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1、1摘 要自动化立体仓库是物流中的重要组成部分，它是在不直接进行人工干预的情况下自 动地存储和取出物流的系统。它是现代工业社会发展的高科技产物，对提高生产率、降 低成本有着重要意义。它具有占地面积小、储存量大、周转快的优点，是集信息、存储、 管理于一体的高技术密集型机电一体化产物。 近年来，随着企业生产与管理的不断提高，越来越多的企业认识到物流系统的改善 与合理性对企业的发展非常重要。堆垛机是自动化立体仓库中最重要的起重堆垛设备， 它能够在自动化立体的巷道中来回穿梭运行，将位于巷道口的货物存入货格；或者相反 取出货格内的货物运送到巷道口。上世纪 50 年代末开始，相继研制和采用了自动导引小 车（
2、AVG ）、自动货架、自动存取机器人、自动识别和自动分拣等系统。到上世纪 70 年 代，旋转体式货架、移动式货架、巷道式堆垛机和其他搬运设备都加入了自动控制行列， 但只是各个设备的局部自动化并各自独立应用，被称为“自动化孤岛”。 随着计算机技术的发展，工作重点转向物资的控制和管理，要求实时、协调和一体 化。计算机之间、数据采集点之间、机械设备的控制器之间以及它们与主计算机之间的 通信可以及时的汇总信息，仓库计算机及时地记录订货和到货时间，显示库存量，计划 人员可以方便地作出供货决策，管理人员随时掌握货源及需求。 信息技术的应用已成为仓储技术的重要支柱。到上世纪 70 年代末，自动化技术被越 来
3、越多地应用到生产和分配领域。 “自动化孤岛”需要集成化，于是便形成了“集成系 统”的概念。在集成化系统中，整个系统的有机协作，使总体效益和生产的应变能力大 大超过各部分独立效益的总和。集成化仓库技术作为计算机集成制造系统中物资存储的 中心受到人们的重视，在集成化系统里包括了人、设备和控制系统。 关键词： 自动化立体仓库；堆垛机；计算机与 PLC 的通信。2目录摘 要 ：6 关键词：6前 言：8第一章FP0 系列 PLC 的规格及系统的构成911 概述 12 FP0 的内部寄存器及 I/O 配置9第二章 用微型 PLCFP0 实现小型立体仓库控制122. 1 电气元件的设备选用.122. 2 小
4、型立体仓库及其控制系统16第三章 立体仓库的软件设计20 3. 1 控制系统的梯形图.20第四章 计算机与 PLC 通信.364. 1 计算机与 PLC 的连接36 4. 2 立体仓库控制系统的通信36第五章 总结.37参考文献.393前言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成为生产物流系 统中的一个重要而且不呆缺少的环节.立体仓库正以它最小的占地面积和最佳的空间利用 率, 逐步代替促使仓库物流的水平提高. 自动化立体仓库作为现代物流中的一个重要组成部分,它是一种集信息, 存储管理于 一体的高技术密集型机电一体化产品,是一种多层次存放货物的高架仓库系统.它是把计 算机,
5、与信息管理和设备控制集起来,能探按控制指令要求自动化完成货物的存取作业,并 能对库存的货物进行自动管理,达到存储技术的全面自动化,因此,自动化立体仓库是企业 管理的重要手段之一.通过对立体仓库自动控制系统的硬件的设计,基本上达到采用计算 机自动控制技术提高立体仓库的管理水平,提高立体仓库的可靠性可维修性,从而提高企 业生产率和经济效益的目的.本毕业实训正是详细介绍 PLC 如何在微型机立体仓库中得到 应用的. 总结一下本设计的软硬件系统,有如下特点:1 自动存取,收发准确迅速,提高入出库效率;2 机械自动化作业,解放人力,减小劳动强度;3 灵活的增减模块,不需对系统作较大的改动;4第一章FP0
6、 系列 PLC 的规格及系统构成1.1 概述立体仓库主体由底盘、四层十二仓位库体、运动机械及电气控制等四部分模型的机械部分采用滚珠丝杠、滑杠、普通丝杠等机械元件组成，采用步进电机直流电机作为拖动元件。随着科学技术和工业生产的飞速发展，现代物流技术领域内出现了一种新型仓储方式自动化立体仓库.它是以高层货架为主体，以成套搬运设备为基础，以计算机控制技术为手段的高效率物流、大容量存储的机电一体化高科技集成系统。它集机械、电子、计算机、通信、网络、传感器和自动控制等多种技术于一体，以搬运机械化、控制自动化、管理微机化、信息网络化为特征，成为现代化物流设计中产品生产与存储的枢纽。自动化立体仓库又称自动化
7、仓库、现代智能库、高层货架仓库等，是近年来国际上迅速发展起来的一种新型仓储设施，是在不直接进行人工干预的情况下能自动存储和取出物料的系统。自动化立体仓库在现代物流系统中的作用是显而易见的，将自动化仓库技术应用到物流领域中，充分利用自动化仓库的优势和特点，实现仓库信息管理自动化和物品入出库作业的自动化，为提高货物的流通效率发挥重要的作用。国内外各个行业采用自动化仓库的情况己经充分证明，使用自动化立体仓库能够产生巨大的社会效益和经济效益。在货物流通领域中采用自动化仓库技术，也将获得巨大的经济效益。PLC-FP0 这是松下电工最新推出的一种袖珍式微型PLC 产品，该产品保留了其小型机原有的性能，双增
