基于西门子S7-200PLC的智能自动化立体仓库物流仓储控制系统设计

目 录
第1章 绪论 1
1.1本课题设计的目的和意义 1
1.2本课题设计的背景 1
1.3 本文主要研究内容 2
第2章 自动化立体仓库的概述 3
2.1 自动化立体仓库的简介 3
2.2 立体仓库的功能 4
2.3系统设计的基本步骤 5
2.4本章小结 6
第3章 自动化立体仓库的硬件设计 7
3.1 采用PLC控制立体仓库的优点 7
3.2 立体仓库具体参数 7
3.3 自动化立体仓库控制系统主要部件的选择 7
3.4 PLC控制系统设计 14
3.5 本章小结 16
第4章 自动化立体仓库的软件设计 17
4.1 PLC梯形图的概述 17
4.2 系统流程图 18
4.3 主要程序的设计 20
4.4 本章小结 30
第5章 系统调试 31
5.1 程序输入和编辑 31
5.2 建立状态图 32
5.3 选择运行方式 32
5.4 退出仿真运行 33
结 论 34
参考文献 35
致 谢 36
附 录 37
第2章自动化立体仓库的概述
2.1 自动化立体仓库的简介
自动化立体仓库是机械和电气、强电控制和弱电控制相结合的产品。它主要由货物储存系统、货物存取和传送系统、控制和管理等三大系统所组成。货物存储系统由立体货架的货格(托盘或货箱)组成，货架按照排、列、层组合而成立体仓库储存系统；货物存取和传送系统承担货物存取、出入仓库的功能，它由有轨或无轨堆垛机、出入库输送机、装卸机械等组成；自动化立体仓库视情况不同采取不同的控制方式：有的仓库只采取对存取堆垛机、出入库输送机的单台PLC控制，机与机无联系；有的仓库对各单台机械进行联网控制。更高级的自动化立体仓库的控制系统采用集中控制、分离式控制和分布式控制，即由管理计算机、中央控制计算机和堆垛机、出入库输送等直接控制的可编程序控制器组成控制系统。
自动化立体仓库提高了空间利用率及货物保管质量，由于使用高层货架储存货物，存储区可以向高空发展，充分利用空间，因此节省了库存占地面积，提高了空间利用率。自动存取，降低劳动强度，同时提高了劳动生产率，大大的减轻了工人的劳动强度。当前我国自动化立体仓库使用中存在的主要问题有：意识方面的落后，传统的仓库系统很大程度上束缚了新技术的应用；同时在资金方面，很多企业为了降低运营成本而采用原始的货架存放模式；此外技术方面的限制，国产软件系统不完善，利用率低，效果不明显，规模不确定，优势不突出等问题也造成许多库场资源闲置。我国自动化仓库已经有20余年的的发展历史，随着国民经济的发展，经济体制的日趋完善，生产水平的不断提高，自动化立体仓库将得到更好的应用与发展。
2.2 立体仓库的功能

图2-1立体仓库模型图

在此设计的立体仓库需要满足一下功能：
（1）堆垛机（机械手）要有三个自由度，即：前进、后退；上、下；左、右；
（2）堆垛机的运动由步进电机驱动；
（3）堆垛机前进（后退）运动和上（或下）运动可同时进行；
（4）堆垛机前进、后退和上、下运动时必须有超限位保护；
（5）每个仓位必须有检测装置，当操作有误时发出错误报警信号；
（6）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。
（7）整个电气控制系统必须设置急停按钮，以防发生意外。