑典 型的客户机服务器体系，可以与其他系统如系统等联网或集成。 采用控制立体仓库的优点 利用状态的不同而复杂 多变。 步进电机驱动系统的基本组成 与交直流电动机不同，仅仅接上供电电源，步进电机不会运行的。为了驱动步进电 动机，必须由个决定电动机速度和旋转角度的脉冲发生器在该立体仓库控制系统中 采用作脉冲发生器进行位置控制个使电动机绕组电流按规定次序通断的脉冲 分配器个保证电动机正常运行的功率放大器，以及个直流功率电源等组成个驱 动系统，如图所示。 绪论 课题设计的背景 立体仓库般是指采用几层十几层乃至几十层高的货架储存单元货物，用相应的 物料搬运设备进行货物入库和出库作业的仓库。由于这类仓库能充分利用空间储存货 物，故常形象地将其称为立体仓库。 立体仓库的产生和发展是第二次世界大战之后生产和技术发展的结果。年代初， 美国出现了采用桥式堆垛起重机的立体仓库年代末年代初出现了司机操作的巷 道式堆垛起重机立体仓库年美国率先在高架仓库中采用计算机控制技术，建立了 第座计算机控制的立体仓库。此后，自动化立体仓库在美国和欧洲得到迅速发展，并 形成了专门的学科。年代中期，日本开始兴建立体仓库，并且发展速度越来越快，成 为当今世界上拥有自动化立体仓库最多的国家之。 我国对立体仓库及其物料搬运设备的研制开始并不晚，年研制成第台桥式堆 垛起重机机械部北京起重运输机械研究所，年开始研制我国第座由计算机控 制的自动化立体仓库高米，机械部起重所负责，该库年投入运行。到目前 为止，我国自动化立体仓库数量已超过座。立体仓库由于具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，已成 为企业物流和生产管理不可缺少的仓储技术，越来越受到企业的重视。 自动化仓库应用范围很广，几乎遍 积。立体库的投入使用，彻底解决了这难题 自动化立体仓库可以产生巨大的社会效益和经济效益。它通过高层货架存储，使存 储区大幅度地向高空发展，提高了空间利用率自动化立体仓库采用层积式存放，结合 计算机管理，可以很容易实现先入先出，防止货物的自然老化变质和损坏通过自动 存取系统，加快了运行和处理速度，提高了劳动生产率，降低操作人员的劳动强 度采用自动化技术后，还能较好地适应黑暗低温污染有毒和易爆等特殊场合的 物品存储需要计算机控制能够始终准确无误地对各种信息进行存储和管理，减少了货 物处理和信息处理过程中的差错同时借助于计算机管理还能有效地利用仓库存储能 力，便于清点和盘库，合理减少库存，加快资金周转，节约流动资金，从而提高仓库的 管理水平。 自动化仓库的信息系统可以与企业的生产信息系统集成，实现企业信息管理的自动 化。同时，由于使用自动化仓库，促进企业的科学管理，减少了浪费，保证均衡生产， 也提高了操作人员素质和管理人员的水平。 课题设计的内容 课题的主要任务是基于三菱系列的立体仓库控制系统的设计。仓位的主 体框架除包括十二个库位外，还配有个物品入口位和个出口位，并在这十二个库位 的底部均设置有检测开关，若库内有物品，则压制相应的检测开关使之闭合，若无物品， 则相应的检测开关断开。 在立体仓库控制系统的设计过程中主要要考虑以下几点 深入了解和分析立体仓库的工艺条件和控制要求。 确定设备。根据立体仓库控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入 输出设备。 根据点数选择合适的类型。 分配点，分配的输入输出点，编制出输入输出分配表或者输入输出端 子的接线图。 设计立体仓库系统的梯形图程序，根据工作要求设计出周密完所有行业。在我国，自动化仓库应用的行业主 要有机械冶金化工航空航天电子医药食品加工烟草印刷配送中心 机场港口等。 年美国数字设备公司研制书世界第台可编程控制器，并成功地应用 在美国的生产线上。但当时只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制期，简称 。 