8、加了许多极有用的特殊性能。而其体积只有原 FP1 的三分之一左右组成.本章结合具体机型松下电工 FP0 系列 PLC 进行介绍.为适应工业控制领域日益灵活多变的市场要求，各 PLC 厂家面临着激励的市场竞争，不断更新其产品，小型 PLC 产品发展趋势是体积越来越小而且性能越来越高，其松下电工的微型 PLC-FP0 在设计上亦独具匠心，颇有物特点，其主控单元外型尺寸只有 25*90*60（mm）宽。可放入胸前的不口袋内，休积如此之小性能却堪称一流，其指令执行速度这 0。9us,程序容量为 500 步数据寄存器可达 61445字，除此之外它还具有如下特点：1具有两路独立的高速脉冲输出，最高计数率可
9、达 10KHZ。2具有双向通道高速计数器（HS0），最高计数器频率可达 10KHZ。3可直接输出频率可调制（PWM）脉冲序列，脉冲频率可在 0。15 到 38HZ 之间可调，占空比可在 0。1%99。9%之间可调节。4 可经 RS2322C 电缆与 PC 直接相连无须另加 适配器。1.2FP0 的内部寄存器及 I/0 配置在使用 PLC 之前最重要的是先了解 PLC 的内部寄存器及 I/0 配置情况。H：是 16 进制常数 WY：是外部输出WX：是内部寄存器 IX：是索引寄存器 0WR：是内部寄存器 IY：是索引寄存器 1X4:Z 轴回复零位 Y7：轴反转取出X5：Z 轴到达限位 Y20：系统
10、就绪显示X6：小车有无物品 Y21：系统取出显示X7：手动自动选择 Y22：系统送入显示X25：X 轴回复零位 R9013：系统初始化X27：Y 轴回复零位 R0：暂存零位标志X40X4C：n 号仓库选中 R1：X 轴回复零位Y6：Z 轴正转送入 R2：Y 轴回复零位R3：初始回零标志 R9：系统回复标志R4：Z 轴回零标志 R121R12C,号仓库选中标志R5：Z 轴调用标志 R120：取出物品标志R6:对应仓库标志 R13E 物品标志R7：中转位置标志 R130：仓库选中标志R8：意外情况标志 R131：系统零位标志 名称助记符说 明 步 数 开始逻辑ST通过常开触点开始逻辑运算1 开始逻
11、辑非ST/通过常闭触点开始逻辑运算1 输出OT输出运算结果1 逻辑非/将在其之前的运算结果求反1 逻辑与AN直接连续连接常开触点1 逻辑与非AN/直接连续连接常闭触点1 逻辑或OR并联连接常开触点1 逻辑或非OR/并联连接常闭触点1 组逻辑与ANS复数个逻辑快直接连续连接1 组逻辑或ORS复数个逻辑快并联连续连接16压入堆栈PSHS存储记忆到此为止的运算结果1 读取堆栈RDS读取由 PSHS 所记忆的运算结果1 弹出堆栈POPS读取由 PSHS 所记忆的运算结果，并且 在读出后清除记忆值1上升沿微分DF仅在检测信号上升沿的一个扫描周期 内将触点置为 ON1下降沿微分DF/仅在检测信号下降沿的一
12、个扫描周期 内将触点置为 ON1置位SET将输出置为 ON 并且保持该状态1 复位RST 将输出置为 OFF 并且保持该状态1 空操作NOP不进行任何操作处理1基本功能指令。有定时器指令，如表 1-1 所示表 1-1 基本功能指令名 称助记符 说 明步 数 01 秒延时定时器TMX设置以 0。1 秒为 单位的秒延时动 定时器 （03276。7S）31 秒秒延时定时器TMY设置以 1 秒为单 位的秒延时动定 时器 （032767S）4控制指令。决定程序执行的顺序和流程，如表 1-2 所示表 1-2 主控指令表名 称助记说 明步数主控继电器MC主控序区开始2 主控继电器结束MCE主控程序结束2结束
13、END结束程序的运算1 有条件结束CNDE当执行条件为 ON 时，中止程序的运算1 子程序调用CALL转移到子程序并且开始执行。返回主 程序后，子程序 内的输出任保持2子程序进入SUB子程序 N 的起始1 子程序的返回RET子程序的终端17第二章用微型 PLCFP0 实现小型立体仓库控制21 电气元件设备的选用小型仓库装置的电气结构采用步进电机 驱动模快 传感器 开关电源电磁阀等电子器件组成。下面将对这些电气器件作一个简单介绍。一 步进电机采用二相八拍混合式步进电机，主要特点：体积小，具有较高的起动运行频率，有定位转矩等特点。型号：42BYGH101。电气原理图 如图一AABB-快接线插头：红色表示 A 相：蓝色表示 B 相：二 步进电机驱动模快采用中美合资 SH 系列步进电机驱动器，主要由电源输入部分 信号输入输出部分等。电源输入部分由电源模快提供，用两根线连接，注意极性。信号输入部分：信号源由 FP0 主机提供。由于 FP0 提供的电平 24V，而输入部分的电平为 5V，中间加了保护电路。输入部分：与步进电机连接，注意相序。8CP DIR FREE OPTO A+ A-B+ B-+ -24V40VOPTOOPTOFREEFREEDIRDIRCPCP-
