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。到年为止，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。本论文主要是基于所设计的立体仓库电气控制系统。下面简单阐述的发展背景。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起，做成了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。根据这设想，美国数字设备公司于年率先研制出第台可编程控制器简称，并在通用汽车公司的自动装配线上试用获得成功。由于的可靠性高，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。年国际电工委员会对的定义如下可编程控制器是种进行数字运算的电子系统，是专为在工业环境下的应用而设计的工业控制器，它采用了可以编程的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算顺序控制定时计算和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。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。本课题设计内容本设计用西门子系列的控制器作为控制核心，实现个十二仓位的立体仓库的入库出库功能。立体仓库主体有底盘四层机驱动器的电气技术数据驱动器型号相数类别细分数通过拨位开关设定最大相电流开关设定工作电源二相或四相混合式二相八拍组直流步进电机驱动器接线示意图见图图步进电机驱动器接线示意图毕业设计论文任务书课题名称基于控制的小型自动化立体仓库设计学院电气信息学院专业班级自动化班姓名学号毕业设计论文的主要内容及要求了解自动化立体仓库的组成及基本功能，熟悉控制系统设计的般步骤。结合相关资料设计立体仓库的系统结构图本课题所设计的立体仓库具有以下功能堆垛机机械手要有三个自由度，即前进后退上下左右堆垛机的运动由步进电机驱动堆垛机前进或后退运动和上或下运动可同时进行堆垛机前进后退和上下运动时必须有超限位保护每个仓位必须有检测装置微动开关，当操作有误时发出报警信号当按完仓位号后，没按入或取前，可以按取消键进行取消该操作整个电气控制系统必须设置急停按钮，以防发生意外起止时间年月日至年月日共周指导教师签字系主任签字院长签字大学毕业设计论文装订线摘要自动化立体仓库是现代物流系统中迅速发展的个重要组成部分，是种多层存放货物的高架仓库系统，由自动控制与管理系统高位货架巷道堆垛机自动入库自动出库计算机管理控制系统以及其他辅助设备组成。它具有节约用地减轻劳动强度消除差错提高仓储自动化水平及管理水平提高管理和操作人员素质降低储运损耗有效地减少流动资金的积压提高物流效率等诸多优点。如今我国国民经济的飞速发展，自动化立体仓库必然会在各行各业中得到越来越广泛的应用。本课题的电气控制主要由西门子公司的步进电机驱动器步进电动机直流电动机等器件组成。本文首先对本课题进行简要的介绍，包括背景，研究意义，现状等其次对该系统的硬件组成结构原理进行了阐述和分析再次对本系统用到的器件分别进行介绍，重点对程序进行了编写最后对设计本课题所学到的知识进行归纳和总结。关键字立体仓库可编，大学毕业设计论文装订线目录第章绪论本课题设计的背景本课题设计内容本课题设计的目的和意义小结第章系统控制方案的确定自动化立体仓库的简介立体仓库系统的功能采用控制立体仓库的优点立体仓库技术参数的确定系统设计的基本步骤小结第章系统硬件设计控制系统结构设计可编程控制器的选型可编程控制器的基本结构可编程控制器的特点控制功能的选择机型的选择步进电机的选择步进电机的介绍步进电机的结构步进电机的工作原理步进电机的控制步进电机的特点步进电机驱动系统的基本组成步进电机的选择计算步进电动机驱动器的选择传感器的选择微动开关的选择并联型开关稳压电源输入输出分配表电气原理图的设计小结第章系统软件设计编程语言的介绍系统流程图主要程序的设计小结大学毕业设计论文装订线结论致谢参考文献附录梯形图设计大学毕业设计论文共页第页装订线第章绪论本课题设计的背景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，建立了第座计程控制器西门子大学毕业设计论文装订线，的要求。