年代后期，随着微电子技术和计算机的迅猛发展，使从开关量的逻辑控制扩 展到数字控制及生产过程控制域，真正成为种电子计算机工业控制装置，故称为可编 程控制器，简称。是集自动控制技术，计算机技术和通讯技术于体的种新 型工业控制装置，已跃居工业自动化三大支柱的首位。它是 在集成电路计算机技术的基础上发展起来的种新型工业控制设备。其具有可靠 性高抗干扰能力强设计安装容易维护工作量少功能强通用性好 开发周期短，成功率高体积小，重量轻功耗低等特点。已经广泛应用于自动化控 制的各个领域，并已成为实现工业生产自动化的支柱产品。与继电接触器系统相比 系统更加可靠占位空间比继电接触器控制系统小价格上能与继电接触器控 制系统竞争易于在现场变更程序便于使用维护维修能直接推动电磁阀接触 器与之相当的执行机构能向中央执行机构能向中央数据处理系统直接传输数据等。 因此，进行立体仓库的控制系统的设计，可以推动机械手行业的发展，扩大 在自动控制领域的应用，具有定的经济和理论研究的价值。 课题设计的目的和意义 传统条件下的库房管理作业，主要依据人工装卸，特别是对于些大型物资，不仅 工作效率低，浪费大量的人力物力，存在较大的安全隐患，同时还占据大量的库房面 小，程序容量是存储器 中用户应用项目使用的存储单元的大小，因此程序容量小于存储器容量。设计阶段，由 于用户应用程序还未编制，因此，程序容量在设计阶段是未知的，需在程序调试之后才 知道。为了设计选型时能对程序容量有定估算，通常采用存储器容量的估算来替代。 存储器内存容量的估算没有固定的公式，参考文献资料中给出了不同公式，大体上 都是按数字量点数的倍，加上模拟点数的倍，以此数为内存的总 字数位为个字，另外再按此数的考虑余量。 因此本课题的内存容量选择应能存储条梯形图，这样才能在以后的改造 过程中有足够的空间。 控制功能的选择 该选择包括运算功能控制功能通信功能编程功能诊断功能和处理速度等特 性的选择。 根据本课题所设计的控制系统的需要，主要介绍以下几种功能的选择。 控制功能 主要用于顺序逻辑控制，因此，大多数场合常采用单回路或多回路控制器解决 模拟量的控制，有时也采用专用的智能输入输出单元完成所需的控制功能，提高的 处理速度和节省存储器容量。 编程功能 离线编程方式和编程器公用个，编程器在编程模式时，只为编程器 提供服务，不对现场设备进行控制。完成编程后，编程器切换到运行模式，对现场 设备进行控制，不能进行编程。离线编程方式可降低系统成本，但使用和调试不方便。 在线编程方式和编程器有各自的，主机负责现场控制，并在个扫描周 期内与编程器进行数据交换，编程器把在线编制的程序或数据发送到主机，下扫描周 期，主机就根据新收到的程序运行。这种方式成本较高，但系统调试和操作方便，在大 中型中常采用。 五种标准化编程语言顺序功能图梯形图功能模块图三种 图形化语言号为三菱。 步进电机简介 步进电机的原理 步进电机是数字控制系统中的执行电动机，当系统将个电脉冲信号加到步进电机 定子绕组时，转子就转步，当电脉冲按相序加到电动机时，转子沿方向转动 的步数等于电脉冲个数。因此，改变输入脉冲的数目就能控制步进电动机转子机械位移 的大小改变输入脉冲的通电相序，就能控制步进电动机转子机械位移的方向，实现位 置的控制。当电脉冲按相序连续加到步进电动机时，转子以正比于电脉冲频率的转 速沿方向旋转。因此，改变电脉冲的频率大小和通电相序，就能控制步进电动机的 转速和转向，实现宽广范围内速度的无级平滑控制。步进电动机的这种控制功能，是其 它电动机无法替代的。步进电动机可分为磁阻式永磁式和混合式，步进电动机的相数 可分为单相二相三相四相五相六相和八相等多种。增加相数能提高步进电 动机的性能，但电动机的结构和驱动电源就会复杂，成本就会增加，应按需要合理选用。 步进电机的选择 步进电动机的特点 步进电动机是种作为控制用的特种电机，它的旋转是以固定的角度称为步 距角步步运