立体仓库控制系统.

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1、东 北 石 油 大 学课 程 设 计课 程 控制系统综合实验 题 目 立体仓库控制系统 院 系 电气信息工程学院自动化系 专业班级 自动化11- 9班 学生姓名 王星越 学生学号 110601140930 指导教师 董长义 董宏丽 2013年 7 月 19 日东北石油大学课程设计任务书课程 控制系统综合实验题目 立体仓库控制系统专业 自动化 姓名 王星越 学号 110601140930 主要内容、基本要求、主要参考资料等主要内容：1、 熟练掌握Realinfo应用；2、 掌握组态软件的点组态，硬件组态，报表设计格式和历史数据分析等功能；3、 理解控制系统组态的基本思想。基本要求：123主要参考

2、资料：1 苏天宇，陈震，刘金勇，王艳.浅谈自动化立体仓库 J.沈阳工程学院学报，2007.10.42 张印.传统仓储的发展方向-自动化立体仓库J.装备制造技术，2009.033 流光力.自动化仓库系统及其应用特点J.机电国际市场，2002.04 4薛迎成，何坚强.工控机及组态控制技术原理与应用M.中国电力出版社，2007.5龙志文.工控组态软件M.重庆大学出版社，2005.6张运刚，宋小春.工控组态技术与应用M.人民邮电出版社，2008.7 潘锋.立体仓库的自动控制系统设计J.电气时代,2005完成期限 2013.7.8 2013.7.19 指导教师 专业负责人 2013年 7 月 10 日目

3、 录第1章 立体仓库控制系统工艺分析11.1本课题的目的及意义11.2自动化立体仓库的历史及国内外现状11.3自动化立体仓库的优越性11.4论文的主要内容2第2章 立体仓库控制系统设计32.1自动化立体仓库的硬件组成32.2传感器的选型42.3自动化立体仓库的工作原理42.4控制方案分析5第3章 基于realinfo的立体仓库控制系统监控程序设计63.1 立体仓库控制系统主控界面63.2 立体仓库控制系统趋势界面83.3 立体仓库控制系统仪表界面8第4章 结论与体会9参考文献10控制系统综合实验 第1章 立体仓库控制系统工艺分析1.1本课题的目的及意义随着仓储水平的提高，自动化立体仓库在仓储业

4、中应用越来越广泛。随着自动化立体仓库的出现，人们对仓储空间的利用率逐渐提高，改变了传统的仓储模式。本次设计是用组态软件来模拟一个小型自动化立体仓库，来体现自动化立体仓库的便捷性、控制性。1.2自动化立体仓库的历史及国内外现状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。50年代初，美国出现了采用桥式堆垛起重机的立体仓库；50年代末60年代初出现了司机操作的巷道式堆垛起重机立体仓库；1963年美国率先在高架仓库中采用计算机控制技术，建立了第一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。60年代中期，日本开始兴建立体仓库，并且发展速度越来越

5、快，成为当今世界上拥有自动化立体仓库最多的国家之一。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（机械部北京起重运输机械研究所），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1980年投入运行。到2003年为止，我国自动化立体仓库数量已超过200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。自动化立体仓库（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

6、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。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进行出入库作业。1.3自动化立体仓库的优越性自动化立体仓库其优越性是多方面的，对于企业来说,可从以下几个方面得到体现：1 、提高空间利用率早期立体仓库的构想，其基本出发点就是提高空间利用率，充分节约有限且宝贵的土地。在西方有些发达国家，提高空间利用率的观点已有更广泛深刻的含义，节约土地，已与节约能源、环境保护等更多的方面联系起来。有些甚至把空间的利用率作为系统

7、合理性和先进性考核的重要指标来对待。立体库的空间利用率与其规划紧密相连。一般来说，自动化高架仓库其空间利用率为普通平库的2-5倍。这是相当可观的。2、 便于形成先进的物流系统，提高企业生产管理水平传统仓库只是货物储存的场所，保存货物是其唯一的功能，是一种“静态储存”。自动化立体仓库采用先进的自动化物料搬运设备，不仅能使货物在仓库内按需要自动存取，而且可以与仓库以外的生产环节进行有机的连接，并通过计算机管理系统和自动化物料搬运设备使仓库成为企业生产物流中的一个重要环节。企业外购件和自制生产件进入自动化仓库储存是整个生产的一个环节，短时储存是为了在指定的时间自动输出到下一道工序进行生产，从而形成一

8、个自动化的物流系统，这是一种“动态储存”，也是当今自动化仓库发展的一个明显的技术趋势。以上所述的物流系统又是整个企业生产管理大系统（从订货、必要的设计和规划、计划编制和生产安排、制造、装配、试验、发运等）的一个子系统，建立物流系统与企业大系统间的实时连接，是自动化高架仓库发展的另一个明显的技术趋势。1.4论文的主要内容本次设计主要综合了所学的专业知识灵活运用在紫金桥组态软件中，来监控升降自动化立体仓库的运动方式和工作原理。对自动化立体仓库做一个全面的介绍。此次设计主要以紫金桥组态软件仿真为主，并理论介绍自动化立体仓库的工作原理和工作流程，用组态软件来监控升降自动化立体仓库的运动方式。第2章 立

