1、 开 题 报 告 课 题 名 称 某立体仓库 PLC 控制系统设计 系 别 机电与自动化学院 专 业 班 电气及其自动化 1002 班 姓 名 评 分 导 师（签名） 20 年 月 日 学 生 姓 名 学 号 专业班级 电气及其自动化 1002 系别 机电与自动化 学院 指导教师 职称 学生 课题名称 某立体仓库 PLC 控制系统设计 课题设计的目的和意义 1.1 课程设计的目的 通过本次设计熟悉产品设计的流程，详细掌握立体仓库各部件的设计方案，熟练应 用 PLC 构架控制系统，同时系统的复习大学所学的专业知识并应用于实践当中。 1.2 课题设计的意义 传统条件下的库房管理作业，主要依据人工装
2、卸，特别是对于一些大型物资，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 面积。立体库的投入使用，彻底解决了这一难题. 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(AS/RS),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
3、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。 2 国内外研究现状简述 2.1 国内研究现状 我国从 60 年代末 70 年代初已开始研究探索立体仓库技术，直到改革开放以后，特 别是近四五年，才有了突飞猛进的发展。但其中大多数均为手动或半自动操作，仓库账
4、 目还是人工管理； 也有不少的仓库应用计算机管理， 而入/出库作业还是人工控制堆垛机 的方法；真正采用计算机管理与控制系统自动联接进行入/出库作业的很少。 2.2 国外研究现状 自动化立体仓库的计算机管理系统可以与工厂信息管理系统(例如ERP系统)以及生 产线进行实时通讯和数据交换，这样自动化立体仓库成为 CIMS(计算机集成制造系统) 及 FMS(柔性制造系统)必不可少的关键环节。 结合不同类型的仓库管理软件、 图形监控 及调度软件、条形码识别跟踪系统、搬运机器人、AGV 小车、货物分拣系统、堆垛机认 址系统、堆垛机控制系统、货位探测器等，可实现立体仓库内的单机手动、单机自动、 联机控制、
5、联网控制等多种立体仓库运行模式， 实现了仓库货物的立体存放、 自动存取、 标准化管理，可大大降低储运费用，减轻劳动强度，提高仓库空间利用。 3 课题设计的主要内容、难点及关键技术 3.1 课题设计的主要内容 （1） 熟悉立体仓库的控制要求； （2） 熟练掌握 PLC 工作原理及编程方法； （3） 应用 PLC 设计立体仓库硬件系统； （4） 编制 PLC 控制程序 3.2 课题设计的难点 本次课程设计的难点是对于堆垛机的了解和控制。堆垛机是整个立体仓库的核心， 主要是通过它的运动控制来实现各种进库、出库。 3.3 课题设计的关键技术 立体仓库的运动控制是设计的关键，本系统中堆垛机由水平、垂直及
6、伸叉机构三部 分组成。水平、垂直部分运动分别由 X 轴、Y 轴步进电动机驱动丝杠完成，伸叉机构由 上层的铲叉和底层的丝杠传动机构组成，铲叉可前后伸缩，其运动由 Z 轴直流电动机正 反转控制。 4 设计方案 （1）深入了解和分析立体仓库控制系统的功能要求。 （2）确定 I/O 设备。根据立体仓库控制系统的功能要求，确定系统所需的输入、输 出设备。 （3）根据 I/O 点数选择合适的 PLC 类型。 （4）分配 I/O 点，分配 PLC 的输入输出点，编制出输入输出端子的接线图。 （5）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整的梯形图程序， 这是整个立体仓库系统设计的核心工作。 （6）将程序输入 PLC 进行软件测试，查找错误，使系统程序更加完善。 （7）立体仓库整体调试，在 PLC 软硬件设计和现场施工完成后就可以进行整个系统 的联机调试，调试中发现的问题要逐个排除，直至调试成功。 4 实施计划