因此必须在控制回路中增加反馈环节，构成闭环控制系统如图所示。与开环系统相比多了个由位置传感器组成的反馈环节。将位置传感器测出的负载实际位置与位置指令值相比较，用比较信号进行控制，不仅可防止失步，还能够消除位置误差提，高系统的精度。闭环控制系统的精度与步进电动机有关，但主要是取决于位置传感器的精度。在数字位置随动系统中，为了提高系统的工作速度和稳定性，还有速度反馈内环。大学毕业设计论文共页第页装订线图步进电动机闭环系统原理框图步进电机的特点位移与输入脉冲信号的信号数相对应，步距误差不长期积累，可以组成结构简单且具有定精度的开环控制系统，也可以在需要更高精度时组成闭环控制系统。速度可以在相当宽的范围内平滑调节。易于起动停止正反转及变速，快速响应性能好。具有自锁的能力。当控制脉冲停止输入且让最后个脉冲控制的绕组继续通电时，电机可以保持在固定的位置上，即停在最后个控制脉冲所控制的角位移的终点位置上。所以步进电机具有带电自锁能力。步距角选择的范围大，可以在几十角分至范围内进行选择。在小步距情况下，通常可以在超低速下高转矩稳定运行，可以不经减速器直接驱动负载。电动机本身没有电刷转子上没有绕组，也不需要位置传感器，可靠性高。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。图驱动系统示意图大学毕业设计论文共页第页装订线步进电机的选择计算在选择步进电动机时首先考虑的是步进电动机的类型选择，其次才是具体的品种选择，在该立体仓库控制系统中要求步进电动机电压低电流小有定位转矩和使用螺栓机构的动器输入输出信号介绍步进电动机的运行需要有电子装置进行驱动，这种装置就是步进电动机驱动器。控制系统每发出个脉冲信号，通过驱动器就使得步进电动机旋转个步距角，也就是说，它把控制系统发出的脉冲信号转化为步进电动机的角位移。因此，步进电动机的转速与脉冲信号的频率成正比。所有型号驱动器的输入信号都相同，它们是步进脉冲信号方向电平信号脱机信号此端为低电平有效时，电动机处于无转矩状态此端为高电平或悬空不接时，此功能无效，电动机可以正常运行。它们在驱动器内部的接口电路都相同如图所示。该立体仓库中，由于提供的电平为，而输入部分的电平为，所以需要外部另加的限流电阻。图输入输出接口电路步进电动机驱动器选择我们这里采用系列的步进电机驱动器，它主要由电源输入部分信号输入部分信号输出部分组成。步进电动机驱动器细分数和电动机电流设定系列驱动器是靠驱动器上的拨位开关来设定细分数的，只需根据面板上的提示进行设定即可。对于两相步进电动机，细分后电动机的步距角等于电动机整步步距角除以细分数。细分后完全消除了电动机的低频振荡，而且提高了电动机的输出转矩和电动机的分辨率。所以，采用细分驱动器只要改变细分数，就能改变步距角。步进电动机驱动器电源接口电机型号相数步距角相电流驱动电压额定转矩重量大学毕业设计论文共页第页装订线对于超小型驱动器，采用组供电。因为需要采用开关式稳压电源供电，所以该立体仓库中应该选用开关式稳压电源。步进电动机驱动器选型我采用系列步进电动机驱动器，型号为。主要由电源输入部分信号输入部分输出部分组成。步进电动机驱动器采用铸铝结构，此种结构主要用于小功率驱动器，这种结构为封闭的超小型结构，本身不带风机，其外壳即为散热体，所以使用时要将其固定在较厚较大的金属板上或较厚的机柜内，接触面之间要涂上导热硅脂，在其旁边加个风机也是种较好的散热办法。此步进电机驱动器的电气技术数据为表步进电定位装置，确定步进电动机采用相拍混合式步进电机在进行步进电动机的品种选择时，要综合考虑速比轴向力负载转矩额定转矩和运行频率，以确定步进电机的具体规格和控制装置。由于我们使用螺栓机构的定位装置，已知条件和要求条件为移动部分总重外力磨擦系数