9、体仓库控制系统设计2.1自动化立体仓库的硬件组成自动化立体仓库由多部分组成，实际图片如下图所示。图2-1自动化立体仓库实图1）高层货架它是自动化立体仓库系统实现货物立体存放的主要支撑结构，作为仓库不可或缺的组成部分，其性能直接影响仓库及其设备的使用。目前高层货架主要有焊接式和组合式两种形式。2）巷道堆垛起重机它是用于自动搬运、存取货物的设备。有轨巷道堆垛机通过安全滑触线供电，在巷道内进行水平往复直线、垂直升降、货叉左右伸缩叉取等一系列协调动作，实现存储单元货物在巷道端口和指定货位间的出、入库作业。按结构形式它可分为支柱和双立柱两种基本形式；按服务方式可分为直道、弯道和转移车3种基本形式。3）输

10、送系统它是立体库的主要外围设备，负责将货物运送到巷道端口或从巷道端口将货物移走。常见的有辊道输送机、链条输送机、升降台、分配车、提升机、皮带机等。4）托盘用于承载货物的器具，有钢、塑料、木制托盘，其中木托盘具有较高的性能价格比5）自动控制系统驱动自动化立体仓库各个设备的自动控制系统。该系统作为完整的系统独立运行外还预留和上级管理系统及仓库内部其他管理系统的接口。目前，立体仓库自动控制系统方式有集中控制、分离式控制和分布式控制3种。6)库存管理系统也称中央计算机管理系统，是全自动化立体仓库的核心。目前，典型的自动化立体仓库均采用大型的数据库系统（如SQL、ORA-CLE、SYBASE等）构筑典型

11、的客户机/服务器体系，可以与其他系统（如ERP系统等）联网或集成。32.2 传感器的选型现代传感器在原理与结构上千差万别，如何根据具体的测量目的、测量对象以及测量环境合理地选用传感器，是在进行某个量的测量时首先要解决的问题。当传感器确定之后，与之相配套的测量方法和测量设备也就可以确定了。测量结果的成败，在很大程度上取决于传感器的选用是否合理。 1、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型 2、灵敏度的选择3、频率响应特性4、线性范围5、稳定性6、精度。对某些特殊使用场合，无法选到合适的传感器，则需自行设计制造传感器。自制传感器的性能应满足使用要求。打开图库，从图库管理器中的传感器里选择所需传感器

12、如图2-2所示。图2-2传感器选择图库2.3自动化立体仓库的工作原理自动化立体仓库是通过堆垛机在巷道内运行，通过认址将货物放入指定货位内。本设计中自动化立体仓库的工作原理为通过按钮控制堆垛机的运行路线，在堆垛机的牵引槽内放置若干的限位开关，当总控制台将位置信号传输给堆垛机时，堆垛机开始运行。运行至指定巷道时，限位开关关闭，堆垛机停止运行，通过按钮将层信号传输给升降台，再由升降台牵引柱上的限位开关控制升降台的上下位置，当升降至指定库位时，限位开关闭合，升降台停止运动。由控制按钮控制升降台上的传送带将货物取出或放入指定的货位。自动化立体仓库工作流程图如图所示。图2-2自动化立体仓库工作流程图本设计

13、中自动化立体仓库作业为手动方式。货物由小车放入升降台上的托盘上，人工选择货物地址，启动开关打开，电动机1工作，牵引堆垛机运行按钮A、B、C、D控制堆垛机运行至A、B、C、D巷道，堆垛机牵引槽内安置限位开关1、2、3、4分别对应在A、B、C、D巷道，当堆垛机碰触限位开关1时，限位开关关闭，电动机停止运行，堆垛机停止在指定的A巷道下。B、C、D巷道位置控制如上述原理。按钮1、2、3分别控制升降台运行至1、2、3层货架，升降台牵引立柱上安置限位开关11、21、31，当按钮1打开时，升降台指定位置为1层，电动机2运行，牵引升降台运行至指定库位，当升降台运行至限位开关11时，限位开关关闭，电动机2停止运

14、行，升降台停止上升，停止在指定位置。按钮取货打开时电动机3运动，此时升降台上的传送带运动，将货架上的托盘取出并由堆垛机送回指定地点，按钮入库打开时传送带运行至货架，将货物送至指定的货位。2、3层功过方式原理相同。作业任务完成后堆垛机停止运动待命，等待下一命令并执行。2.4 控制方案分析在现如今传统的立体仓库在控制方式上主要有联机自动控制（即上位机控制）、自动控制（即本机自动）、半自动控制及手动控制四种。本设计中自动化立体仓库主要采用手动控制方式，此方法是由控制按钮和限位开关控制堆垛机、升降台、传送带运行至指定库位，执行预定任务,通过手动控制按钮可以方便的查询库位是否已存货物,大大的节省了立体仓库的成本,手动控制立体仓库适用于小型的自动化立体仓库,适于发展型地区广泛使用第3章 基于realinfo的立体仓库控制系统监控程序设计3.1 立体仓库控制系统主控界面图3-1 主控界面首先在打开组态软件后，新建一个工程（立体仓库控制系统），完成后出现如下图3-2所示界面，点击左侧“设备”，右侧出现新建图标，双击，再出现的对话框中选择-仿真仪表，如图3-3所示。