PLC的小车定位系统设计_-

基于PLC的小车定位系统 摘要 企业现代化生产规模的不断扩大和深化，使得仓库成为生产物流系统中的一个重要且不可缺少的环节。立体仓库正以它最小的占地面积和最佳的空间利用率，逐步替代面积利用率极低且陈旧落后的平面仓库，这种替代促使仓储物流业的水平提高。为满足现代化生产与流通的需要，就必须采用以计算机控制技术为主要手段组成的自动化立体仓库。 本设计通过对小车自动控制过程的分析，明确了小车自动控制过程中实现控制过程的工艺要求。设计中以小车为控制对象，采用德国西门子公司的S7-300系列可编程序控制器实现了对小车的定位自动控制。 本文首先阐述了PLC工作原理与STEP7编程语言，并对小车在仓库中的工作过程作以介绍，然后详细描述小车定位自动控制系统的设计过程，包括小车工作时的PLC程序设计，并附有PLC程序梯形图。 关键词：S7-300 PLC，小车定位，自动化立体仓库 Trolleys Positioning Automatic Control System Design Abstract Modernized production scale enterprises have constantly expanded and deepened, allowing warehouses to become an important production and logistics system indispensable link. It is three-dimensional warehouse to the smallest area and the best utilization of space, space utilization is very low and gradually replace the outdated one-dimensional warehouse, a storage alternative to the logistics industry standards. To meet the needs of modern production and circulation, we must use a computer control technology as a primary means of automated three-dimensional warehouse. This text introduced the small car in brief in the work in the warehouse process, the PLC weaves with STEP7 the distance language, detailed described the PLC procedure design for small car to work, and fish-eye PLC procedure trapezoid diagram. Trolleys automatic control of the design process through the analysis clearly trolleys automate the process of achieving control of processes. Trolleys for the control design to the target, the use of German Siemens company S7-300 series programmable controller to achieve trolleys positioning automatic control. The first expounded on trolleys in the warehouse process and PLC operating principles to do with STEP7 programming language introduced, and then described in detail trolleys positioning automatic control system design process, including the work of trolleys PLC programming, together with PLC procedures Tixingtu. Key words:  S7-300 PLC，Trolleys positioning，Automated three-dimensional warehouse 目 录 摘要    I Abstract    II 目 录    III 1绪论    1 1.1选题背景及目的    1 1.2国内外的研究状况    1 1.3课题的研究方法和内容    3 2 PLC编程软件STEP7    4 2.1 SIEMENS公司编程软件STEP7的简单介绍    4 2.2 使用STEP7软件开发一个PLC程序的步骤    4 2.3 SIEMENS公司的S7-300系列可编程控制器介绍    8 3控制系统总体设计以及系统流程图    11 3.1 控制系统总体方案    11 3.2小车定位控制工艺流程图    14 4小车定位控制PLC程序编制    15 4.1 PLC选型和资源配置    15 4.2 PLC程序设计    18 结论    25 致谢    26 参考文献    27 附录A（外文文献)    28 附录B（中文译文）    35 1绪论 1.1选题背景及目的 自动化立体仓库的出现是物流技术的一个划时代的革新。它不仅彻底改变了仓储行业劳动密集、效率低下的落后面貌，而且大大拓展了仓库功能，使之从单纯的保管型向综合的流通型方向发展。自动化立体仓库是用高层货架储存货物，以巷道堆垛起重机存取货物，并通过周围的装卸搬运设备，自动进行出入库存取作业的仓库。  自动化立体仓库具有普通仓库无可比拟的优越性。首先是节约空间、节约劳力。据国际仓库自动化会议资料：以库存11000托盘、月吞吐10000托盘的冷库为例，自动化立体仓库与普通仓库比较情况为：用地面积为13%、工作人员为21.9%、吞吐成本为55.7%、总投资为63.3%。立体仓库的单位面积储存量为普通仓库的4-7倍。其次是提高仓库管理水平，减少货损，优化、降低库存，缩短周转期，节约资金。近年来，特别在冷冻行业，自动化立体仓库的发展极快。自动化立体仓库主要由货架、巷道堆垛起重机、周边出入库配套机械设施和仓储管理控制系统等几部分组成。货架长度大、排列数多、巷道窄，故密度高；巷道机上装有各种定位的检测器和安全装置，保证巷道机和货叉能高速、精确、安全地在货架中取货[1]。 1.2国内外的研究状况 中国开始对立体仓库的研制并不晚，1963年研制成第一台桥式堆垛机，1973年开始研制第一座由计算机控制的自动化立体仓库，1980年该仓库在北京汽车制造厂正式投入运行。到去年年底，中国的立体仓库数量已超过300座，而且这一数字还在快速的增长中。 而传统仓储存在着一些漏洞和不合理之处，如：用伪造提货单提货、纸质提货单不易识别真伪；各种账册在保管员手中，容易产生问题，且不易查询等。使用计算机技术，通过密码管理，可以有效杜绝这些漏洞和不合理之处。 另外，提高空间利用率和提高生产效率，还只是自动化立体仓库作为一个“独立库”所具有的优势，它更大的作用是便于企业形成先进的物流系统，提高企业生产管理水平。 随着我国经济和科学技术的不断发展，现代物流技术在我国也得到了很大的提高，特别是作为现代物流技术典范的自动化仓库技术尤其令人关注。无轨巷道堆垛机，由于其自动化程度高，劳动效率高，可进行计算机集成管理和控制，从而可以方便地纳入整个企业的物流系统中，因此，在一些自动化程度较高的流通企业和生产企业得到了很好的应用。近几年来，堆垛机在自动化仓库中发展很快，不仅规模越来越大、数量越来越多，而且自动化仓库种类也越来越多，以适应不同场合的需求。有轨巷道堆垛机可以完成左右两排货架的货物存储工作。这种堆垛机在固定的轨道上运动，控制简单，造价低廉[2]。 可编程序控制器简称PLC, 是一种以微处理器为核心的用于工程自动控制的工业控制机，其本质是一台工业控制专用计算机。它的软、硬件配置与计算机极为类似，只不过它比一般计算机具有更强的与工业过程相连接的接口和更直接的适应于控制要求的编程语言。硬件主要由中央处理单元CPU、存贮器、输入/输出单元以及编程器、电源和智能输入/输出单元等构成.PLC是一种专为在工业环境应用而设计的数字运算电子系统，它是以微处理机为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术等现代科技而发展起来的一种新型工业自动控制装置，是当今工业发达国家自动控制的标准设备之一。自动化立体仓库是一种功能多、规模大、利用率高的物资配运中心，广泛地运用于大型仓库，能按照编制的人库单/出库单自动地把物件从入口处搬运到目的货位或从指定货位把物件搬运到出口处。完成这一搬运任务的堆垛机是该系统的最关键部份，它在高层固定货架巷道中运行。实现这一控制任务采用PLC控制最为合适。S7-300是模块化中小型 PLC 系统，它能满足中等性能要求的应用。模块化，无排风扇结构，易于实现分布，易于用户掌握等特点使得S7-300成为各种从小规模到中等性能要求控制任务的方便又经济的解决方案。SIMATIC S7-300的应用领域包括：专用机床、纺织机械、包装机械、通用机械工程应用、控制系统、机床、楼宇自动化、电器制造工业及相关产业， 多种的性能递增的CPU和丰富的且带有许多方便功能的I/O扩展模块，使用户可以完全根据实际应用选择合适的模块。当任务规模扩大并且愈加复杂时，可随时使用附加模块对PLC进行扩展。选择SIMATIC S7-300系列PLC系统并应用在立体仓库体系中已取得了很大的成功，SIMATIC S7-300为模块化无风扇的设计，坚固耐用，容易扩展、具有广泛的通讯能力，容易实现的分布式结构以及用户友好的操作使SIMATIC S7-300成为中、高档性能控制领域中首选的理想解决方案。结合堆垛机的工作特性，SIMATIC S7-300是既经济又方便的选择方案。近几年来，堆垛机在自动化仓库中发展很快，不仅规模越来越大、数量越来越多，而且自动化仓库种类也越来越多，以适应不同场合的需求。有轨巷道堆垛机可以完成左右两排货架的货物存储工作。这种堆垛机在固定的轨道上运动，控制简单，造价低。输送机系统是自动化仓库中不可缺少的一部分。主要完成货物的分配、收集和转运等任务，经常与堆垛机配合使用[3]。